Харчування є основою життя, головним чинником, що визначає здоров'я, довголіття та працездатність людини. За будь-яких порушень харчування різко знижується здатність протистояти несприятливим впливам довкілля, стресам, підвищеним розумовим та фізичним навантаженням. При цьому формується стан, який директор НДІ харчування РАМН академік В.А. Тутельян визначає як "маладаптація" (недостатня адаптація). Сьогодні, на думку багатьох дослідників, цей стан зазнає понад 50% населення нашої країни.
Важливо розуміти, що саме харчування забезпечує процеси зростання та розвитку людини, її фізичну та розумову активність, настрій та, зрештою, якість життя. Цього неможливо досягти, ігноруючи основні закони здорового, правильного, раціонального та безпечного харчування. За енергетичною цінністю, набором використовуваних в добовому раціоніпродуктів і що надходять з цього набору в організм харчових та біологічно активних речовин, харчування має відповідати віку, статі, професійної діяльності, загальний стан здоров'я людини і навіть кліматогеографічної зони, в якій вона проживає.
На систему харчування впливають три основні, абсолютно рівнозначні між собою за важливістю фактора:
1. економічні можливості людини, сім'ї, її здатність набувати конкретні харчові продукти у необхідному наборі та кількості;
2. наявність на споживчому ринку широкого асортименту свіжих, високоякісних, безпечних здоров'ю харчових продуктів;
3. рівень знань людини про властивості та склад основних харчових груп продуктів (м'ясо та м'ясопродукти, риба та рибопродукти, молоко та молочні продукти, овочі, фрукти та ін.), раціональних способахїх обробки, приготування, зберігання, вживання тощо.
Достатній рівень знань та загальна грамотність у питаннях раціонального харчування дозволяє якщо не виключити, то значно послабити потенційний негативний вплив на стан здоров'я людей першого фактора: правильний підбірпродуктів, складання збалансованого раціону дозволяє кожній людині, навіть за умови її обмежених фінансових можливостей, забезпечити здорове, раціональне харчування, дотримуватись виконання основних його правил. Порушувати їхня природа не дозволяє нікому: ні бідним, ні багатим, ні дітям, ні дорослому населенню.
Сьогодні медики та дієтологи з повним правом стверджують, що не обов'язково бути багатим, щоб бути здоровим. Саме тому кожній людині так важливо бути орієнтованим у питаннях гігієни харчування, до яких належать знання складу харчових продуктів, основних правил їх обробки, зберігання, приготування, поєднання один з одним, правила розподілу їжі за її калорійністю протягом доби, режимі харчування та ін. .
У нашому організмі все підпорядковано строгому регулюванню, саме тому існуючі норми фізіологічної потреби організму в енергії, харчових та біологічно активних речовинахповинні дотримуватися. Порушення однієї з ланок цієї регуляції може призводити до серйозних захворювань і навіть смерті – у разі хронічних дефіцитів у добовому раціоні людини білка, певних видів жирів чи вуглеводів, вітамінів та інших харчових компонентів.
На жаль, ми змушені констатувати, що на сьогоднішній день рівень таких знань у росіян – один із найнижчих у світовому рейтингу. В економічно розвинених країнах Європи та США ситуація інша: сьогодні багате, освічене населення цих країн харчується набагато скромніше і простіше, порівняно з малоосвіченою частиною населення, і чим вищий освітній рівень людини, тим раціональніше, науково обґрунтовано він харчується. Основу його раціону при цьому складають корисні, найбільшою мірою натуральні продукти. Тому в цієї групи населення значно рідше зустрічається надмірна вага чи інші порушення здоров'я, пов'язані з неправильним харчуванням. Освічені люди у цих країнах безперервно поповнюють свої знання у питаннях здорового харчування, постійно прислухаються до порад лікарів та дієтологів. В результаті зусиль урядів у цих країнах діють спеціальні освітні програми, через масову реалізацію яких забезпечуються умови для формування у кожного члена суспільства культу здорового способу життя. У нас же високий освітній рівень і великий заробіток, навпаки, породив безліч «пузатих» молодих, і не дуже молодих людей. Відсутність знань про правильному харчуванніу поєднанні з практично повною відсутністюфізичних навантажень призводять до надмірній вазі, діабету, гіпертонічної хвороби, атеросклерозу, інсультам – це хвороби сучасної цивілізації.
Лекція №3РОЗВИТОК ТИМЧАСОВИХ І ПОСТІЙНИХ ЗУБІВ. ЧИННИКИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ФОРМУВАННЯ ТА МІНЕРАЛІЗАЦІЇ ТВЕРДИХ ТКАНИН ЗУБІВ
1. Анатомо – фізіологічні особливості дитячого організму. Періоди дитячого віку
2. Розвиток зубів.
3. Первинна мінералізація твердих тканин зубів.
4. Механізм прорізування зубів. Терміни прорізування тимчасових та
Постійні зуби.
5. Зростання, розвиток та формування кореня зуба та тканин пародонту.
6. Вторинна мінералізація твердих тканин зубів.
Анатомо-фізіологічні особливості дитячого організму
Розвиток тканин та вдосконалення функцій окремих органіві всього оранізм загалом є процесами, які принципово відрізняють дитячий організмвід дорослого.
Відповідно до характеру та інтенсивності змін, що відбуваються в організмі, прийнято розрізняти такі періоди розвитку дитини:
1) внутрішньоутробний (антенатальний) розвиток-280 днів (10 місячних)
місяців);
2) новонародженості – близько 3-3,5 тижнів;
3) грудний – до 1 року;
4) ясельний – від 1 до 3 років;
5) дошкільний – від 3 до 6 років;
6) шкільний – від 6 до 17 років, у цьому періоді виділяють:
Молодший шкільний – від 6 до 12 років;
Старший шкільний – від 12 до 17 років.
Внутрішньоутробний період розвитку. Розвиток щелепно-лицьовий
Період внутрішньооутробного розвитку є найважливішим, відповідальним та найбільш уразливою фазою розвитку плода.
Всі аномалії, що в цілому характеризуються відхиленнями від нормального розвиткуособи, щелеп та зубів у процесі ембріогенезу, починаються в основному на ранніх стадіях і мають первісний характер. Порушення структури, форми та розмірів, що виникають при подальшому зростанні та розвитку зубощелепної системи мають похідний, вторинний характер.
Розвиток зубів
Розвиток зубів триває два основних періоди - внутрішньощелепний (до прорізування зуба) та вітроротовий (після прорізування). Виділяють основні етапи розвитку зубів людини, які плавно переходять один в одного і не можуть буги чітко відмежовані:
1) закладення зубної пластини з подальшим утворенням зубних зачатків відбувається в період внутрішньоутробного розвитку. Формування зубних зачатків може відбуватися як і антенатальний, і у постнатальний періоди розвитку. завжди внутрішньощелепного.
