Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Седиментація, осадоутворення та формування донних грунтів


У товщі води постійно знаходиться певна кількість завислих часток мінерального і органічного походження. Під дією сили тяжіння вони поступово опускаються на дно. Процес осадження завислих частинок отримав назву седиментація. У водних екосистемах виділяють фізичну і біогенну седиментацію. Фізична седиментація – це процес осадження мінеральних частинок в стоячій воді. Такі частинки бувають різної величини і різного походження. Це можуть бути частинки піску, глини, мулу, вапняку, солі різних металів. Вони надходять у воду під час розмивання берегів, донних грунтів, змиву з прилеглих територій.

В залежності від їх фізичних характеристик змінюється швидкість осадження, яка визначається для стоячої води за формулою Стокса:

,

де V – швидкість фізичної седиментації;

h – коефіцієнт в’язкості;

r – радіус часток кулеподібної форми;

g – гравітаційне прискорення;

PS і PW – щільність часток і води.

На швидкість седиментації впливає температура води. З підвищенням її вище 4°С прискорюється осадження мінеральних частинок за рахунок зменшення в’язкості води. У стратифікованих водоймах такі частинки можуть затримуватись на якийсь час у зоні термоклину.

Крім мінеральних часток, у водоймах і водотоках відбувається осадження і органічних частинок, які утворюються у процесі життєдіяльності гідробіонтів. До них належать відмерлі організми, пелітні частинки, зокрема відфільтровані харчові мікрогрудки, фекалії, злущений епітелій, слиз. В залежності від трофності водойм, зоопланктонтами щодоби фільтрується від 5 до 90 % загального об’єму води континентальних водойм зі зниженою швидкістю течії води. В загальному процесі осадонакопичення біологічна седиментація може переважати фізичну. Причому в різні сезони року до біоседиментів входить різна кількість відмерлих планктонтів і бентонтів. У морських (океанічних) екосистемах об’єми біоседиментації ще більші. Протягом року вони досягають 100 г органічного вуглецю на 1 м2.

До організмів-седиментаторів, які утворюють пелітні мікрогрудки, належать морські і прісноводні інфузорії, губки, черви, молюски, личинки комах та деякі інші організми. Існують різні механізми утворення пелітних часток. Так, інфузорії завихрюють воду навколо себе спеціальними рухами війок. У такі завихрювання води втягуються органічні слизові і мінеральні частинки, які після злипання швидше осідають на дно. У коловерток частинки корму осаджуються током води, спрямованим коловертковим апаратом. Губки утворюють пелітні мікрогрудки, пропускаючи воду через спеціальні джгутикові камери.

Процес утворення донного осаду включає автохтонні (внутрішньово­дойм­ні) та алохтонні органічні і мінеральні речовини. У протіч­них водоймах і водотоках частина таких речовин виноситься з потоком води. Швидкість осадоутворення у водоймах залежить від їх трофності. В оліготрофних водоймах цей процес проходить дуже повільно і може розтягнутись на сотні і тисячі років. В мезотрофних озерах і водосховищах осадоутворення іде швидше за рахунок автохтонної і алохтонної органічної речовини. Починаючи з мезотрофної стадії, водойми більш інтенсивно замулюються за рахунок утворення автохтонної органічної речовини, синтез якої прискорюється включенням у внутрішньоводоймний кругообіг азоту, фосфору та інших біогенних елементів, що переходять з донних відкладів у товщу води. Такі процеси характеризують перехід озерної екосистеми з мезотрофної в евтрофну стадію. Подальше зростання біомаси фітопланктону і вищої водяної рослинності призводить зо значного перевантаження органічною речовиною та розвитку дистрофної стадії, або процесу заболочування озер та водосховищ.



Органічні і мінеральні частинки, які опускаються на дно, проходять складний шлях фізико-хімічних і бактеріальних перетворень та ущільнення. В залежності від розміру, структури мінеральних частинок та органічних компонентів первісного дна, формується донний грунт.

За розміром частинок донні грунти континентальних водойм поділяються на ряд типів (табл. 4).

