Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

932

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
09.01.2024
Размер:
53.54 Mб
Скачать

почвообразования. Почвообразование на кремнисто-карбонатных породах (рис. Ж) идет по типу силикатных, с заторможенным выносом щелочных катионов и ила, накоплением щелочно-земельных, REE, V, Th в составе гумусовых веществ.

На соленосных травертиновых породах формируются карбопетроземы остаточно-карбонатные (рис. Г) со слабо разложенным органогенным слоем с высокой ЕКО и щелочным профилем маломощных слабооструктуренных дресвянисто-щебнистых прослоев-горизонтов. Смена условий накопления травертинового солевого материала наряду с процессами выщелачивания обусловливает варьирование карбонатов в профиле. Выветривание очень плотных травертинов идет медленнее других карбонатных пород. КК их элементного состава показывают накопление очень многих элементов, в том числе и элементов питания. Благодаря этому после выщелачивания избытка солей, здесь может сформироваться достаточно мощный дерново-подстилочный горизонт. По содержанию редкоземельных элементов (REE) здесь диагностируются три этапа формирования травертиновых слоев с почвенными горизонтами. Современный дневной горизонт характеризуется повышенным количеством REE, а также - Y и V, что обусловлено, по-видимому, изменением состава подземных минеральных вод, дренирующих толщу почв к дневной поверхности. Травертины разных этапов синлитогенеза характеризуются сходными количествами Al, Ca, и Mg.

В долине р. Зангисан ТД был изучен профи ль бурозема грубогумусированного остаточно-карбонатного, сформированного на карбонатных лессовых толщах. Процессы выщелачивания щелочных и накопления щелочноземельных катионов, пылеватый легкосуглинистый состав и высокая карбонатность сортированных лессовых отложений обуславливают хорошую гумуссированность почв с высоким уровнем ЕКО, природного плодородия, бонитета и биоразнообразия. Для буроземов на лессах выявлены относительно низкие величины КК с накоплением W, в меньшей степени - Tl, Мо, V, Co, Pb, Cr, Zn, As и др. Сравнение элементного состава лессов и др. пород ТД по содержанию REE, тяжелых металлов и др., говорит о том, что источником лессового материала послужили основные магматические породы типа базальтов (риолитов).

Селевые потоки ледниковых отложений Тункинских Альп, сохранившихся с последнего ледникового периода, чей возраст оценивается в 10-12 тысяч лет, характеризуясь несортированностью и высокой карбонатной пропиткой, способствуют созданию погребенных слоистых почвенных структур синлитогенного генезиса со слаборазвитыми бесструктурными псаммоземами натечно-(остаточно)-карбонатными (рис. Е), состоящими из разновозрастных слоев селевых супесчано-песчаных генераций с очень низким содержанием гумуса и обменных катионов начального цикла почвообразования. Проведенные исследования элементного состава псаммозема выявили в мелкоземе присутствие и накопление (КК=1,1-3,9) целого ряда редких земель REE (Y, Сr, Sn, Th, U, Sc,

Zr, Sr), тяжелых металлов (Co, Ni,

Cu, Zn) и др. По составу и содержанию

элементов диагностировано, что

исходными породами для формирования

 

61

селевого материала Тункинской котловины являются граниты Тункинских Альп, предположительно, протерозойского возраста.

Карбонатные почвообразующие породы ТД – селевые, лессовидные, травертиновые, известняковые – нейтрализуя воздействие процессов выщелачивания и оподзаливания, способствуют накоплению гумусовых и илистых частиц, что повышает естественное плодородие почв и темп их эволюционного развития, обусловливая формирование почв более южного высотно-зонального и климатического пояса. Локальные литологические факторы изменчивости почв более существенны, чем региональные био-климатические.