2) диференціація тканин;
3) гістогенез;
4) первинна (внутрішньощелепна) мінералізація.
5) прорізування зуба;
6) зростання, розвиток та формування коренів та тканин пародонту, з якими одночасно активізуються процеси вторинної мінералізації твердих тканин зубів. 7) стабілізація (функціонування). Тривалість цього періоду кожної групи як тимчасових, і постійних зубівє індивідуальним.
8) резорбція (розсмоктування) коріння.
Закладка та утворення зубного зачатку
Наб-7-му тижні внутрішньоутробного розвитку вздовж верхнього та нижнього країв первинної ротової порожнини(в області майбутніх зубних дуг верхньої та нижньої щелеп) відбувається потовщення багатошарового плоского епітелію, який вростає в мезенхіму, що підлягає, створюючи зубну платівку.
Зубна пластина проростає в глибину, приймає вертикальне положення та поділяється на вестибулярну та язичну. Епітелій присинкової частини зубної пластини спочатку активно розростається, потовщується, пізніше частина його клітин дегенерує, формуючи щілину - переддень ротової порожнини, який відокремлює губи і щоки від ясенної дуги. Епітелій мовної частини зубної пластини, занурюючись у мезенхіму, дає початок усім тимчасовим та постійним зубам (рис. 2).
Рис.2 Рання стадія розвитку зуба: 1 – епітелій слизової оболонки порожнини рота, 2 – шийка емалевого органу; 3 – зовнішній емалевий епітелій; 4-пульпа емалевого органу; 5 – внутрішній емалевий епітелій; 6 - зубний сосочок; 7 - зубний мішечок; 8 – трабекули новоутвореної кістки; 9 – мезенхіма.
Спочатку епітелій проліферує у вигляді нирок, які трансформуються в колбоподібні розростання, які пізніше набувають вигляду ковпачків, формуючи емалевий орган. В емалевому органі зубного зачатку, утвореного двома потовщеними шарами багатошарового епітелію, між клітинами в центральній частині емалевого органу продукується білкова рідина, поступово розмежовує ці шари на зовнішній і внутрішній, між якими формується пульпа емалевого органу.
В результаті диференціації клітини емалевого органу, які спочатку були однакові за морфологією, набувають різну форму, функцію та призначення. Епітелій, що прилягає до мезенхіми зубного сосочка, це високі клітини циліндричної або призматичної форми, в цитоплазмі яких накопичується підвищений змістглікогену. Надалі з цих клітин утворюються енамелобласти (амелобласти, адамантобласти)-клітини, які продукують органічний матрикс емалі зуба.
Так емалевий орган дає початок емалі зуба та кутикулі, яка бере безпосередню участь у формуванні зубо-ясенного прикріплення. Функцією емалевого органу є також те, що він надає коронковій частині зуба певної форми та індукує процеси дентиногенезу.
Одночасно під увігнутою частиною емалевого органу, під внутрішнім шаром його епітелію, інтенсивно агрегуються мезенхімальні клітини, що становлять зубний сосочок. Він дає початок формуванню дентину та пульпи зуба. Мезенхіма, що оточує кожен емалевий орган і зубний сосочок, ущільнюється та формує зубний мішечок, з якого формуються цемент та псріодонт.
Таким чином, в результаті трансформації епітеліальної та мезенхімальної тканини, яка найінтенсивніше відбувається в періоди закладки, диференціації, гістогенезу формується зубний зачаток (рис. 3).
Рис.3. Рання стадія розвитку зуба (зубний зачаток): 1 – епітелій слизової оболонки ротової порожнини; 2-енамелобласти; 3-емаль; 4-дентин, 5 – предентин; 6 – дентинобласти; 7 - зубна платівка та закладка постійного зуба; 8 - пульпа зуба; 9 - залишок емалевого органу; 10 - кісткові трабекули; 11 – мезенхіма.
Формування зачатків всіх тимчасових зубів відбувається в антенатальному періоді розвитку, починаючи з 6-7 тижнів ембріогенезу. Формування зачатків постійних зубів відбувається в наступній послідовності: зубні зачатки перших постійних молярів та центральних різців починають формуватися на 5 і відповідно 8 місяці внутрішньоутробного періоду розвитку. У перші півроку життя дитини відбувається розвиток зубних зачатків постійних латеральних різців. У другій половині 1 року життя та у першій половині 2 роки життя дитини відбувається розвиток зубних зачатків перші премоляри. Наприкінці 2 роки життя дитини формуються зубні зачатки – другі премоляри, на 3 роки – другі постійні моляри та ікла. Формування зубних зачатків третього постійних молярів (зубів "Мудрості") відбувається у віці до 5 років. До цього періоду розвитку дитини в кістковій тканині щелеп ще зберігаються залишки ембріональних тканин - епітеліальної та мезенхімальної, які здатні до диференціації та ініціюють гістогенез.
Первинна мінералізація твердих тканин зубів
Синтез органічного матриксу твердих тканин зуба ініціює їхню первинну мінералізацію. Терміни початку первинної мінералізації тимчасових зубів відображені у табл. 1.
Первинна мінералізація твердих тканин зуба відбувається у внутрішньощелепному періоді розвитку дуже інтенсивно. Вона завжди починається з ріжучого краю різців і іклів, а також з горбків жувальних зубів і продовжується на всю довжину коронки зуба. Розташований під емаллю дентин спочатку структурується органічними речовинами, пізніше набуває ознак мінералізації. Період первинної мінералізації твердих тканин зубів триває різний час. Активніше первинна мінералізація відбувається у тимчасових зубах, зокрема, в центральних і латеральних різцях обох щелеп (6-8 міс).
Мал. 4. Будова енамелобласта (А Хем, Д. Кормак, 1983): 1 – матрикс емалі, 2 – відросток Томса 3 – секреторні гранули; 4-апікальні замикаючі пластинка; 5-комплекс Гольджі; 6 – гранулярна ендоплазматична мережа; 7 – ядро; 8 – мітохондрії; 9-базальна замикаюча платівка
Мал. 5. Будова дентинобласта (А Хем, Д. Кормак, 1983): 1-дентін; 2-зонамінералізації; 3-відросток Томса, 4 – предентин; 5-замікашигшастінка; 6-гранулярна ендоплазматична мережа; 7 – комплекс Гольджі; 8-ядро.
Молода емаль зуба, який ще не прорізався, за хімічним складом аналогічна до зрілої емалі. На 65% вона складається з води, вміст органічних речовин становить 20%, мінеральних речовин – менше 15% (так звана м'яка емаль). Якість процесів первинної та вторинної мінералізації твердих тканин зуба формує в майбутньому його карієсрезистетія. Після внутрішньощелепної мінералізації коронкової частини зачатка зуба він прорізується.
