Твердая фаза и поровое пространство почв

Томография порового пространства почв

Принцип ротационной томографии

Достоинства
Компьютерная микротомография
Недостатки
1 – Не требует разрушения образца
2 – Проводит анализ образца в нативном состоянии
3 – Дает представление о пространственном
строении объекта
4 – Позволяет изучать как пустотное пространство, так и матрицу образца
5 – Является изначально компьютерным
численным методом
1 – Имеет ограничения по размеру образца
2 – Имеет лимит разрешений
3 – Существует сложность при разделении отдельных компонентов породы
4 – Нуждается в ресурсоемких
высокопроизводительных
вычислениях
5 – В настоящее время не существует готовых
универсальных алгоритмов

Изучение почв методом рентгеновской микротомографии
Z
x
y
Почва в герметичной упаковке
2D. Плоские срезы
Размер структурных элементов
поры
ортштейны
Показатели 2D/3D
анализа изображений (CTan)

Агродерново-подзолистая почва
Горизонт Апах при полевой влажности.
Зеленоградский филиал Почвенного института, с. Ельдигино, МО, 2012 г.
Реконструкция (один срез)
Ортштейны. Фрагмент 3D модели
Поровое пространство

Серая лесная почва
Строение порового пространства в гумусовых горизонтах (поры желтые)
Дерново-подзолистая

Дерново-подзолистая почва
С
150 см
AY
0-4 см
AEL
6-11 см
EL
17-22 см
BT
55-60 см
Шлифы
Агрегаты
mCT пор

Строение порового пространства
дерново-подзолистой почвы
Гор. AY
Гор. AEL
1 см

Дерново-подзолистая, гор.A1El

Дерново-подзолистая, гор.C

Есть ли расхождения в капиллярной теории и в физике реальных почвенных капилляров
Угол смачивания - φ

О сходимости результатов распределения пор по размерам
и томографии
ОГХ
томограф

Определение
краевого угла смачивания

Тез

Новые количественные измерения краевого угла смачивания

Процесс измерения КУ методом сидячей капли

Контактный угол (КУ, градусы) в различных почвах

Вывод:
Огромное значение имеют межфазные взаимодействия, а именно поверхность раздела «вода-твердая фаза», которая покрыта пленкой органического вещества
Из доклада Е.Ю.Милановского: «Органическое вещество гидрофобизирует поверхность минералов, уменьшает и нивелирует различия площадей удельной поверхности»