INFLUENCE OF THE MINERAL LITHOGENIC BASIS OF SOIL-FORMING ROCKS ON THE GENESIS AND PROPERTIES OF MOUNTAIN-VALLEY SOILS OF THE SOUTHWESTERNPART OF BAIKAL REGION

N.A. Martynova1, N.A. Zhuchenko2, D.O. Martynova1, 1Irkutsk State University, Irkutsk, Russia Limnological Institute of SB RAS, Irkutsk, Russia

Abstract. The influence of the lithogenic basis on propertiesthe of the soils of Baikal region was investigated. The local influence of the lithological factor to soil’ variability is more meaningful than the regional bioclimatic' one. Carbonate soilformingrocks determine of the formation of soils of more southern altitude-zonal climatic zone.

Keywords: lithogenic basis of soils, Baikal region, Tunka Valley.

УДК 631.4

СОСТАВ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ ФРАКЦИЙ И ЛИТОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОСФОРИТНЫХ ПОЧВ

ПРИХУБСУГУЛЬЯ МОНГОЛИИ

Н.А. Мартынова

ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия e-mail: natamart-irk@yandex.ru

Аннотация. Проведено комплексное изучение литогеохимических особенностей тонкодисперсных фракций почв, формирующихся на выходах фосфоритов Выветривание фосфатно-силикатно-карбонатной матрицы литогенной основы при разложении и выносе карбонатной составляющей, способствует остаточному накоплению глинистых минералов гидрослюдисто-хлорит-иллитного состава и

илистого органического

вещества. Тонкодисперсная фракция способствует

формированию

и

коагуляции

карбонатно-фосфорно-гумусовых

комплексов, повышающих плодородие почв.

 

Ключевые слова: литогенная основа почв, фосфоритные почвы, микроформология, Прибайкалье, Тункинская долина.

Район исследования относится к областям ранней (рифейско-кембрийской) геосинклинальной консолидации в системе палеозойских складчатых сооружений Южной Сибири-Северной Монголии (рис. 1).

62

Рисунок 1. Древние платформы и складчатые структуры (террейны) геосинклинальных поясов Азии и территория исследования

Комплексное изучение опорных полигонов почв было проведено в тундровых, лесных и степных геосистемах юго-западнoгo Прихубсугулья Монголии Байкальской рифтовой зоны, приуроченных к выходам на дневную поверхность фосфоритных пластов Онголигнурского месторождения крупнейшего Хубсугульского фосфоритоносного бассейна с запасами около 1 млрд. т и содержанием P2O5 до 31–32 % [3].Простирание тела месторождения через все основные высотные природные пояса и выход на дневную поверхность слоёв фосфоритов дают уникальную возможность изучения особенностей почвообразования на фосфатно-карбонатных породах. Здесь распространен широкий спектр литогенных почв, формирующихся на относительно рыхлых фосфатно-(силикатно)-карбонатных породах с разным содержанием Si, Ca, Mg, P и СО2, осложненных стратиграфической и фациальной изменчивостью и протеканием криосолифлюкционных процессов. Исследовались морфогенетические и эколого-геохимические характеристики почв, их свойства и функции, тонкодисперсные фракции, особенности процессов почвообразования, миграции и аккумуляции веществ в основных типах горных почв природных экосистем, развитых на фосфоритах венд-кембрийского возраста (840–708 млн. лет), представленных фторапатитом (франколитом, или штаффелитом) с примесью карбонатапатита, мергеля, фосфоритоносных кремнистых доломитов, чёрных известняков с прослоями кремней, хлоритовых и филлитовых сланцев, алевролитов [2]. Фосфориты хемогенного генезиса бассейна обогащены кремнеземом, пропитаны органическим веществом, в большинстве случаев бесструктурны и изотропны, разделяются на 3 группы: карбонатные (известководоломитовые), кремнисто-карбонатные и кремнистые (с плитчатыми черными углеродисто-кремнистыми сланцами) [1]. Для изучения минерального мелкозема почв, его крупной и илистой фракций, были применены кроме классических методы растровой электронной и поляризационной микроскопии и рентгендифрактометрии, валовой анализ с применением пламеннофотометрической и атомно-адсорбционной спектроскопии.