^ Механізми прорізування зубів. Терміни прорізування
Прорізування зуба – це складний фізіологічний процес, механізм якого вивчений недостатньо. Доведено вплив на процеси прорізування зубів ендокринної та нервової систем, захворювань, порушень обмінного характеру, захворювань опорно-рухової системи, гіповітамінозів, гіповітамінозу вітаміну Б, диспепсій, інфекційних захворювань, інтоксикацій, спадкового фактора
Правильність прорізування зубів є критерієм загального стану. Ознаками фізіологічного прорізування зубів це їхнє прорізування у певні терміни, у певній послідовності, парами, симетрично. Прорізуванням зуба закінчується внутрішньощелеповий (фолікулярний) період його розвитку.
Під час прорізування зубів відбувається певні зміни у тканинах, що оточують зуб. Десневой валик стає набряклим і м'яким, у ньому з'являються невеликі піднесення - зубні горбки, вкриті слизової оболонкою. Сполучна тканина ясен, що лежить на шляху переміщення зуба, що прорізується, поступово стискається та атрофується. Редукований емалевий епітелій, що покриває коронку зуба, контактує з епітелієм ясен, прориваючи його над верхівкою коронки, і вона прорізується в порожнину рота.
Під час прорізування в ділянці шийки зуба по краю ясен епітелій ротової та порожнини зростається з кутикулою емалі, утворюючи епітеліальне прикріплення у вигляді щілинно-глибинно-фізіологічної зубодясневої борозенки. Від щільності зубодесневого з'єднання залежить нормальний стані ясен, і періодонт (А. І. Дельцов 
а і співав., 2002), див. Мал. 6.
Мал. 6. З'єднання редукованого емалевого епітелію з епітелієм ротової порожнини. Утворення епітеліального прикріплення
1 – епітелій ротової порожнини; 2-редукований епітелій емалевого органу; С – емаль зуба, 4 – дентин зуба, 5 – місце з'єднання емалевого та ясенного епітелію.
Після прорізування коронка зуба покрита кутикулою. Редукований емалевий епітелій покриває ділянки коронки, які ще не прорізалися. Кутикула – це залишок зовнішнього шару епітелію емалевого органу, тонка безструктурна плівка, яка з'єднана з мембраною емалевих призм. Кутикула зуба швидко стирається, зберігаючись визначений часлише на контактних поверхнях коронок зубів.
Клінічно процес прорізування зубів супроводжується неприємними відчуттямиу дитини, внаслідок чого вона стає неспокійною, все тягне до рота, має підвищену салівацію. Місцево проявляються всі ознаки запальної реакції. Можливе підвищення температури тіла дитини, диспептичні розлади. Під час прорізування зуба практично не контактує із сполучною тканиною власної платівки слизової оболонки, не руйнує її структури, зокрема, кровоносних судин. Саме тому процес прорізування зуба не супроводжується кровоточивістю.
На сучасному етапі вчені вважають, що при прорізуванні зубів відбувається поєднання дії кількох механізмів під впливом нейрогуморальної системи - зростання кореня, формування лунки, побудова мікроциркуляторного русла пульпи, формування зв'язкового апаратуперіодонт, вплив соматотропного гормону.
^ Зростання, розвиток та формування кореня (а) зуба та тканин пародонту
До початку прорізування зуба завершується внутрішньощелепний розвиток коронки зуба і починається формування його кореня. Цей фізіологічний процес активно відбувається і під час прорізування зуба, а найактивніше – після його прорізування.
У процесі утворення кореня зуба розвивається цемент. Освіта цементу починається у постембріональному періоді безпосередньо перед прорізуванням зуба і відбувається за типом періостального остеогенезу. Цемент за своєю структурою подібний до грубоволокнистої кістки. Цеменгобласти ж за будовою практично не відрізняються від остеобластів. Вони утворюють колагенові волокна та основну речовину, що мінералізується з утворенням кристалів гідроксіапатиту. Після розвитку клітинами речовини цеменгобласти перетворюються на цементоцити, тіла яких локалізуються у лакунах, а відростки – у канальцях.
^ Пульпа зубарозвивається із мезенхіми зубного сосочка. Цей процес починається з його верхівки, де спочатку з'являються денгінобласти. Одночасно починається диференціація мезенхімальних клітин у центральній частині зубного сосочка. Вони збільшуються у розмірах, відсуваються один від одного. Поступово мезенхіма центральних відділівперетворюється на пухку сполучну тканину, багату на фібробласти, макрофаги (гістіогтити) та інші пульпоцити. З розвитком зубного зачатка процес диференціації мезенхіми зубного сосочка і перетворення її на пухку сполучну тканину і розширюється від його верхівки до основи. Водночас ця сполучна тканина проростає кровоносними судинами та нервами.
^ Освіта періодонту відбувається з мезенхіми зубного мішечка одночасно з утворенням кореня зуба Після утворення цементу з мезенхімальних клітин внутрішнього шару зубного мішечка, інші клітини, що містяться в зовнішньому шарі дають початок щільної сполучної тканини періодонту Пучки колагенових волокон періодонту (перицементу) одним кінцем переходять до основної речовини альвеолярної кістки. Завдяки цьому коріння щільно прикріплюється до стінки кісткової лунки.
Зростання, розвиток, формування кореня зуба і тканин пародонту після прорізування в середньому становить для тимчасових зубів 1,5-2 роки і після гійних - 3-5 років.
Зростання, розвиток та формування коренів має три стадії:
1) незавершеного зростання кореня – "розруба";
2) несформовані верхівки кореня;
3) незакритої верхівки кореня (рис. 7).
Мал. 7. Схематичне зображення формування кореня зуба: 1 - стадія незавершеного зростання кореня - "розруба", 2 - несформованої верхівки кореня, 3 - незакритої верхівки кореня.
На першій стадії незавершеного зростання кореня - "розруба" довжина кореня відповідає довжині коронки, що приблизно становить 1/2 його майбутньої довжини. Стінки кореня тонкі та розширені з внутрішньоїгнього боку (з боку пульпи), у напрямку від анатомічної шийкизуба до верхівки кореня. паростків зона масивна і чітко обмежена кортикальною пластинкою лунки.
Для другої стадії-несформованої верхівки кореня характерно, що стінки кореня тонкі, розміщені паралельно один одному, кореневий канал широкий, розширюється до верхівки і переходить у паросткову зону, яка рентгенологічно представлена розрідженням кісткової тканини з чітким обмеженням по периферії кортикальною пластинкою альвеоли.
У третій стадії - незакритої верхівки кореня стінки каналу сформовані, у апікального отвору канал звужується, апікальний отвір широке паросткова зона біля верхівки відсутня, на місці паросткової зони періодонтальна щілина дещо розширена.
