Soil Pollutants

ภาควิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม           คณะวิทยาศาสตร์           มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์           


.

................

 

 

 

 

      สมบัติของดิน

สมบัติของดินสามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่

      1. สมบัติทางกายภาพ (Physical Properties)

      2. สมบัติทางเคมี (Chemical Properties)

      3. สมบัติทางชีวภาพและนิเวศวิทยา (Biological and Ecological Properties)

      สมบัติทางกายภาพ 

              สมบัติทางกายภาพของดินที่สำคัญได้แก่  เนื้อดิน, โครงสร้าง, ชนิด, สี, ความหนาแน่นและความพรุน

             เนื้อดิน (Texture) หมายถึงสัดส่วนโดยน้ำหนักของอนุภาคอนินทรีย์วัตถุทางด้านขนาด(Size) และความหยาบละเอียดของส่วนที่เป็นของแข็งในดิน โดยแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม ตามเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาค ดังนี้

1.       อนุภาคทราย (Sand) ขนาดอนุภาค 0.05 – 2.00 mm

2.       อนุภาคทรายแป้ง (Silt) ขนาดอนุภาค 0.05 – 0.002 mm

3.       อนุภาคดินเหนียว (Clay) ขนาดอนุภาค น้อยกว่า 0.002 mm

 

         

 ที่มา : www.ianrpubs.unl.edu/fieldcrops/g946.htm

 

             โครงสร้าง (structure) หมายถึงลักษณะการรวมกลุ่มของอนุภาคดิน โดยเริ่มจากอนุภาคดินเดี่ยว ๆ แต่จะเชื่อมยึดกับอนุภาคข้างเคียงโดยอิทธิพลของสารเชื่อม (cementing agent) จนเกิดเม็ดดิน (soil aggregate) เม็ดดินเหล่านี้ส่วนมากมีรูปทรงที่คล้ายคลึงกัน เม็ดดินทีมีรูปร่างและขนาดพอที่จะถือได้ว่าเป็นตัวแทนส่วนใหญ่ของดินในชั้นดินนั้นเรียกว่า หน่วยโครงสร้างดิน (ped หรือ structural unit) ซึ่งเมื่อเชื่อมยึดกันเข้าก็จะได้โครงสร้างดิน (soil structure)

               

ลักษณะของโครงสร้างดิน (Structure type) ใช้บอกชนิดของก้อนดินที่ ว่ามีรูปร่างและโครงสร้างชนิดใด โดยโครงสร้างของดินแบ่งเป็น 4 ชนิดใหญ่ ๆ หรือ 7 แบบย่อยด้วยกัน(เฉลียว,2530)คือ

                1. ลักษณะทรงกลม เป็นโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นก้อนค่อนข้างกลม มีขนาดเล็กมีเส้นผ่าศูนย์กลางไม่เกินครึ่งนิ้ว โครงสร้างทรงนี้แบ่งย่อยลงไปได้ 2 แบบ  คือ

แบบก้อนกลมพรุน (crumb ตัวย่อ cr) ซึ่งเป็นก้อนดินขนาดเล็ก ๆ มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 1-5 มม. อยู่รวมกัน (ระหว่างก้อนดินด้วยกัน) อย่างหลวม ๆ และตัวก้อนดินเอง

 * แบบก้อนกลมทึบ (granular ตัวย่อ gr) เป็นโครงสร้างที่คล้ายแบบที่กล่าวมาข้างต้น แต่ก้อนดินแข็ง
และกระด้างมากกว่า และรูพรุนน้อยกว่าเมื่อเทียบกับแบบแรก โครงสร้างทรงกลมนี้มักเกิดในดินชั้นบน โดยเฉพาะผิวดินที่มีอินทรียวัตถุปนอยู่มากชั้นดินที่มีโครงสร้างเช่นนี้เมื่อจับดูจะรู้สึกนุ่มและร่วนซุยดี

                2. ลักษณะทรงแผ่น (platelike) เป็นโครงสร้างที่อนุภาคต่าง ๆ มาจับเรียงกันเป็นแผ่น ซึ่งส่วนมากอยู่ในแนวระดับคล้ายแผ่นกระดาษเรียงซ้อนกันโครงสร้างนี้มักพบในดินบนตอนล่าง และบางที่พบในดินล่างโดยทั่วไปแล้วโครงสร้างของดินเกิดจากขบวนการในดินตามธรรมชาติ แต่ก็มีบ่อยครั้งที่พบว่าโครงสร้างเช่นนี้เป็นผลตกค้างมาจากวัตถุต้นกำเนิดดิน โครงสร้างแบบนี้มีอยู่แบบเดียว คือ แบบแผ่น (platy ตัวย่อ pl)