Исследуемые почвы (рис. 1, легенда) характеризуются высоким содержанием валового и подвижного фосфора, карбонатов, что определяет их

63

специфические свойства, способствует стабилизации функций и оструктуриванию через формирование прочных карбонатно-силикатно-фосфорно-гумусовых скоагулированных комплексов, представляя несомненный интерес в аспекте углубления теоретических основ почвоведения. В процессе выветривания и почвообразования фосфор выщелачивается и в виде минеральных и фосфорорганических соединений (ФОС) мигрирует в ландшафтах. Карбонатная и силикатная матрица литосновы исследуемых почв “затушевывает” влияние собственно фосфатного материала пород.

Общая направленность криогидратационного выветривания и педогенеза фосфоритов, наряду с воздействием процессов криогенной дезинтеграции, растворения и тотального выноса карбонатной и фосфатной составляющих пород (карбонатов и фосфатов щелочно-земельных металлов и др.) в виде растворов и взвесей, обуславливает дробление породы до фосфоритно-карбонатной муки и снижение их объемной плотности, остаточную автохтонную (in situ) аккумуляцию тонкопесчаных и крупнопылеватых фракций силикатного компонента, глинистых минералов (по данным ренгенструктурного анализа) и илистого органического вещества. Общая направленность процессов выветривания на фосфатно-карбонатных породах исследуемой территории в разных высотных поясах ведет к качественно схожему минеральному составу глинистых минералов, состоящих из гидрослюд, хлоритов, труднодиагностируемых образований смешанно-слойного типа иллитов с признаками плохой окристаллизованности и супердисперсности, а также тонкодисперсного кварца (рис. 2). При дезинтеграции исходной фосфатной породы в процессе педогенеза идет относительное обогащение механических фракций < I мм алюмосиликатами и фосфатами, вероятно, за счет растворения франколита породы и обеднение ими более крупных механических фракций.

Данные валового анализа показали, что в составе илистой фракции исследуемых типов почв большая доля приходится на кремний, заметно обогащена она и соединениями Al и Fe (причем в лесных и тундровых ландшафтах их содержание больше, чем в степных). Из небольшого количества щелочноземельных металлов в составе тонкодисперсных фракций большее количество приходится на MgO, чем на СаО. Содержание MgO в иле с глубиной возрастает, что наиболее резко проявляется в степной зоне. Определение фосфора и кальция в анализируемых образцах ила показывает небольшие их количества, т.к. при выделении препаратов ила фосфор вымывается вместе с кальцием при обработке образцов почв HCI. В иле значимо больше, в сравнении с почвой, содержание К2О. Следует отметить, что в почвах на доломитизированных фосфоритах илистая фракция более обогащена калием. Максимум накопления щелочных металлов в тонкодисперсных фракциях смещен на некоторую глубину, что связано с процессами выщелачивания (особенно - в лесных ценозах). В исследуемых образцах ила много серы по сравнению с почвой. По величинам молярных отношений SiO2:Fe2O3, и SiO2:Al2O3, выявляется опережающий вынос железа.

64

Выветривание фосфоритов в почвах всех высотных поясов обуславливает интенсивный вынос карбонатной составляющей литогенной основы, остаточную адсорбцию и накопление глинистых минералов и скоагулированных фосфо- (железисто)-гумусовых комплексов, что хорошо прослеживается на фото со шлифов и с пленок сканирующего электронного микроскопа (рис. 2, 3).