^ Вторинна мінералізація твердих тканин зубів
Після прорізування зуба одночасно з внутрішньощелепним розвитком насгупає етап його внутрішньоротового дозрівання – вторинна мінералізація. Джерелом надходження до тканин зубів та щелеп всіх необхідних органічних та мінеральних компонентів крім кровоносного русла, стає і ротова рідина (слина),
^ Період функціонування зубів
Рис.8. Стадія сформованого коріння. період стабілізації. функціонування
Період стабілізації – це період розвитку функціонально повноцінного тимчасового чи постійного прикусу. У цей період особливо при розвитку тимчасового прикусу є необхідність достатнього жувального навантаження, оскільки це стимулює розвиток і зростання щелеп (а в них зачатків постійних зубів), розвиток і формування жувальної та мімічної мускулатури, розвиток тканин пародонту.
У часовому прикусі період стабілізації умовно поділяється на:
період становлення (з 2 до 4 років);
II-період підготовки до фізіологічної зміни зубів (з 4 до 6 років). У період підготовки до фізіологічної зміни зубів характерні виникнення діастем та трьох між тимчасовими зубами, фізіологічна стертість жувальних горбків ріжучих країв, утворення у ретромолярних просторах майданчиків Целинського.
У нормі залежно від групи зубів тимчасового прикусу та термінів фізіологічної заміни зубів, період стабілізації може становити від 2-4 років – для різців, до 6-8 років – для іклів та других молочних молярів.
^ Резорбція коренів тимчасових зубів . Основні типи резорбції
Для тимчасових (молочних) зубів характерно ще один, наступний етапрозвитку – резорбція (розсмоктування) коренів. Цей період розвитку грає важливу рольу фізіологічній зміні прикусу. На цьому етапі онтогенезу у кісткових структурах альвеолярного відросткавиникає велика кількість клітин осгеокластив, які трансформуються з остеобластів та оcтеоцитів.
Мал. 9. Основні типи резорбції коренів тимчасових зубів
За відсутності зубощелепної аномалій, згідно з даними Т.Ф. Виноградової (1967), розрізняють три основні типи фізіологічної резорбції коренів тимчасових молярів верхньої та нижньої щелеп (рис. 9).
I-рівномірна резорбція всіх коренів. Вона починається області верхівок коренів, поширюється по вертикалі, зменшуючи довжину коренів. При цьому явища резорбції у галузі біфуркації мінімальні.
ІІ-асиметрична резорбція коренів. При даному типі резорбції "одночасно відбувається часткова резорбція в області біфуркації та верхівки одного або двох (у трикореневому зубі) коренів, які розташовані ближче до зачатка постійного зуба.
III-резорбція у сфері біфуркації (трифуркації) коренів. При цьому типі резорбції після повного розсмоктування кісткової тканини функцію остеокластів беруть він клітини пульпи тимчасового зуба, зокрема і одонтобласти.
Є. П. Хрущова
Однією з важливих екологічних чинників, які впливають процес микоризообразования, є інтенсивність висвітлення.
У дослідах Бьоркмана (Bjorkman, 1942) й у пізніших роботах (Шемаханова, 1962; та інших.) було доведено пряма залежність інтенсивності розвитку мікоризи у хвойних рослин від ступеня освітленості. Дослідження І. А. Селіванова, В. Г. Логінової (1968) показують сприятливий впливбезперервного освітлення на процес мікорізоутворення, зростання та розвиток сіянців сосни.
Така ж закономірність відзначена і при вивченні впливу світла на розвиток ендотрофної мікоризи (Штеренберг, 1952; Кукліна-Хрущова, 1952; Шрадер, 1958; Boullard, 1960; Koch, 1961; Hayman, 1974; та ін). Наші польові досліди (1952) показують прямий зв'язок між інтенсивністю висвітлення ц ступенем розвитку мікоризи у ярої пшениці. З табл. 1 видно, що при зниженому освітленні зменшилася кількість рослин, мікориз яких оцінена в три бали. Погіршилися умови формування врожаю. Зниження показників урожаю відбувалося тим сильніше, що більше розвинена мікориза. Вага зерна в колосі при притінення складала від контролю при оцінці мікоризи в один бал 78%, при оцінці в два бали - 75,4%, а в три бали - 55%.
За звичайних умов освітлення (контроль) мікориза розвивалася активніше і чим більше утримувалося гриба в корінні, тим вищі були показники врожаю.
Таким чином, при зниженому освітленні створюються умови, несприятливі для росту та розвитку рослин та для процесу мікорізоутворення. Причиною поганого стану рослин є критичні умови їх зростання та розвитку, що створилися у зв'язку зі зниженням інтенсивності фотосинтезу. У цих умовах збільшення гриба в корінні призводить до зниження показників урожаю.
У зв'язку з цим набувають важливе значеннятакі питання, як густота стеблостої, способи посіву, напрямок рядків у посівах.
Способи посіву впливають на процес мікорізоутворення та зростання рослин пшениці. Широкорядний посів виявився ефективнішим, ніж перехресний. При першому способі посіву у вівса сорт Перемога половина аналізованих рослин виявилася мікоризною зі слабким розвитком гриба в корінні. При перехресному посіві сорту Перемога мікоризу у рослин була відсутня, у сорту Орел мікоризу мали лише 20% рослин. В обох сортів вівса зростання відбувалося повільніше, ніж при широкорядному посіві. Зазначена різниця в зростанні рослин і в ступеня розвитку мікоризи викликана не лише сортовими особливостями вівса, а й тими умовами, що створилися при різних способахпосіву. Слабкий розвиток рослин, низька інтенсивність розвитку мікоризи і навіть відсутність її при перехресному посіві пояснюються, мабуть, вищою густотою стояння рослин, що викликала зміни в поживному та водному режимі, а також в інтенсивності освітлення.
При звичайному рядовому посіві розвиток мікоризи у вівса сорту Перемога відбувався так само активно, як і за широкорядним. Мікоризна рослина становила 87,5% від загальної кількості аналізованих рослин при оцінці мікоризи 1,6 бала, висота стебла досягала 70 см (фаза викидання волоті).
На розвиток мікоризи в природних фітоценоз істотно впливає водно-повітряний режим (Крюгер, 1961, Селіванов, Утемова, 1970; Катенін, 1972; Корбонська, 1973; та ін). У сільськогосподарських рослин водноповітряний режим також є дуже важливим екологічним фактором, що впливає на процес мікорізоутворення, особливо в початковий періодформування мікоризи. Вологість грунту, його повітряно-тепловий режим необхідні проростання зовнішніх везикул, зростання міцелію і проникнення їх у коріння рослин. Від водно-повітряного та теплового режиму залежать темпи мікорізоутворення та росту рослин. За нашими спостереженнями, водно-повітряний режим впливає розподіл мікориз за профілем грунту.
