Способ определения усредненной степени восстановленности торфяных почв
Изобретение относится к области почвоведения и предназначено для определения усредненной степени восстановленности торфяных почв. Способ включает отбор образцов торфа и растущей на нем растительности. Образцы торфа и растительности озоляют и в золе определяют валовое содержание Mn и Cr. Биофильность металлов рассчитывают по следующим формулам: AMn=Мnрастительность:Мnторф и Асr=Сrрастительность:Сrторф. Усредненную степень восстановленности торфяной почвы KRed рассчитывают по формуле: KRed=AMn:АCr. Способ позволяет быстро и точно определить усредненные окислительно-восстановительные условия в торфе. 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области химии почв и может быть использовано для усредненной оценки окислительно-востановительных условий в торфяной почве. Обычно окислительно-востановительные условия в любой почве определяют путем прямого измерения редокс потенциала ЕН в почвенном растворе. При этом значения ЕН крайне сильно варьируют в течение полевого сезона, а зимние значения остаются неизвестными. Это исключает возможность усреднения значений ЕН, необходимых для проведения корреляционного, регрессионного и других анализов.
Усредненную информацию об окислительно-востановительных условиях минеральных почв получают из цвета оглееных горизонтов или из химического состава Fe-Mn конкреций. При развитии восстановительных условий цвет теряет теплые (желтые, бурые тона) и приобретает холодные (зеленоватые, голубые). Меняется химический состав конкреций: возрастает отношение Fe:Mn. Способ определения химического состава Fe-Mn конкреций принят за прототип [1]. Однако этот способ не пригоден для торфяных почв: в них Fe-Mn конкреции не образуются.
В то же время растительность, произрастающая на торфяных почвах разной степени восстановленности, в силу различия в подвижности Mn и Cr, потребляет их в разной мере. В торфяных почвах с доминированием окислительного режима подвижность и, следовательно, биофильность Mn снижается, а подвижность и биофильность Cr возрастает. Напротив, в торфяных почвах с доминированием восстановительного режима подвижность и, следовательно, биофильность Cr снижается, а подвижность и биофильность Mn возрастает. Таким образом, анализируя один и тот же вид растительности, например хвою сосны, вместе с торфом на месте их произрастания можно подсчитать усредненный показатель восстановленности торфяной почвы.
Целью изобретения является определение усредненного показателя восстановленности торфяной почвы через сопряженный химический анализ золы торфяной почвы и произрастающей на ней растительности.
Поставленная цель достигается тем, что в способе определения усредненного показателя восстановленности торфяной почвы отбирают образцы почвы и растительности, произрастающей на ней. Затем в лаборатории образцы почв и растительности озоляют и в них определяют валовое содержание Mn и Cr, например, методом рентгенофлуоресцентного анализа. После этого подсчитывают биофиль-ность каждого металла, подсчитывая отношение:
AMn=Мnрастительность:Мnторф,
Acr=Сrрастительность:Сrторф.
Затем усредненную степень восстановленности торфяной почвы KRed подсчитывает из выражения:
KRed=AMn:ACr.
Способ позволяет определить показатель, характеризующий усредненные окислительно-восстановительные (ОВ) условия в торфе, который можно использовать для выполнения различных статистических расчетов.
Способ осуществляют следующим образом. На изучаемой территории отбирают почвенные образцы в поверхностном горизонте и в тех же точках - образцы растительности (например, хвои). Затем эти образцы в лаборатории озоляют, подготавливая к химическому анализу, например, с помощью рентгенофлуоресцентного метода. В образцах определяется валовое содержание Mn и Cr.
Пример. Изучали торфяные почвы, загрязненные отходами нефтедобычи в Среднем Приобье. Загрязнение почвы нефтью приводит к развитию в нем восстановительных процессов [2], что влияет на дальнейшее поведение многих тяжелых металлов. Анализировали торф и хвою сосны Pinus sylvestvis f.litwinowii в пяти точках на различных участках.
На участке №1 вблизи нового амбара торф и хвою изучали на 2-х площадках. На площадке 1.1 на условном фоне в 86 м от шламового амбара и на площадке 1.2 в дальней буферной зоне в 59 м от шламового амбара. Ближе к амбару из-за сильного засоления торфа сосны не росли.
Вблизи старого амбара №3 разлита нефть, что определило восстановительные условия в торфе. Здесь торф и хвою изучали на 2-х площадках. На площадке 3.1 в дальней буферной зоне в 140 м от шламового амбара и на площадке 3.2 в ближней буферной зоне в 95 м от шламового амбара. Ближе к амбару сосны не росли.
На участке №4 вблизи нового амбара торф и хвою изучали на одной площадке: на площадке 4.2 в ближней буферной зоне в 60 м от шламового амбара.
После озоления образцов торфа и хвои сосны в золах определяли валовое содержание Mn и Cr с помощью рентгенофлуоресцентного анализатора Респект. Затем определяли биофильность каждого металла:
AMn=Мnрастительность:Мnторф,
Acr=Сrрастительность:Сrторф.
Затем усредненную степень восстановленности торфяной почвы KRed подсчитывали из выражения:
KRed=AMn:ACr.
Результаты приведены в табл.1.
Таблица 1. | |||||||
Точка | Мnрастит | Мnторф | AMn | Сrрастит | Сrторф | ACr | KRed |
4.2 | 6540 | 6750 | 0.97 | 34 | 41 | 0.83 | 1.2 |
1.1 | 6700 | 2100 | 3.19 | 20 | 34 | 0.59 | 5.4 |
1.2 | 6530 | 740 | 8.82 | 34 | 20 | 1.7 | 5.2 |
3.1 | 11770 | 1750 | 6.73 | 27 | 82 | 0.33 | 20.8 |
3.2 | 8390 | 1790 | 4.69 | 7 | 68 | 0.10 | 46.1 |
Значения критерия KRed>10 отражают восстановительные условия торфа вблизи амбара №3 в точках 3.1 и 3.2, вызванные разливом нефти.
Литература
1. Зайдельман Ф.Р. Режим и условия мелиорации заболоченных почв. М.: Колос. 1975. 318 с.
2. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ. 1998. 369 с.
Способ определения усредненной степени восстановленности торфяных почв, включающий отбор образцов и их химический анализ, отличающийся тем, что образцы торфа и растущей на нем растительности озоляют и в золе торфа и растительности определяют валовое содержание Mn и Cr, после чего определяют биофильность металлов из выражений:
AMn=Mnрастительность:Mnторф,
Acr=Crрастительность:Crторф,
а затем из выражения:
KRed=AMn:ACr
определяют усредненную степень восстановленности торфяной почвы KRed.