Рисунок 2. Микроморфология почв на фосфоритах (фото почвенных шлифов):

1. Карболитозем перегнойный глинисто-иллювиированный остаточно-(*фосфатно)-

карбонатный (тундровая зона, 5-ОГ): 1а - АНса(р*) – ожелезненная скелетно-гумусовая плазма (увел. в 250 раз); 1б – АHса(р) – выветрелый фосфорит с кавернозными пустотами (увел. в 250 раз); 1в - АUВIса(р) – ожелезненная гумусо-карбонатная плазма (увел. в 400 раз); 1г - АUВIса(р) – опаловые зерна в пустотах выветрелого фосфорита (увел. в 250 раз). 2. Темно-серая метаморфическая элювиированная остаточно-карбонатная (лесная зона – 1-ОГ)(увел. в 250

раз): AU – гумусово-железистая плазма; 2б – AUel – опалово-гумусово-железистая плазма с хлоритовым зерном; 2в – AUBM – выветрелый фосфорит с ожелезнением; 2г – AUBM – пора с оглиниванием по ее краям; Чернозем дисперсно-карбонатный (степная зона – 2-ОГ) (увел. в 250

раз): 3а – AUdc(р) – глино-гумусовые (ожелезненные) комплексы; 3б – AUdc(p) – карбонатногумусовая плазма; 3в – ВСАdс(p) – опалово-фосфатно-карбонатная плазма; 3г – ВСса(р) – аморфная фосфатно-доломитовая масса с обломком невыветрелого фосфорита. (Примечание: (р)

– фосфатная матрица)

Минералогический состав илистых фракций, выделенных из горизонтов исследуемых типов почв, изучался рентгендифрактометрическим методом. Значительное количество в илистой фракции К2О связано с большим содержанием гидрослюд, а MgO - хлоритов. Высокие значения Al2O3 указывают на преобладание высокоалюминиевых гидроослюд. Илы почв, развитых на доломитизированных фосфоритах - в целом более богаты глинистыми минералами и кварцем, чем илы "фосфатоземов" при довольно схожем качественном составе глинистых минералов: гидрослюд, смешанно-слойных минералов и хлоритов. Процесс хлоритизации наиболее активно протекает в гумусо-аккумулятивных горизонтах. Высокодисперсным кварцем несколько обеднена илистая фракция В-горизонтов исследуемых почв, что может быть

65

следствием как процесса разрушения его минеральных зерен, так и процесса

выноса его вниз по профилю почв из-за сильной скелетности почвенной толщи.

Рисунок 3. Микроморфология почв на фосфоритах (фото реплик с электронного

микроскопа): 1. Карболитозем перегнойный глинисто-иллювиированный остаточно- (фосфатно)-карбонатный (тундровая зона, 3-МБ): 1а – АUcrm – полуразложенный корешок с адсорбированными минеральными частицами (увел. в 300 раз); 1б – АUcrm – то же (увел. в 3000 раз); 1в – АUcrm фосфоритный мелкозем с обломком кальцита в центре (увел. в 1000 раз); 1г – СRca(q) – разновозрастные образования мелкокристаллического кальцита в полостях фосфорита столбчатой структуры (увел. в 1000 раз); 2. Темно-серая метаморфическая элювиированная остаточно-карбонатная (лесная зона, 1-ОГ): 2а - AUВM – сгусток cмешано-слойных глинистых минералов (~пироксен-амфиболового состава) без карбонатного цемента (увел. в 300 раз); 2б – ВСса – слои конкреционных волокнисто-столбчатых разновозрастных натеков (увел. в 300 раз); 2в – ВСса – адсорбированные частицы на слабовыветрелых обломках фосфоритов (увел. в 300 раз); 2г – Сса конкреционные образования, натеки мелкокристаллического кальцита круглой формы вокруг поры (увел. в 50 раз); 3. Чернозем дисперсно-карбонатный (степная зона, 2-ОГ): 3а

– АUdc агрегированные и пористые педы с натеками глин (общий вид, увел. в 500 раз); 3б – АUdc глино-гумусовый агрегат (увел в 3000 раз); 3в – АUdc – пористый фитолит злаков на фоне слоистых глинистых образований (увел. в 3000 раз); 3г – Сса – железистые аморфные пленки на фосфорите (увел. в 3000 раз)

Для всех исследованных типов почв вниз по профилю илистая фракция обогащается гидрослюдами и обедняется хлоритами наряду с некоторым уменьшением несиликатных форм железа. Это может быть обусловлено процессом трансформации гидрослюд во вторичные хлориты по мере выветривания остаточной силикатной матрицы и почвообразования.