На світло-сірих лісових ґрунтах цей важливий екологічний фактор, як і низка інших ґрунтових умов, значною мірою визначається способами обробітку ґрунту. Способи обробітку ґрунту, змінюючи його властивості і в першу чергу найбільш важливе з них - родючість, впливають на зростання та розвиток сільськогосподарських культур, на здатність їх вступати у взаємини з грибами-мікоризоутворювачами. У ранніх роботах (Хрущова, 1960) показано (досвід наукових співробітниківГорьківської сільськогосподарської дослідної станції І. Н. Пантелєєва та Д. М. Попова), що розвитку мікоризи пшениці найбільше сприяло багаторазове лущення пласта на 6-8 см. Всі рослини (100%) виявилися мікоризними, з них 88% були сильномікорізними, решта - середньомікорізними. Активно відбувалося мікоризоутворення і у варіанті «лущення + глибока безовальне оранка на 40 см». Рослини з сильно розвиненою мікоризою становили 80%, із середнім вмістом гриба в корінні-12%, з малим вмістом – 8,%.
При оранці плугом з передплужником сильно розвинену мікоризу (бал 3) мали 56% рослин, мікоризи з оцінкою 2 бали - 40% і з оцінкою 1 бал - 4%. Різниця в інтенсивності розвитку мікоризи між першими двома способами обробки невелика, а різниця в урожаї по лущенню значна - 2,79 ц з гектара. Зворотна залежність між ступенем розвитку мікоризи та величиною врожаю обумовлена, мабуть, тим, що багаторазове поверхневе розпушування пласта, покращивши аерацію, активізувало діяльність мікроорганізмів, у тому числі і грибів-мікоризоутворювачів, що сприяло сильному розвитку мікоризи. Поверхнева обробка ґрунту, навпаки, не сприяла розвитку кореневої системи. Коренева система, розвиваючись, головним чином, у поверхневому розпушеному шарі ґрунту, не забезпечувала належною мірою рослини водою та елементами мінерального харчування. В цьому випадку поганий станрослин викликано критичними умовами їх зростання та розвитку, а наслідком – сильний розвиток мікоризи, а не навпаки, як це пояснює Winter (1950).
Аналогічну картину спостерігаємо і на легких дерново-підзолистих ґрунтах Горьківської області. На супіщаних дерново-підзолистих ґрунтах лущення на 10-12 см знизило врожай озимого жита (Шапошников, 1971), у цьому ж досвіді у жита лущення стимулювало розвиток мікоризи (Талатіна, 1971).
У комплексі умов, що впливають на процес мікорізоутворення, важливе місце посідають мінеральні добрива.
Лабораторні досліди (Daft, Nicolson, 1966) та досліди в польових умовах (Хрущова, 1958) показали, що при низьких рівняхфосфорного харчування стимулюється мікорізоутворення, а також зростання та розвиток кукурудзи. Високі дози фосфору в лабораторних умовах знижують ступінь інфекції та незначно стимулюють зростання мікоризних рослин порівняно з безмікоризними. У польових умовах високі дози фосфору (Р40), внесені у лунки разом із перегноєм, знижують як кількість мікориз у кукурудзи, а й урожай. І. М. Коданев (1974) вказує на підвищення врожаю ячменю від рядкового внесення гранульованого суперфосфату в дозі 7,5 кг діючої речовинина гектар. Збільшення дози суперфосфату вдвічі не дало ефекту.
За наявними даними (Хрущова, 1955; Булаєва, 1965; Александрова, 1966; Согіна, 1968; Кириллова, 1968; Сюзєва, 1970; Міленіна, 1971; та ін), мінеральні добрива (особливо високі дози NPK знижують мікорізоутворення. У дослідженнях Є. І. Олександрової (1966) на світло-сірих лісових ґрунтах показана зворотна залежність між ступенем мікотрофності та врожаєм ячменю під впливом азотного (N 60), фосфорного (Р 60), азотно-фосфорного (N 60 Р 60) та повного мінерального добрива (N 60 P 60 K 60). За даними Н. Г. Сюзєвої (1970), така сама закономірність спостерігається у пшениці на легких дерново-підзолистих ґрунтах.
Вивчення інтенсивності мікорізоутворення та спостереження за зростанням та розвитком сільськогосподарських рослин показали, що при надмірному постачанні їх легкодоступними елементами живлення або, навпаки, при великій нестачі елементів живлення у ґрунті кількість гриба в корінні знижується. У першому випадку спостерігаємо зворотну залежність між зростанням рослин та розвитком гриба в корінні, у другому – створюються умови, несприятливі для розвитку обох компонентів.
У дослідах Н. М. Шемаханова (1962) при одночасному внесенні занадто великих або надмірно малих доз азоту та фосфору мікоризу у сосни не розвивалася.
На світло-сірих лісових ґрунтах мікориза буває ряснішою без внесення. мінеральних добрив, А в ячменю - і при використанні калійних добрив (Олександрова, 1966). Ослаблення процесу мікорізоутворення під впливом мінеральних добрив (крім калійних) викликається посиленням фізіолого-біохімічних процесів у рослині. При постачанні рослин елементами мінерального харчування, особливо азотом та фосфором, збільшується синтез білків та інших складних органічних сполук. Це призводить до збіднення тканин коренів цукром, а нестача цукрів у корінні лімітує розвиток мікоризи.
Гранульовані мінеральні добрива, внесені в рядки, знизили кількість рослин з оцінкою мікоризи на 3 бали, але позитивно впливали на зростання ярої пшениці порівняно з контролем (пласт без добрив). Найбільш ефективними для зростання пшениці виявилися гранульований суперфосфат (варіант 2) та суперфосфат з аміачною селітрою при сумісному внесенні (варіант 3). У цих двох варіантах, а особливо у варіанті із внесенням одного суперфосфату, при збільшенні гриба в корінні підвищується накопичення повітряно-сухої ваги надземної частини рослин. Так, гранульований суперфосфат у дозі 12 кг/га при оцінці мікоризи на 1 бал підвищив вагу надземної частини на 15% порівняно з контролем, а при оцінці мікоризи на 3 бали - на 35,7,%. При спільному внесенні фосфору та азоту (P9N9) у рослин з оцінкою мікоризи в 1 бал вага надземної частини збільшилася на 12%, а в 3 бали – на 24,5% порівняно з контролем. З підвищенням інтенсивності розвитку мікоризи збільшувалися показники структури врожаю (озерненість колосу, вага зерна з одного колосу, абсолютна вага зерна). Найбільш високі показники врожаю відзначені при внесенні до рядків гранульованого суперфосфату. Збільшення врожаю зерна від гранульованого суперфосфату виразилося в 4,2 ц з гектара (Кукліна - Хрущова, 1952).
При внесенні гранульованих добрив у рядки виявилася пряма залежність між кількістю мікоризних коренів або мікориз у рослин та накопиченням рослин сухої надземної маси. Чим більше мікориз у рослини, тим вищі показники зростання. Таким чином, процес мікорізоутворення та взаємини компонентів залежить від стану вищої рослини, екологічних факторів та прийомів агротехніки.
Стан вищої рослини та гриба у корінні визначається інтенсивністю освітлення, кількістю цукрів у коренях, забезпеченістю рослин елементами мінерального харчування (Согіна, 1966).
