Ферментативные процессы в почвах

Биокаталитическая активность почв зависит от степени обогащенности их микроорганизмами (табл. 1) и от типа почв. Активность изменяется по генетическим гори­зонтам. Это связано с содержанием гуму­са, типа реакций, окислительно-восстановительного потенциала и других показателей по профилю.

В целинных лесных почвах интенсивность ферментативных ре­акций в основном определяют горизонты лесной подстилки, а в пахотных – пахотные слои. Все биологически менее активные генетические горизонты, находя­щиеся под горизонтами А или А_п, имеют низкую активность фер­ментов. Активность их незначительно возрастает при окультуривании почв. После освоения лесных почв под паш­ню ферментативная активность образованного пахотного гори­зонта по сравнению с лесной подстилкой резко сни­жается, но по мере его окультуривания повышается и в сильно окультуренных почвах приближается или превышает показатели лесной подстилки.

Радиоактивные свойства почв

В почвах и материнских породах присутствует широкий набор радиоактивных элементов (радионуклидов). Они могут быть как естественного, так и антропогенного происхождения. В связи с этим различают естественную и искусственную радиоактивность почв. Она выражается количеством ядерных распадов в единицу времени и измеряется в беккерелях (1 Бк = 1 распад/с) или едини­цах активности – кюри (1 Кюри = 3,7-10¹⁰ Бк).

Естественная радиоактивность

Естественная радиоактивность обусловлена двумя группами радиоактивных элементов – первичными и космогенными. Первичные содержатся в материнских породах и вошли в состав почв. Космогенные поступают в почву из атмос­феры. Их образование происходит при взаимодействии кос­мического излучения с ядрами стабильных элементов.

Первичные радионуклиды представлены ураном (²³⁸U, ²³⁵U), торием (²³²Th), радием (²²⁶Ra), радоном (²²²Rn, ²²⁰Rn), изотопами калия (⁴⁰К), ру­бидия (⁸⁷Rb), кальция (⁴⁸Са), циркония (⁹⁶Zr) и др.; космогенные представлены тритием (³Н), бериллием (⁷Ве, ¹⁰Ве) и углеродом (¹⁴С).

Все естественные радиоактивные изотопы, как правило, долгоживущие с периодом полураспада 10⁸ –10¹⁶ лет. Они испускают аль­фа- и бета-частицы (Не, е^-) и гамма-лучи. Естественная радиоактивность определяется в основном содержанием урана, тория, радия и изо­топа калия. В почвах радионуклиды находятся в очень малых коли­чествах, в рассеянном состоянии (уран – 3·10^-6 – 5,1·10^-4 %; то- рий – 4·10^-6– 16·10^-4; радий – 1·10^-12 – 1,7·10^-10; калий– 3,9·10^-6 – 3,1·10^-5 %). Наблюдается возрастание их концентра­ций в меридиональном направлении (табл. 1) от подзолистых почв к сероземам.

Таблица 1. Концентрация естественных радиоизотопов в почвах (Тихомиров, 1988)

Валовое содержание радионуклидов в почвах зависит от материнских пород. Например, почвы, сформировав­шиеся на обогащенных фосфором породах, содержат повышен­ные концентрации урана. Содержание естественных радиоак­тивных элементов в почвах зависит также от степени изменения материнской породы в процессе почвообразования, а количе­ственные изменения по профилю – от типа почвообразования. Оподзоливание, осолодение, лёссивирование, осолонцевание приводят к выносу естественных радионуклидов из элювиальных горизонтов в иллювиальные. В лесостепных почвах и почвах степных областей профильная дифференциация содержания ра­диоэлементов совпадает с типичными профильными закономер­ностями изменений в них гранулометрического состава, оксидов железа и алюминия.