4. Методы исследования экологического состояния почв.

Пробоподготовка.Методы этой группы включают выделение, очистку и предвари­тельное разделение органических веществ на составляющие компонен­ты.

Центрифугирование — один из распространенных методов разделе­ния смесей, состоящих из компонентов с разной плотностью, массой и размерами частиц; оно эффективнее фильтрования и отстаивания — методов менее чистых и значительно более длительных. Центрифуги­рование позволяет разделять вещества, забивающие поры фильтра или портящиеся от соприкосновения с ним.

Электрофорез — метод разделения смесей, основанный на разной подвижности компонентов в электрическом поле. Он обладает высокой разрешающей способностью и применяется как в аналитических, так и в препаративных целях.

Высаливание— общедоступный метод для препаративного фрак­ционирования гуминовых кислот.

Методы анализа.Эта группа методов охватывает способы изучения содержания, состава, свойств и строения органического вещества почв.

Спектроскопические методы. Спектры поглощения гумусовых веществ в ультрафиолетовой и видимой частях спектра применяют:

1) для сравнительной характеристики гумусовых веществ различ­ного происхождения;

2) как метод изучения свойств и строения гуминовых кислот и фульвокислот при различных антропогенных нагрузках;

3) для быстрого количественного определения содержания гумусо­вых кислот в почвах;

4) для количественного определения некоторых компонентов, об­наруживаемых в щелочных и спиртобензольных экстрактах (пигмент Pg*, хлорофилл, некоторые химические загрязняющие вещества);

5) для контроля за растворимостью гуминовых кислот и фульво­кислот, условиями их осаждения, образования соединений с катионами металлов.

Электрохимические методы анализа.Для анализа органического вещества почв используют полярографию. При использовании этого метода не происходит физического разделения смеси на отдельные компоненты. В качестве катода чаще всего применяют ртутный капа­ющий электрод, поверхность которого непрерывно обновляется, что позволяет получать полярограммы и проводить анализ с высокой воспроизводимостью результатов.

Прямое определение возможно лишь при наличии веществ, спо­собных восстанавливаться на катоде. Это ионы металлов, органические соединения, содержащие галогены, нитро-, нитрозогруппы, карбо­нильные соединения, пероксиды, эпоксиды, дисульфиды. Возможно­сти полярографического метода ограничены, однако при определении полярографических активных соединений достигается высокая селек­тивность определения без предварительного разделения сложных сме­сей на отдельные компоненты.

Хроматографические методыпозволяют непосредственно или после предварительной химической деструкции и трансформации определить качественный состав и количественное содержание многих специфи­ческих и неспецифических составляющих почвенного гумуса, иденти­фицировать органические химические загрязняющие вещества.

Термические методы используют для изучения структурных особен­ностей гуминовых веществ, их изменений под влиянием антропогенных факторов, продуктов взаимодействия гуминовых веществ и химических загрязняющих веществ.

Электронномикроскопическое исследование гуминовых кислот и продуктов их взаимодействия с тяжелыми металлами применяют для оценки формы и размеров молекул, однако при подготовке препаратов к анализу в результате высушивания проб образуются, как правило, надмолекулярные структуры — ассоциаты округлой формы, что суще­ственно ограничивает возможности метода.

Необходимо отметить, что использование всех вышеперечисленных методов при исследовании органических веществ почв, продуктов их взаимодействия с химическими загрязняющими веществами в почвах требует тщательной стандартизации условий эксперимента с предва­рительным установлением оптимальных параметров работы прибора и перевода органических веществ в стандартное состояние. Только в этом случае можно получить надежные и воспроизводимые результаты. Стандартизации требуют не только методы анализа и извлечения органических веществ из почв, но и способы отбора образцов, общие методологические подходы при решении задач изучения почвенного гумуса при антропогенных нагрузках.