Обогащенность пород легко выветриваемыми минералами, степень карбонатности, фосфатности, силикатности, структурные и текстурные особенности пород, качество и количество органических веществ обуславливают развитие в почвах Прихубсугулья процессов метаморфизма, лессивирования, элювиирования, окарбоначивания, гумусонакопления и их сочетания.

Степень аккумуляции химических элементов в отдельных звеньях ландшафтных каскадно-геохимических систем зависит от взаимного сочетания процессов гумусообразования, почвообразования, выветривания и особенностей

66

миграции химических элементов. Для почв, формирующихся на карбонатных породах, характерен наименьший отклик изменения химизма почвообразовательных процессов на изменение условий среды. Почвы, формирующиеся на силикатно-фосфатно-карбонатных породах Прихубсугулья, обладают значительно большей степенью сенсорности и рефлекторности и формируют больший спектр типов.

Качество геогенных условий, интенсивность и направленность ведущих (типодиагностирующих) элементарных процессов почвообразования на фосфоритных породах определяется следующим рядом свойств: соотношением фосфатной, карбонатной и силикатной матриц исходных фосфоритных пластов > остаточным содержанием глинистых минералов и органического вещества > плотностью сложения и степенью выветрелости и дисперсности субстрата > емкостью катионного обмена > рельефом поверхности > мезо- и микроклиматом > типом растительности.

Литература

1.Ильин Л.В. Хубсугульский фосфоритоносный бассейн // Труды cовместной cоветскомонгольской научно-исследовательской геологической экспедиции, вып. 6. М.: «Наука», 1973. 167 c.

2.Кузнецов Г.А. Сульдин В.А. Геология и полезные ископаемые. Стратиграфия // Природные условия и ресурсы Прихубсугулья в МНР. М.: Недра, 1976. С. 46-5З.

3.Яншин А.А., Жарков М.А. Фосфор и калий в природе. Новосибирск : Наука, 1986. 190 c.

THE COMPOSITION OF FINE FRACTIONS AND LITHOGEOCHEMICAL FEATURES OF PHOSPHOROUS SOILS OF THE PREKHOVSGOL REGION OF MONGOLIA

N.A. Martynova

Irkutsk State University, Irkutsk, Russia

Abstract. A comprehensive study of the geochemical features of finely dispersed soil fractions formed at the phosphorite outcrops of the Khovsgol phosphorite-bearing basin of the Baikal Rift zone (Mongolia) has been carried out. Weathering of phosphate-silicate-carbonate matrix of the lithogenic rocks of the

deposit during decomposition and removal of the carbonate component, contributes to the residual accumulation of clay minerals of a hydrosluidic-chlorite-illite composition and silty organic matter. The finely dispersed fraction contributes to the formation and coagulation of carbonatephosphorus- -humus complexes that increase soil fertility.

Keywords: lithogenic basis of soils, phosphate soils, microformology, Baikal region, Tunkinskaya valley.

References

1.Ilyin L.V. Khubsgul phosphorite-bearing basin // Proceedings of the joint Soviet-Mongolian research geological expedition, vol. 6. M.: "Nauka", 1973. 167 p.

2.Kuznetsov G.A. Suldin V.A. Geology and minerals. Stratigraphy // Natural conditions and resources of the Khubsugul region in the Mongolian People's Republic. M.: Nedra, 1976. Р. 46-52.

3.Yanshin A.A., Zharkov M.A. Phosphorus and potassium in nature. Novosibirsk: Nauka, 1986. 190 p.