                3. ลักษณะทรงสี่แหลี่ยมลูกเต๋า โครงสร้างทรงเหลี่ยมมักมี 6 ด้าน ไม่สม่ำเสมอหรือเท่ากันหรือเรียบหมดทุกด้านแต่ส่วนใหญ่มักมีมิติของความกว้าง ยาว และลึกที่ใกล้เคียงกัน แบ่งได้เป็น 2 แบบ คือ

* แบบก้อนเหลี่ยมมุมคม (angular blocky ตัวย่อ abk) โดยมุมของเหลี่ยมจะคมและเห็นได้ชัดเจน

* แบบก้อนเหลี่ยมมุมมน (sub-angular blocky ตัวย่อ sbk) แบบนี้มุมจะไม่ชัดเจนหรือมนคล้ายส่วนของ
รูปทรงกลม

                4. ลักษณะเป็นแท่ง (prism like) เกิดจากอนุภาคต่าง ๆ มาจับเรียงกันเป็นแท่งในแนวตั้งคล้ายแท่งดินสอหรือท่อนเสา โครงสร้างนี้แยกออกเป็น

* แบบแท่งหัวตัด (prismatic ตัวย่อ pr) เป็นโครงสร้างที่ปลายด้านบนของรูปแท่งนั้นตัดแบนราบใน
แนวระดับ

* แบบแท่งหัวมน (columnar ตัวย่อ cpr) ซึ่งมีส่วนบนของแท่งมนกลม

    

ที่มา : http://soil.ag.uidgo.edu/soils205/lecture%205/ lecture%205.htm.

             สีดิน (soil color) สีดินเป็นคุณสมบัติทางกายภาพอย่างหนึ่งที่สามารถเป็นดัชนีบอกคุณสมบัติดิน ทั้งทางกายภาพและทางเคมีได้บางประการ เช่น ดินที่มีสีดำในชั้นดินบน มักเป็นดินที่มีอินทรียวัตถุปนในปริมาณสูง รวมทั้งอาจมีธาตุอาหารพืชในปริมาณที่สูงด้วย ดินสีแดง หรือเหลืองปนแดงมักเป็นดินที่มีการระบายน้ำดี เป็นต้น การวัดสีดินมักนิยมใช้ ว่า Munsell Color Chart หรือรหัสสี  “มันเซล” ที่มีมาตรฐานของค่าสี (Hue) ความเข้ม (Chroma) ความสว่าง (Value) ของสี ที่บอกค่าเป็นตัวเลขตามมาตรฐานวางล้อของสี (color wheel) ต่าง เช่น 10YR, 7.5YR, 5R และ 5G ดังแสดงในรูป

           

ที่มา : รายงานการฝึกภาคสนาม ครั้งที่ 2 สาขาเทคโนโลยีการบริหารสิ่งแวดล้อม
รุ่นที่
30มหาวิทยาลัยมหิดล

             ความหนาแน่นของดิน ความหนาแน่นของดินมี 2 ประเภท คือ ความหนาแน่นรวมและความหนาแน่นอนุภาค ซึ่งความหนาแน่นรวม (bulk density, Db) หมายถึง อัตราส่วนระหว่างมวลของดินแห้งกับปริมาตรรวมทั้งหมดของดิน ส่วนความหนาแน่นอนุภาคดิน (particle density, Dp) หมายถึง อัตราส่วนระหว่างมวลของดินขณะที่ดินแห้งสนิทกับปริมาตรของส่วนที่เป็นอนุภาคดิน (soil particle) เท่านั้น

ที่มา : www. Protectyourwater,net/glossary/porsity.htm.


