Влияние биогенной компоненты на состав, строение, состояние и св-ва грунтов.

Микроорганизмы обуславливают разрушение минералов, минерализацию, гумификацию и консервацию органики, изменение порового раствора, газогенерацию и газопотребление.

· Минерализация – микроорганизмы поддерживают равновесие между процессами образования и разложения органических в-в.

· Гумификация. Гумус, в состав которого входят фракции тысячелетнего возраста, можно рассматривать как интегральный итог продолжающегося в течение длительного времени продукционного процесса микроорганизмов, сопровождающегося разложением их остатков.

· Консервация. При слабом развитии минерализации и гумификации происходит консервация полуразложившегося растительного материала. Микроорганизмы в грунтах способны утилизировать различные загрязнители.

· Влияние на структуру:

«Склеивание» частиц грунта продуктами жизнедеятельности микроорганизмов вызывает агрегацию частиц, изменение характера и морфологии порового пространства, соотношения пор различного размера.

Различные растения активно участвуют в биологическом выветривании горных пород. Структура и текстура грунтов меняется и под влиянием жизнедеятельности животных. Устраиваемые ими норы и ходы увеличивают общую пористость и пустотность грунтов.

· На состояние грунтов:

Микроорганизмы оказывают влияние на электроповерхностные св-ва частиц, Определяют биоагрессивность грунтов и биокоррозию; Выделяя биогазы, влияют на поровое давление в водонасыщенных грунтах.

· Влияние на состав:

Основная роль, которую выполняют грибы в лесных экосистемах, — разложение отмирающей древесины. Крупные роющие животные перемещают с глубины в поверхностные слои грунтовых толщ многие, в том числе и нерастворимые.

· Влияние на свойства грунтов.

Растения осуществляют также перераспределение влаги в породах, а выделяемая корнями углекислота повышает ее растворяющее действие и может обусловливать агрессивность.

Почвенные животные и выделяемые ими вещества повышают пористость, аэрацию, влагоемкость и водопроницаемость грунта, меняют водопрочность его структуры, количество гумуса и сумму обменных оснований, снижают кислотность, преобразуют и частично минерализуют органические вещества.

Межфазные границы компонентов

1. Межфазная граница твердый компонент – газ. Молекулы твёрдой минеральной фазы, выходящие на поверхность кристалла, зерна или других элементов обладают избытком свободной поверхностной энергией. Наличие поверхностной энергии в грунтах, на границе твёрдый компонент - газ, обуславливает различные поверхностные явления: адсорбция газов, капиллярная конденсации и др. На границе твёрдой и газовой фаз может возникнуть двойной электрический слой.
2. Межфазная граница твёрдый компонент – жидкость. Эта граница обладает поверхностной энергией, но меньшей чем граница твёрдый компонент – газ. На этой границе обладает смачивание, адсорбция, образование двойного электрического слоя.
3. Граница твердое тело – биота. Если биота будет агрессивной по отношению к минералу, то на этой границе минералы выветриваются и разрушаются под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов, под действием ферментов, в результате избирательного поглощения отдельных компонентов из кристаллической решётки.Многие микроорганизмы и простейшие организмы несут электрический заряд. Вследствие этого биота может вносить определённый вклад в компенсацию поверхностного заряда или создание поверхностного заряда частиц грунта. Биота может влиять на параметры двойного электрического слоя.

Пустотность грунтов

· Под пустотностью грунтов понимается пространство грунта, не заполненное твердой компонентой, но заполненное газовой и жидкой компонентами или (и) биотической составляющей. Различная пустотность в грунтах отражает разные типы их структурной неоднородности. По форме пустоты бывают: каверновые, поровые, трещинные, смешанные.

· Каверновая пустотность образована пустотами неправильной формы, в виде отдельных или сообщающихся каверн различного размера. Такая пустотность характерна для карстующихся и подверженных выщелачиванию грунтов.

· Поровая пустотность образована отдельными или сообщающимися порами — пустотами в частицах, агрегатах, между частицами или структурными агрегатами грунта. Это наиболее характерная пустотность для осадочных дисперсных грунтов.

· Смешанная пустотность образована разными сочетаниями отдельных видов пустотности. Выделяют каверново-поровую, каверново-трещинную, порово-трещинную, трещинно-поровую и др. При этом в названии на первое место ставится подчиненная пустотность. Смешанная пустотность характерна для разных типов скальных грунтов.

Пористость – отношение объема пор ко всему объему грунта, в %. Бывает открытая и закрытая, общая.

По морфологии выделяются следующие виды пор в грунтах:

· изометричные— отношение линейных размеров двух наиболее различающихся сечений не превышает 1,5.

· анизометричные— отношение линейных размеров двух наиболее различающихся сечений изменяется от 1,5 до 10

· щелевидные— отношение линейных размеров двух наиболее различающихся сечений превышает 10.

Форма пор в глинистых грунтах: межчастичные, межультрамикроагрегатные, межмикроагрегатные, межагрегатные, межзернистые.