У Останніми рокамиувага багатьох дослідників спрямована на з'ясування впливу везикулярно-арбускулярної мікоризи на зростання та розвиток сільськогосподарських рослин та взаємини компонентів мікоризи (Кукліна - Хрущова, 1952; Клечетов, 1957; Михайленко, 1958; Гельцер, Коваль, 1965; Проценко,19; Міленіна, 1974; та ін).
За даними ряду авторів (Daft, Nicolson, 1966; Gerde - mann, 1965; Gray, Gerdemann, 1967; Hayman, Mosse, 1970; Mosse, Hayman, 1972; Meloh, 1963; та ін), рослини, що мають везикулярно-ар- мікоризу, краще поглинають фосфор і краще ростуть на бідних ґрунтах, ніж безмікоризні. Здатність мікоризних рослин поглинати фосфор не тільки з мінеральних добрив, а також із важкодоступних його форм набуває великого значення щодо мобілізації поживних речовинз мертвого запасу ґрунту.
Таким чином, інтенсивність розвитку мікоризи та взаємини між грибом та вищою рослиною залежать від цілого ряду факторів. Знання екологічних умов, прийомів агротехніки, що сприяють взаємовідносинам компонентів мікоризи, допоможе підвищити продуктивність сільськогосподарських культур. Для ярої пшениці на світло-сірих лісових ґрунтах до таких агроприйомів можна віднести глибоке безовальне оранку, внесення малими дозами гранульованого суперфосфату і суперфосфату з аміачною селітрою. Для вівса ефективнішими є широкорядний і рядовий способи посіву, ніж перехресний.
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.
Усі фактори формування складу підземних водможна поділити на фізико-географічні, геологічні, фізико-хімічні, фізичні, біологічні та штучні.
Фізико-географічні фактори включають рельєф, гідрологію, клімат та вивітрювання.
Рельєф впливає на водообмін, від якого залежить мінералізація і склад підземних вод. За інших рівних умов, що сильніше розчленований рельєф, то сприятливіші можливості появи прісних підземних вод. На піднятих ділянках басейнів, де породи добре промиваються, підземні води мають відносно низьку мінералізацію та в основному гідрокарбонатний склад: у знижених частинах, куди спрямований стік солей з височин, мінералізація підвищується, у водах збільшується концентрація сульфатів та хлоридів. Відзначається досить стійка залежність концентрації заліза в підземних водах Білорусі, що неглибоко залягають, від рельєфу. Це питання вивчалося у зв'язку з тим, що в Білорусі підземні води четвертинних відкладень дуже часто містять заліза, набагато більше, ніж його гранично допустима концентрація, і стояло завдання намітити розташування свердловин для водопостачання, з яких можна було б отримати воду з мінімальним вмістом заліза. . Виявилося, що у піднесених ділянках заліза у водах менше, ніж у зниженнях рельєфу.
Гідрологічний фактор (гідрологія) впливає на підземні води насамперед через гідрографічну мережу, що впливає на водообмін. Густа гідрографічна мережа з глибоким ерозійним врізом сприяє водообміну у водоносних горизонтах, виносу солей та формуванню прісних підземних вод. При рідкісній гідрографічній мережі та неглибокому її врізі підземний стік утруднений, що спричинює підвищення мінералізації підземних вод. Це непрямий вплив гідрографічної мережі на склад підземних вод. У тих випадках, коли живлення водоносних горизонтів здійснюється рахунок вод річок і озер, вплив гідрологічного чинника пряме і визначальне. У середній смузіце особливо яскраво проявляється під час паводків, а пустелях річки (наприклад, Амударья, Сирдарья) можуть живити підземні води протягом року. Океани і моря виступають як провідний фактор при трансгресіях. При цьому, в осадових відкладах, що накопичуються, захороняються мінералізовані води, тобто. моря у “готовому” вигляді передають підземним водам солі.
Клімат може вважатися одним із найголовніших прямих факторів формування складу підземних вод. Серед безлічі кліматичних елементів до першорядних відносяться атмосферні опади, температура та випаровування. Атмосферні опади формують ресурси підземних вод, передають їм солі (хоча й невелика кількість, але у “готовому вигляді”). Загальна кількість метеорної вологи, яка щорічно надходить на поверхню суші, понад 110 км 3 . Ця вода здатна покрити земну кулюшаром завтовшки 834 мм. Звичайно, не всі атмосферні опади беруть участь у харчуванні підземних вод, а лише їхня десята частина. У надра землі проникають, головним чином, опади, що випадають у помірних широтах навесні, влітку чи восени. В умовах сухого клімату атмосферні опади можуть швидко випаровуватись і не досягати поверхні ґрунтових вод. Проникнення атмосферної води в надра утруднено також за умов сезонної чи вічної мерзлоти.
Випаровування, яке залежить від температури повітря, найефективніше в зоні недостатнього зволоження. Тут воно зумовлює концентровано солей у водах. Випаровування має місце не тільки на поверхні землі. На зміну складу ґрунтових вод сильно позначається так зване внутрішньопородне випаровування, у процесі якого відбувається відрив молекул водяної пари від дзеркала ґрунтових вод.
До провідних фізико-географічних факторів формування складу підземних вод відноситься вивітрювання - явище, що протікає на/і поблизу поверхні і безпосередньо пов'язане з кліматом (англ. weathering від weather - погода). Сукупність процесів фізичного, хімічного та біохімічного руйнування мінералів та гірських порід, звана вивітрюванням, призводить до збагачення підземних вод різними сполуками. Вивітрювання виступає, головним чином, як процес переведення речовини в розчин. В результаті вивітрювання з порід виносяться та потрапляють у підземну воду в першу чергу найбільш розчинні сполуки. Цікаво, що якщо ми візьмемо велику кількість аналізів хімічного складупрісних підземних вод піщано-глинистої четвертинної товщі Білорусі та розрахуємо середню мінералізацію цих вод для північної та південної частин республіки, то більшого значення отримаємо для північних районів. Це з тим, що у півночі четвертинні відкладення молодші, ніж Півдні. На півночі вони сформовані в результаті діяльності останнього (валдайського) заледеніння, яке не поширювалося на південну частинуБілорусі. У більш молодих, менш вивітрених породах більше збереглося нестійким компонентом (польові шпати, темнокольорові мінерали), які в даний час руйнуються і тим самим збагачують воду різними сполуками. У древніх породах переважна більшість нестійких компонентів вже зруйнована і видалена під час багаторазового водообміну. Таким чином, роль вивітрювання у формуванні складу підземних вод виявляється навіть для зовсім молодих і слаборозчинних алюмосилікатних відкладень.
Геологічні чинники До цих факторів належать геологічна структура, тектонічні рухи, речовий склад порід, магматизм та газовий фактор.