67

УДК 631.4

НОВЫЕ ПОДХОДЫ В ИЗУЧЕНИИ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА ПОЧВЕННОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА

А.И. Попов ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский ГУ, Санкт-Петербург, Россия

e-mail: paihumic@gmail.com

Аннотация. Характеристика качественного состава почвенного органического вещества, должна проводиться на основе последовательного извлечения неводными растворами: фотосинтетических пигментов, меланинов, гликопротеиновых конъюгатов, битумоидов А и C, и протогуминовых веществ.

Ключевые слова: почвенное органическое вещество, протогуминовые вещества.

Введение. Содержание и качественный состав почвенного органического вещества (ПОВ) являются важными характеристиками для агроэкологической и кадастровой оценки почвенных и земельных ресурсов, а также при рациональном использовании земель сельскохозяйственного назначения. Общепринято [1, 3], что большую часть ПОВ (8090%) составляют гуминовые вещества (ГВ), которые продолжают извлекать водными щелочными растворами. При этом все еще считается [5, 13], что ГВ, выделенные из ПОВ водными щелочными растворами, соответствуют таковым, присутствующих в природных объектах. Но так ли это?

Цель публикации – охарактеризовать компонентный состав темноокрашенных органических соединений, извлекаемых из ПОВ щелочными растворами, и обосновать новые подходы оценки качественного состава органической составляющей почв.

Анализ проблемы. В начале 20-го века О. Шрейнером и Э. Шори [15] в составе органических соединений (гумусовых кислот), извлекаемых из ПОВ щелочными водными растворами, были выделены и идентифицированы только индивидуальные органические соединения. Так, в группе гумусовых кислот, агрегативно устойчивых в кислотной среде и традиционно называемых фульвокислотами (ФК), присутствовали: пентозаны, ксантин (пуриновое основание), гипоксантин (производное пурина), цитозин (производное пиримидина), гистидин и аргинин, а также диоксистеариновая и пиколинкарбоновая кислоты. В свою очередь, в группе гумусовых кислот, теряющих свою агрегативную устойчивость при подкислении и традиционно называемых гуминовыми кислотами (ГК), были выявлены смоляные кислоты, эфиры смоляных кислот, глицериды жирных кислот, парафиновая, лигноцериновая и агроцериновая кислоты, а также агростерин и фитостерин.

Первую треть 20-го столетия, считалось [2], что ГВ, выделяемые водными щелочными растворами, создаются в ходе извлечения из какого-либо органического материала, присутствующего в почве. Позднее, благодаря усилиям

68

И.В. Тюрина [6], исследователи вернулись к прежним представлениям о качественном составе ПОВ (гумуса): ГК, ФК, гумин (негидролизуемый остаток). Тем не менее, почвоведами-биохимиками при использовании различных методов химического анализа органических соединений, в составе ГВ были выделены и идентифицированы различные индивидуальные органические соединения [1, 4, 7, 8, 16]: 1) арены – ароматические углеводороды, содержащие одно или несколько бензольных колец, чаще всего производные лигнина; 2) поли-, олиго- и моносахариды, а также аминосахара; 3) белки, пептиды и аминокислоты; 4) пуриновые и пиримидиновые основания; 5) липиды, длинноцепочечные алкильные составляющие.

Кроме того, как было установлено химиками-технологами [14], вследствие щелочного воздействия на такие природные органические соединения, как: лигнин, полисахариды и разные экстрактивные вещества, в жидкую водную фазу переходят олигомеры лигнина и сахаридов, образуя тёмноокрашенный коллоидный раствор, так называемый черный щёлок. Как было экспериментально показано [17], в результате щелочного гидролиза органического материала, содержащего белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты и др., водный раствор приобретает кофейный цвет и содержит молекулы небольших пептидов и аминокислот, олиго- и моносахаров, а также мыла натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот.

Иначе говоря, характеристика качественного состава ПОВ, основанная на использовании водных щелочных растворов, не корректна. Поскольку водные щелочные растворы не обладают селективностью в отношении ГВ и способны переводить в жидкую фазу как гуминовые, так и негуминовые вещества [11], причем последние чаще всего в измененном виде.