      สมบัติทางเคมี           

           สมบัติทางเคมีหลักของดินที่สำคัญ เช่น ความเป็นกรด-ด่างของดิน, ความจุแลกเปลี่ยนแคตไอออนและสภาพออกซิเดชัน – รีดักชันในดิน มีผลโดยตรงต่อพฤติกรรมของธาตุและมลสาร เมื่อเคลื่อนที่ลงสู่ดิน

              ความเป็นกรด-ด่างของดิน (soil pH) ดินเป็นสิ่งที่มีประจุทั้งบวกและลบ ขึ้นอยู่กับวัตถุต้นกำเนิดดิน และกระบวนการเกิดดิน โดยทั่วไปดินจะมีประจุลบมากกว่า ซึ่งนับว่าเป็นประโยชน์อย่างที่สุดต่อพืชในการดูดซับและกักเก็บธาตุอาหาร การวัดค่าความเป็นกรด-ด่างของดิน คล้ายคลึงกับการวัดค่าความเป็นกรด-ด่างของน้ำ

             ความจุแลกเปลี่ยนแคตไอออน (cation exchange capacity- CEC) ความจุแลกเปลี่ยนแคตไอออนหมายถึง ปริมาณแคตไอออนแลกเปลี่ยนได้ทั้งหมดที่ดินสามารถดูดซับไว้ได้ โดยค่าที่วัดได้มีหลายหน่วยด้วยกัน เช่น cmolc/Kg soil, cmolc/Kg Na+, cmolc/Kg Ca2+ หรือmeq/100g of soil ประจุไฟฟ้าในดินเป็นผลเนื่องมาจากอนุภาคดินเหนียวและอินทรียวัตถุในดิน เมื่อสารประกอบใดเกิดมีการสูญหายของอะตอม ก็จะมีประจุทันที นอกจากนี้ การแตกตัวของกลุ่มอนุมูลบางตัวจากสารประกอบอินทรีย์ก็จะทำให้ดินมีประจุได้เช่นกัน ดินแต่ละชนิดมีปริมาณอนุภาคดินเหนียว อนินทรีย์วัตถุ และอินทรีย์วัตถุไม่เท่ากัน จึงมีความสามารถในการดูดดึงแคตไอออนไว้ไม่เท่ากัน แคตไอออนที่ถูกดูดซับ (adsorbed cation) กับคอลลอยด์ดินเหล่านี้จะสามารถแลกเปลี่ยนกันได้กับแคตไอออนในสารละลายดิน ซึ่งเรียกว่า แคตไอออนแลกเปลี่ยนได้ (exchangeable cation) 

              สภาพออกซิเดชัน-รีดักชันของดิน สถานะออกซิเดชัน (oxidation state) ของดินเป็นผลมาจากการระบายน้ำและอากาศของดิน ซึ่งสภาพอากาศและน้ำในดินเป็นตัวกำหนดชนิดจุลินทรีย์ดินที่จะเป็นตัวการย่อยสลายสารอินทรีย์และการเปลี่ยนรูปของธาตุต่างๆในดินโดยเฉพาะสารพิษในดิน เช่น กลุ่มโลหะหนัก ดังนั้น ศักย์รีดอกซ์ (redox potential) ของดินจึงมีความสำคัญในการกำหนดบทบาทกระบวนการทางเคมี และชีวเคมีในดิน นอกจากนี้ศักย์รีดอกซ์ของดินนับว่ามีความสำคัญมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การใช้ดินเป็นแหล่งกำจัดอินทรีย์วัสดุเหลือใช้ โดยที่ศักย์รีดอกซ์อาจเป็นตัวกำหนดที่ดีถึงเวลาในการพักตัวของดิน ก่อนที่การทิ้งมลสารมากเกินความสามารถของดินที่จะย่อยสลายสารอินทรีย์เหล่านั้นได้อย่างสมบูรณ์


      สมบัติทางชีวภาพ            

            โดยการศึกษาสมบัติทางชีวภาพและนิเวศวิทยาของดินจะมุ่งเน้นที่

  1. การศึกษาในด้านการจัดจำแนกสิ่งมีชีวิตในดิน
  2. ผลกระทบของสิ่งมีชีวิตในดินต่อโครงสร้างของดินและกระบวนการที่ทำให้เกิดดิน ทั้งทางเคมีและชีวภาพ
  3. ลักษณะองโครงสร้างทางชีวภาพที่ถูกสร้างโดยสิ่งมีชีวิตในดิน
  4. เน้นที่การแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อม เพื่อเพิ่มคุณภาพของดินโดยใช้สิ่งมีชีวิตในดิน

รูปที่ 1-9 ระบบนิเวศวิทยาทางชีววิทยาในดิน
ที่มา : www.gsfc.nasa.gov/globe/soils/index.htm


 

 

 

 CopyRight @ 2001 - 2004 Environmental Science Kasetsart University. All rights Reserved. :•: Contact Webmaster : TheGargz