Геологічна структура визначає динамічність, а разом із нею мінералізацію та склад підземних вод. Значення геолого-структурних форм у розподілі підземних вод з мінералізації та складу наочно проявляється при порівнянні структурних елементів з розкритості, проточності, промитості чи інтенсивності водообміну. Підземні води закритих структурних елементів бувають найбільш мінералізованими, а за складом переважно хлоридними натрієвими або кальцієвими. У розкритих структурних елементахпідземні води найменш мінералізовані і зазвичай мають гідрокарбонатний кальцієвий склад.
Тектонічні рухи прийнято ділити на коливальні, складчасті (або плікативні) та розривні (або диз'юнктивні). Коливальні рухи позитивного знакаможуть викликати опріснення підземних вод на піднятих ділянках суші, оскільки ці ділянки можуть виводитися у сферу дії атмогенних вод. В результаті негативних рухів зона прісних підземних вод занурюється і в ній стає можливим засолення завдяки тому, що негативні рухи супроводжуються морськими трансгресіями та залученням морських вод до надр.
Складчасті і розривні тектонічні рухи різко порушують гідрогеохімічні умови, що встановилися. Гірські країни, які зазнали активних складчастих і розривних рухів, виявляються глибоко промитими прісними водами. Розривні порушення, тобто. тектонічні розломи служать шляхами розвантаження підземних вод, каналами для гідравлічного зв'язку між водоносними горизонтами, що сприяють змішуванню підземних вод різного складу, зонами, де в результаті різкого перепадутиску можливе відкладення мінералом із підземних вод і, як наслідок, зміна складу останніх.
Речовинний склад порід. Якщо геологічна структура та тектонічні рухи відносяться до непрямих факторів формування складу підземних вод, то гірські породи та мінерали безпосередньо формують речовину підземної гідросфери. Речовий склад порід — прямий чинник першорядного значення, потім вказували ще Аристотель і Пліній Старший, які казали, що вода така, які породи, якими вона протікає. Треба, звичайно, відзначити, що цей зв'язок між складом вод і порід не такий простий, як уявлялося древнім. Вплив складу порід на склад підземних вод особливо яскраво помітний, коли прісна вода взаємодіє з легкорозчинними мінералами та породами: галітом, гіпсом, доломітом, вапняком. Галіт дає хлоридні натрієві води, гіпс – сульфатні кальцієві, доломіт – гідрокарбонатні магнієво-кальцієві, вапняк – гідрокарбонатні кальцієві. Однак такі ж гідрокарбонатні води, як у вапняках, можуть залягати і дуже часто залягають у кварцово-польовошпатових пісках. У цьому випадку іони Са 2+ і НСО 3 - з'являються у водах рахунок вуглекислого вивітрювання польових шпатів, тоді як у вапняках - рахунок розчинення кальциту (СаСО 3).
Речовин завжди впливає на склад підземних вод. Потрібно тільки вміти побачити цей вплив. У так званих міжсольових відкладеннях девону Прип'ятського прогину по всій території залягають однотипні хлоридні кальцієві і натрієві розсоли. Однак у розсолах південної частини прогину істотно менше калію, ніж у розсолах північної частини. Це з тим, що межсольовая товща південної частини має теригенний (піщано-глинистий) склад, а північної — карбонатний. У теригенних породах на глибинах, починаючи з 2-3 км, активно протікає процес новоутворення глинистого мінералу - гідрослюди, для спорудження кристалічних ґрат яких необхідний калій витягується з підземних розсолів.
Існують та інші форми прояву впливу складу порід на склад та мінералізацію підземних вод. Так, найбільш мінералізовані розсоли (320-600 г/л) зустрічаються тільки в тих товщах, вище за які залягають формації кам'яної та калійної солей. Коли ж на місці цих хлоридних солей присутні гіпси та ангідрити, мінералізація розсолів під ними зазвичай не перевищує 260 г/л. Це пов'язано з тим, що в осадових комплексах, що залягають під соляними породами, гіпсами та ангідритами (в цілому ці породи називаються евапоритами), містяться підземні розсоли, які є перетвореними материнськими розсолами (рапою) солеродних (або евапоритових) басейнів, що лежать вище. Ці материнські розсоли проникають у відкладення, що підстилають, шляхом гравітаційного стікання або віджиму з евапоритових відкладень. Але оскільки евапоритові мінерали під час згущення морської водив солеродному басейні осідають при певній мінералізації розсолу (наприклад, гіпс (CaSO 4 · 2Н 2 О), починаючи з 140 г/л, галіт (NaCl) - з 260-280 г/л, сильвін (KCl) - з 350-360г /л), то залежно від того, якими мінералами (породами) представлена евапоритова товща, буде і мінералізація підземних розсолів під цією товщею. Тут ми мимохідь торкнулися одного грандіозного процесу, що має місце на Землі, – евапоритового процесу чи галогенезу. Він зазвичай не виділяється як фактор формування складу підземних вод, тому що може бути представлений більш простими фізико-географічними факторами: гідрологією, кліматом, рельєфом. Однак треба мати на увазі, що площа поширення тільки сольових (без урахування гіпсо-ангідритових) відкладень досягає 34% території континентального блоку Землі. Евапорити є у всіх геологічних системах від докембрію до антропогену. Тому галогенез грає величезну роль формуванні складу підземних вод: як у вигляді розчинення водою евапоритовых порід, і у вигляді залучення у надра великих кількостей розсолів, що утворюються лежить на поверхні Землі при випарному концентруванні.
Говорячи про речовинному складі порід як про чинник формування підземних вод, важливо наголосити, що розуміється під цим терміном “речовий склад порід”. До цього часу, говорячи про матеріальному складі порід, ми наголошували на мінералогічний склад порід, тобто. на набір основних мінералів, у тому числі складається порода. Однак при взаємодії породи з водою, наприклад, при розчиненні, в рідку фазу надходитимуть не тільки хімічні елементи з породоутворюючих і другорядних (акцесорних) мінералів, але також адсорбовані іони, що знаходяться в поглиненому комплексі порід, а також так звані порові розчини, що містяться в породі. Все це разом – тверді мінерали, адсорбовані іони та порові розчини – називають іонно-сольовим комплексом порід. З комплексом понять, пов'язаних із явищем сорбції, ми познайомимося далі — при розгляді процесів формування підземних вод, а поняття “порові розчини” розберемо, коли обговорюватимемо питання про палеогідрогеохімічні реконструкції,
Повернемося до факторів формування підземних вод. З геологічних факторів нам залишилося розглянути магматизм та газовий фактор.
Магматизм. Роль цього фактора у формуванні складу підземних вод досі є проблематичною. Одні дослідники вважають цей чинник часом провідним, іншими — він повністю відкидається. Це слабкою вивченістю летких речовин, які виділяються при диференціації магми. Складність питання полягає й у тому, що елементи, характерні для магматичних ексгаляцій, можуть потрапити до підземних вод та інших шляхів.