Для того, чтобы подобрать более-менее корректную схему характеристики ПОВ, необходимо знать из каких групп органических соединений оно состоит. С позиции химии природных органических соединений, в состав ПОВ входят [1, 3, 5, 9, 10, 18]: 1) грубодисперсный органический материал, нерастворимый в воде и органических растворителях (лигнин, полисахариды, белки и прочие);

2)водорастворимые низкомолекулярные органические соединения (моно- и олигосахариды, фенолы, карбоновые кислоты, пептиды, аминокислоты и прочие);

3)липофильные органические соединения, переходящие в 90% раствор диметилкетона, в этанол, в этанол-бензольную смесь, в метилтрихорид (фотосинтетические пигменты, жиры, воски, смолы и прочие); 4) амфифильные органические соединения (меланины, гликопротеиновые конъюгаты (гломалины ми – термолабильные белки) и, возможно, другие соединения); 5) гидрофобные aлкалофильные органические соединения гуминовой природы (протогуминовые вещества).

Всвое время, для эффективного извлечения ГВ из ПОВ Ф.Дж. Стивенсон (цит. по [16]) предложил четыре требования: 1) постоянство свойств извлекаемых веществ; 2) отсутствие в извлеченном веществе примесных неорганических

69

соединений; 3) полнота извлечения; 4) универсальность и применимость к различным природным телам. В связи с этим характеристика качественного состава ПОВ, основанная на использовании водных щелочных растворов, не корректна. По нашему мнению, единственным правильным решением для изучения качественного состава ПОВ являются такой подход, который позволил бы последовательно выделять определенные группы органических соединений с помощью неводных растворов во избежание нежелательных гидролитических и окислительных процессов.

Порядок последовательного извлечения из ПОВ определенных групп органических соединений нам представляется следующим: 1) с помощью 90% раствора диметилкетона (ацетона) извлекаются фотосинтетические пигменты — хлорофиллы и каротиноиды; 2) смесью, содержащей 90% раствор диметилкетона и ортофосфорную кислоту (20 мл H3PO4 на 1 л 90% раствора диметилкетона), в жидкую фазу переводятся меланиновые вещества предположительно флавоноидной природы и гликопротеиновые конъюгаты (термолабильные белки), последние в водном растворе теряют свою агрегативную устойчивость при pH ~ 7,0; 3) с помощью метилтрихорида (хлороформа) извлекаются битумоиды A, а центрифугированием отделяются полуразложившиеся и неразложившиеся посмертные остатки и твердые экскреты растений и почвенной биоты; 4) остаток обрабатывается 10% водным раствором HCl (для разложения углекислых солей и замещения катионов металлов на ионы водорода в кислотных функциональных группах), отмывается от хлорид-ионов дистиллированной водой и подсушивается;

5)затем посредством этанольно-бензольной смеси (этанол:бензол = 1:2)

выделяются битумоиды C; 6) после чего, водным щелочным раствором извлекаются протогуминовые (собственно гуминовые) вещества; 7) в остатке может содержаться кероген.

На основе собственных предварительных экспериментов можно констатировать, что ПОВ разных климатических зон состоит из протогуминовых веществ (4050% от величины потерь при прокаливании – ППП), гликопротеиновых коньюгатов (2030% от ППП), меланинов, предположительно флавоноидной природы (610% от ППП), битумоидов A (3–5% от ППП), битумоидов C (4–5% от

ППП), а также фотосинтетических пигментов (хлорофилловa, b и c1 + c2, феофетинов

икаротиноидов). При этом протогуминовые вещества, извлеченные из миграционномицелярного чернозёма, были в 23 раза более темными по сравнению с таковыми, выделенными из других типов почв.

Выводы. Гуминовые вещества, извлекаемые из органического вещества почв, торфов, сапропелей, компостов и т.д. щелочными водными растворами, являются по сути черным щелоком, состоящим из разнообразных органических соединений, которые искусственно образуются в результате щелочного гидролиза

иресинтеза.

70

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]