Таблиця 4

Класифікація донних грунтів за розміром частинок та вмістом фракцій
(величиною менше 0,01 мм)

 

Тип грунту Розмір часток Тип донного грунту Вміст тонких фракцій (< 0,01 мм)
Дрібнозернисті (м’які) грунти   Пісок 5 %
Глина < 0,01 мм Мулистий пісок 10 %
Мули 0,01 – 0,1 мм Піщаний мул 30 %
Пісок 0,1 – 1,0 мм Мул 50 %
Тверді грунти   Глинистий мул > 50 %
Гравій 0,1 – 1,0 см    
Галька 1 – 10 см    
Валуни 10 – 100 см    
Глиби > 1 м    

 

Донні відклади в процесі їх формування можуть змінювати свої властивості і навіть колір. Так, донні грунти, які утворюються у добре аерованих водоймах з високим рівнем насиченості придонних шарів води киснем, мають світлий колір. Навпаки, при переважанні анаеробних процесів і дефіциті кисню, коли мул насичений сульфідними сполуками, його колір – чорний.

На структуру та властивості грунтів істотно впливають донні гідробіонти (бентос). Під впливом бактерій, олігохет, хірономід та інших бентосних організмів важкорозчинні у воді органічні і мінеральні сполуки переходять у розчинені форми азоту, фосфору, заліза та інших біогенних елементів. Вони виявляються в значній кількості в інтерстиціальній воді донних відкладів, що заповнює капіляри між окремими частинками донного грунту. Використовуючи мул як кормовий компонент, донні черви роблять його більш структурованим. Під впливом зообентосу поступово може змінюватися хімічний склад поверхневого шару донного грунту та полегшуватись кругообіг речовин і енергії між донними відкладами та товщею води. Між донними грунтами та товщею води здійснюється постійний обмін біогенними елементами, що забезпечує функціонування водних екосистем у нерозривній єдності усіх їх компонентів. Зокрема донні грунти функціонують як джерело вторинного забруднення водних об’єктів, бо накопичені в них мінеральні і органічні речовини поступово переходять у товщу води. Цей процес відіграє особливу роль у підтриманні високого вмісту біогенних елементів у водоймах уповільненого стоку (озера, водоймища). В озерних екосистемах відклади донного мулу під дією мікроорганізмів, які мінералізують органічні речовини, можуть перетворюватись у сапропель (“гниючий мул”).

Структура донних відкладів відіграє визначальну роль у розселенні бентонтів, формуванні їх чисельності і біомаси. Так, на мулистих грунтах розселяються переважно черви та личинки комах, які можуть занурюватись в його товщу. В той же час вони уникають напіврідких і легкоперетікаючих донних грунтів.

На піщаних грунтах переважно поширені молюски, здатні закріплюватись на твердому піщаному дні водойм. Особливі умови існування складаються у інтерстиціальних водах піщаних грунтів. В них зосереджуються бактерії, водорості, найпростіші, дрібні безхребетні тварини. Донні грунти прибережних зон визначають і склад фітоценозів вищих водяних рослин.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Світло та його роль у функціонуванні водних екосистем | Роль гідрофізичних факторів у життєдіяльності гідробіонтів

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 402; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

  1. Вплив ринкової інфраструктури на формування конкурентного середовища
  2. Джерела формування коштів
  3. Джерела формування оборотних коштів підприємства
  4. Джерела формування прибутку і доходу підприємства.
  5. Економічний розвиток Німеччини за умов формування монополістичного капіталізму
  6. Елементи формування виробничої програми підприємства
  7. Класифікація прибутку за видами формування та розподілу
  8. Кругообіг кисню в водних екосистемах. Формування кисневого режиму водних екосистем
  9. Оборотні кошти — це сукупність грошових коштів підприємства, необхідних для формування й забезпечення кругообігу виробничих оборотних фондів та фондів обігу.
  10. Організація оповіщення та інформування населення
  11. Основні важелі ефективнішого формування та реалізації фінансових :інвестицій
  12. Особливості формування виробничої програми підприємства в умовах ринку

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.004 сек.