Газовий фактор дуже впливає на іконно-сольовий склад підземних вод. Досить сказати, що збільшення вмісту газів, розчинених у воді, впливає розчинну здатність води. Так, підвищення концентрації розчиненого 2 у воді призводить до збільшення розчинності кальциту і кварцу, що, природно, може призводити до зміни складу води.
Фізико-хімічні фактори. До цих факторів відносяться хімічні властивості елементів, розчинність хімічних сполук, кислотно-лужні та окислювально-відновлювальні умови.
Хімічні властивості елементів. Вони визначають здатність утворювати природні сполуки. До найважливіших фізико-хімічних властивостей відносяться іонний радіус і валентність іона. Іонний радіус значною мірою характеризує рухливість хімічного елемента. У принципі, що він менше, то рухливіше гідратовані іони.
Міграційну здатність визначає також валентність іона. Для металів із зростанням валентності спостерігається утворення менш розчинних сполук. Одновалентні метали дають зазвичай легкорозчинні сполуки (NaCl, Na 2 SO 4, K 2 CO 3). Слабкішими є розчинні сполуки двовалентних металів (СаSO 4 , СаСО 3 , МдСО 3) і ще менше — тривалентних (F е 3+ та Аl 3+). Існують, звичайно, винятки із цих закономірностей.
Розчинність хімічних сполук відноситься до прямих факторів формування складу підземних вод. Немає необхідності довго обґрунтовувати цю тезу. Для прісних водхарактерно переважання гідрокарбонату, оскільки саме цей аніон утворює з кальцієм слаборозчинну сіль. У міру підвищення мінералізації з'являється іон сульфатний, характерний для солоних вод. Однак через порівняно невисоку розчинність сульфат кальцію швидко поступається першістю сульфату натрію або магнію, а частіше хлоридам, які з усіма основними катіонами утворюють легкорозчинні солі. Найбільш висококонцентровані розсоли за складом переважних солей відносяться до хлоридних магнієвих або кальцієвих, оскільки СаСl 2 і Мg Сl 2 надзвичайно легко розчиняються.
Кислотно-лужні та окислювально-відновлювальні умови, які ми вже розглядали раніше, регулюють міграцію хімічних елементіву підземних водах, тому що від рН та Eh залежить розчинність мінералів та форми знаходження елементів у розчині (у вигляді іонів, тих чи інших комплексних сполук).
Фізичні чинники. У коло фізичних факторівформування складу підземних вод входять температура, тиск та час.
Температура – провідний чинник, від якого залежить рівновага у системі вода – порода – газ. Температура сильно впливає на розчинну здатність підземних вод та швидкість хімічних реакцій. Розчинність більшості солей зі зростанням температури збільшується, рідше (наприклад, CaCO 3) знижується.
У межах вивчених глибин земної кори температура підземних вод змінюється від -16 ° С (концентровані розсоли вічномерзлих порід) до +400 ° С (парогідротерми вогнищ сучасного вулканізму). Температура визначає фазові переходи води в твердий та пароподібний стан. При температурі понад 75 ° С завмирає діяльність мікроорганізмів. Зміна температури позначається на в'язкості води. Всі ці зміни, що відбуваються у воді та з водою, впливають на формування її хімічного складу.
Тиск - фактор формування складу вод першорядної ваги. Цей чинник має низку проявів. Гідростатичний тиск визначає темп водообміну, швидкість руху води, отже, і склад. Геостатичний тиск обумовлює складний комплекс процесів, пов'язаних з віджиманням розчинів з пір глинистих порід у колектори, і, таким чином, також через динаміку розчинів впливає на склад. Нарешті тиск впливає на розчинність порід і мінералів. Це питання вивчено недостатньо, проте для низки мінералів (гіпс, ангідрит, мінерали кремнезему) тиск збільшує розчинність.
Невід'ємний фактор формування складу підземних вод – час. Час - це швидкість хімічних реакцій, це тривалість взаємодії в системі вода - порода - газ, це вік відкладень, що містять підземні води, це вік самих підземних вод, нарешті, це геологічна історія.
Біологічні чинники З погляду впливу цих чинників складу підземних вод важлива вся сукупність живих організмів, яку В.І. Вернадський назвав живою речовиною. Той простір, де проявляється діяльність живої речовини – це своєрідна оболонка Землі – біосфера. Біосфера охоплює наземну гідросферу, верхню частину літосфери та нижню частину атмосфери. У земній корі нижня межа біосфери відповідає температурі 75-100 ° С - критичній для розвитку бактерій. Бактерії поширені до глибини 4 км і переносять тиск до 3-4 тис. атм.
Тварини та рослини впливають на склад підземних вод, головним чином через мікроорганізми. У міру відмирання тварини і особливо рослини віддають ґрунту мінеральні речовини, які потім надходять до підземних вод. Вплив діяльності рослин до складу підземних вод проявляється у тому, що рослини акумулюють дуже багато вологи, вибірково поглинають хімічні компоненти з підземних вод.
Штучні фактори. Істота штучних чинників формування складу підземних вод полягає у виробничій діяльності людини. Наведемо не повний перелік штучних чинників. Це порушення природного режиму підземних вод, викликане розробкою корисних копалин, гідротехнічним будівництвом, меліорацією, експлуатацією водоносних горизонтів для водопостачання, а також скидання в надра забруднених стоків, потрапляння в водоносні горизонти продуктів атомних вибухів і отрутохімікатів. Як приклади розглянемо дію деяких штучних чинників дещо докладніше.
З надр Землі щорічно витягується маса хімічних сполук (NaCl, СаSO 4 , CaCO 3 , метали, нафту тощо). Крім порушення природного балансу у системі порода - вода це веде до проникнення в надра великої кількостіповітряного кисню, тобто. до процесів окислення, що спричиняє неминучий перехід додаткових речовин у підземні води. Глибина окислювального впливу часом досягає кількох кілометрів (наприклад, на нафтогазових промислах, де підтримки тиску при видобутку вуглеводнів у глибокі горизонти закачуються цілі річки води).
Гідротехнічне будівництво викликає перерозподіл підземного стоку та зміну геохімічного режиму підземних вод. Під час створення водосховища Братської ГЕС у прибережних карбонатних масивах відбулося опріснення підземних вод, що різко посилило процеси карстоутворення.
На території Білорусі під час проведення меліоративних робіт на низці ділянок відмічено небажане засолення підземних вод. Істотною екологічною проблемоюна території нашої республіки є забруднення неглубокозалегающих підземних вод нітратами, що пов'язані з невисокою культурою використання добрив та вмісту худоби. Значне забруднення підземних вод відбувається під впливом солевідвалів Солігорського калійного комбінату, відвалів фосфогіпсу Гомельського хімічного заводу. У останньому випадкуводи забруднюються сіркою, фосфором, фтором.
Про штучні чинники формування складу підземних вод можна говорити дуже багато. Але й сказаного, мабуть, достатньо, щоб стало зрозумілим, наскільки гостро стоїть у наш час проблема чистої води.