Получение и свойства интерполимерных комплексов, способных к структурообразованию почв
183
Были исследованы реологические свойства сме-
сей ИПК [ХТЗ]:[Na-КМЦ]. Изучение реологических
свойств водных растворов ИПК весьма информа-
тивно, поскольку именно реологические свойства
чувствительны к изменениям молекулярной структу-
ры полимеров полисахаридов и их комплексов [42].
Реологическое поведение полимерных систем опре-
деляется механизмом их формирования, для которо-
го особое значение имеет природа, расположение и
взаимодействие функциональных
групп полимерной
матрицы.
Как видно из рис. 4, наиболее высокая величина
напряжения сдвига установлена в растворе комплек-
са состава 30:70 и определяется высокой степенью
сцепления разветвленных структур и высокой интен-
сивностью межмолекулярных взаимодействий исход-
ных полимеров [9], что соответственно приводит к
уменьшению размеров ассоциатов ИПК и их прочности.
Таким образом, в результате проведенных ком-
плексных физико-химических исследований установ-
лено, что при взаимодействии биополимеров ХТЗ и
Na-КМЦ происходит комплексообразование с опти-
мальным вариантом состава композиции ИПК 30:70.
На основе изученных исходных полимеров и опти-
мального варианта ИПК
системы из водных раство-
ров были изготовлены пленочные материалы и про-
ведена оценка механических свойств их образцов в
воздушно-сухом состоянии. Механическая прочность
является важной характеристикой ИПК, так как они
должны переносить различные нагрузки и сохранять
целостность структуры в качестве структурообразо-
вателей почвы.
Пленкообразование на полимерной подложке и
формирование почвенных структураторов при ком-
натной температуре для исходных полиэлектролитов
и оптимального состава ИПК [ХТЗ]:[Na-КМЦ] со-
ставляло 3 сут. Механические характеристики сфор-
мованных пленок приведены в табл. 1 и почвенных
структураторов — на рис. 5.
Как видно из данных табл. 1 и рис. 5,
модуль упру-
гости пленки ИПК превышает прочность пленки из
ХТЗ, а модуль упругости почвенных структураторов,
обработанных ИПК, выше прочности почвенных
структураторов, обработанных индивидуальными
полимерами, что показывает вклад кооперативных
взаимодействий в стабилизацию структуры ИПК.
Таким образом, можно заключить, что использо-
вание ИПК на основе системы ХТЗ–Na-КМЦ в каче-
стве структурирующих агентов почв, подверженных
опустыниванию, представляет практический интерес.
Рис. 3. ζ-потенциал и диаметр частиц ИПК различного состава [ХТЗ]:[Na-КМЦ].
Рис. 4. Зависимость напряжения сдвига от соотношения
[ХТЗ]:[Na-КМЦ].
Применение ИПК
для улучшения структуры по-
чвы связано с его влиянием на водно-физические
свойства почвы. К таким свойствам в первую очередь
относится водопроницаемость, определяющая опти-
мальный запас воды для растений и интенсивность
процессов эрозии. Оптимизация водопроницаемости
особенно актуальна для городских почв — урбанозе-
мов, нижние слои которых под влиянием строитель-
ных работ и автотранспорта, промышленных выбро-
сов сильно уплотняются, а верхние — распыляются,
обесструктуриваются [43, 44].
Следует отметить, что
при этом профиль почв нарушен настолько, что отне-
сение городских почв к определенному почвенному
типу правомерно лишь по генезису.
В табл. 2 представлены результаты исследования
основных агрохимических показателей исследуемого
урбанозема, сформированного на светло-каштановой
почве.
Полученные данные свидетельствуют о том, что
верхние горизонты исследованного урбанозема, рас-
положенного вдоль автодороги, характеризовались
песчаным механическим составом, нормальным со-
держанием органического вещества и гумуса, ще-
лочной реакцией среды [45],
очень низким содер-
жанием подвижного фосфора, высоким значением
суммы поглощенных оснований. Подщелачивание
почвы и высокое содержание поглощенных основа-
ний обу словлено большим количеством поступаю-
щей с автодороги пыли, содержащей карбонаты каль-
ция и магния, а также разбрызгиванием калийных
солей в зимний период для борьбы с гололедицей.
Достаточное содержание органического вещества
(не менее 4% гумуса) связано с загрязнением верх-
них горизонтов урбанозема органополлютантами от
автотранспорта, частицами сажи и пыли от битум-
но-асфальтовых смесей. В
целом поверхностные слои
урбанозема значительно нарушены и претерпели сни-
жение плодородия: нарушение структуры, ухудшение
аэрации, водно-физических свойств, отсутствие нако-
пления жизненно важных питательных элементов, за-
крепление загрязнителей, поступающих с выбросами
автотранспорта и промышленных предприятий.
Была исследована водопроницаемость урбанозема
до и после обработки исходными полимерами и ИПК
на их основе (табл. 3).
Процесс водопроницаемости включает две стадии:
быстрое впитывание свободной воды в ненасыщен-
ную влагой почву — влагопроводность; медленное
и стабильное
движение воды в почве, поры которой
полностью заполнены водой, — фильтрацию. В нашем
опыте средняя водопроницаемость зафиксирована
в 3-м варианте, в остальных вариантах — хорошая
водопроницаемость. Таким образом, урбанозем после
обработки 0.01 М Na-КМЦ приобрел тонкопористую
и плотную структуру, и его водопроницаемость сни-
зилась. При слабой водопроницаемости
часть воды
стекает по поверхности, что приводит к вымоканию и
смыву почвенной поверхности и непродуктивному рас-
ходу влаги. Обработка урбанозема 0.01 М ХТЗ и ИПК
Достарыңызбен бөлісу: 
