1. Електрокінетичний потенціал. Він також відомий як потенціал течії – фільтраційний, наявний, коли розчин з електричним опором і в’язкістю фільтрується через капіляри або пористе середовище. Різниця потенціалів між двома точками визначається формулою Гельмгольца

, (7.38)

де: – адсорбційний потенціал (дзета – потенціал); – різниця тисків; – діелектрична стала розчину.

Величина є потенціалом подвійного шару, що виникає на контакті твердої фази і розчину. Переважно потенціали течії проявляються дуже слабо, однак у випадку зміни рельєфу вони можуть викликати суттєві аномалії, в гірській місцевості до 200 мВ.

Подібні аномалії, пов’язані з потенціалами течії, спостерігаються при свердловинних дослідженнях методом природного поля, там, де буровий розчин проникає в пористі породи.

2. Дифузійний потенціал. Він проявляється внаслідок різної рухомості іонів у розчинах різної концентрації і визначається виразом

, (7.39)

де: – газова стала (8,31 Дж°С); – стала Фарадея (9,65·104 С/моль); – абсолютна температура; – валентність; і концентрації розчинів; і – рухомість аніонів і катіонів; в розчинах =1,49 при 25°C, тобто

, (7.40)

де виражена в мілівольтах.

3. Потенціал Нернста. Якщо два однакових металевих електроди занурені в однорідний розчин, між ними немає різниці потенціалів. Однак при різних концентраціях між цими електродами виникає різниця потенціалів (в мВ), що визначається за формулою

, (7.41)

Для , С,

. (7.42)

Сукупність дифузійних потенціалів і потенціалів Нернста відома як електрохімічний або статичний природний потенціал. Для при 25°С електрохімічний природний потенціал (в мВ) дорівнює

. (7.43)

Коли відношення концентрацій становить 5:1, то = ±50 мВ.

4. Потенціал мінералізації. Якщо два електроди з різних металів занурені в однорідний розчин, між ними виникає різниця потенціалів. Це електролітичний контактний потенціал, який разом зі статичним потенціалом викликає значні за величиною потенціали, відомі як потенціали мінералізації. Вони пов’язані з певними рудними зонами.

З рівнянь (7.39) і (7.41) випливає, що амплітуда статичних природних потенціалів залежить від температури; цей термальний ефект аналогічний ролі перепаду тисків в утворенні потенціалу течії, хоч і не настільки значний. Корозія металів (у підземних трубопроводах, кабелях і т.п.) – також локальне джерело електрохімічних потенціалів. Малі нестаціонарні різниці потенціалів (10 мВ/км) в Землі пов’язані з регіональними електричними полями, що викликані процесами в іоносфері, ядерними вибухами, грозами і т.п. Джерелами природних полів є також біоелектричні процеси, які відбуваються, наприклад, в коренях рослин.

На переходах від розчищеної землі до лісових районів спостерігались від’ємні потенціали до 100 мВ [8].

Більшість природних полів, що розглядались вище, відносно сталі в часі і просторі. Нам вдалося встановити індикаційний параметр гармонії в Природі, який показує нормальний геоенергетичний стан об’єктів – екосистем і дорівнює 50 мВ [9].

Біоенергетика лісових екосистем вказує на електроекологічні властивості грунту. Вони змінюються як в горизонтальному, так і в вертикальному напрямках у часі. Вивчення електричних явищ, які спостерігаються в грунтах, займає виключно важливе місце в сучасній екогеофізиці. Бо основні життєві процеси в рослинах пов’язані з біопотенціалами. Грунт – джерело постійного електричного струму.

Виміри сили струму, напруги електричного опору в шарі грунту

0-30 см показують, що грунт навколо кожного дерева в електроекологічному відношенні неоднорідний.

Спостерігаються зони з підвищеним і пониженим значеннями електричних ознак. Картування грунту за електроекологічними ознаками вказує на те, що зони з підвищеними параметрами притаманні місцерозташуванню великих дерев. Отже, доцільно говорити про ознаки виділення біологічно активних зон (БАЗ). Це підкреслює важливість вивчення електроекології грунтів. Слід звернути увагу на існування біоенергетичних взаємодій в системі “грунт—рослина”, що дозволяє виявляти природу генерації постійного електричного струму в грунті.

Теорія біологічного поля лісових екосистем спирається, з одного боку, на експерименти гіпотези існування взаємовпливу деревинних рослин через випромінювання і, з іншого, на існуючі закономірності лісових екосистем, взаємозв’язків “рослина—грунт—рослина”.

Простір за межами крони рослини, де спостерігається морфологічний відгук іншої рослини, слід включити до зони дії біологічного поля рослини.

Біологічне поле встановлюється за рухом біологічних об’єктів. А це означає, що через морфологічний відгук, в основі якого лежать рухи різного ступеня складності, можна провести оцінку енергетичної (силової) складової біологічного поля. Спостережувані в лісі форми крони, положення хвої – це енергетично врівноважені динамічні системи. Загальний принцип теорії біологічного поля формулюється так: “Кількість біологічної енергії, яка одночасно виділяється рослинами в одиниці об’єму за даних умов зростання, є величина стала”.

Поле складає невід’ємну частину живого. Протилежністю речовини є поле, змістом якого є енергія. Утримуванням речовини є маса. Зв’язок маси з енергією виражається співвідношенням . Отже, необхідною умовою життя слід вважати обмін живого з середовищем, речовиною і полем.

В поведінці живого ми зустрічаємося з феноменом, коли жива матерія має часові стани – то вона знаходиться у фазі притяжіння, то у фазі відштовхування. Причому ці фази по черзі змінюють одна одну. З’являється своєрідний маятник, пульсація, в основі якого лежить прояв властивості біологічного поля. Явище притяжіння і відштовхування проявляється на всіх рівнях організації живого. Сила постійного струму, що генерується грунтом, в біологічно активних зонах вища, електроопір грунту нижчий.

Дерева навіть узимку беруть з грунту електричну енергію.

Настав час включити до кола питань, що вивчаються, не тільки речовину, але і польову складову живого, а аналіз результатів досліджень проводити при одночасному врахуванні двох форм матерії. Слід дотримуватись біологічного мислення, в основі якого повинні бути присутні одночасно речовина і польова реальність живого.

Один з основних методів фізико-хімічного аналізу – потенціометрію – використовують для визначення активної концентрації елементів в біосфері, енергосфері, в тканинах рослин і в грунті.

Основні завдання екогеоелектричного методу:

1) районування територій за чутливістю енергосфери до різних видів електромагнітного забруднення;

2)