Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1461


 

Примечание. Объекты анализа: I — листья или хвоя; II — спад; III — подстилка.

 

К таким элементам относятся калий, магний, натрий, фосфор, сера, частично кальций. Содержание других элементов, входящих в более устойчивые ткани, возрастает в подстилках. Это характерно для металлов кремния и других элементов. В некоторых растениях кремния так'много, что он образует фитолитарии — мелкие выделения аморфного оксида кремния (опала), которые также сохраняются в подстилках. Кроме того, многие рассеянные элементы активно сорбируются подстилками благодаря огромной поверхности в единице объема полуразложившегося растительного опада.

Наиболее полные сведения о содержании тяжелых металлов и других рассеянных элементов относятся к органическому веществу торфа. Торф состоит из не полностью (на 20 — 30 %) разложившихся остатков болотных растений. По сравнению с органическим веществом растительности суши в торфе больше устойчивых компонентов (лигнина, битумов). По данным М.А. Глазов-ской (1988), средний состав торфа следующий:

 

Химический элемент................С     Н       О       N       S

Содержание, %..........................56 6        35    1—3,5 1,5

 

Существует два типа биогеохимических обстановок торфона-копления. Первая из них характеризуется избыточным увлажнением почв за счет атмосферных осадков, их слабого испарения и затрудненного дренажа на плоских водоразделах. В такой обстановке образуются так называемые верховые болота, в которых основными растениями-торфообразователями являются сфагновые мхи (Sphagnum fuscum, Sphagnum magelanicum и др.). Воды верховых болот, образованные из атмосферных осадков, имеют низкую минерализацию (30 — 70 мг/л). Содержание минеральных веществ в сфагновых мхах небольшое, зольность торфа около 3 %. Они обогащены кислыми метаболитами сфагновых мхов и водорастворимыми гумусовыми кислотами, их рН 3,5 — 4,5. В таких условиях скорость накопления торфа близка к 1 мм/год.

Развитие сфагновой растительности поддерживается за счет элементов, освободившихся из частично разложившихся отмерших растений и поступивших с атмосферными осадками. Экосистемы верховых болот обладают высокой степенью геохимической автономности. Происходящие в них биогеохимические циклы массообмена очень слабо связаны с окружающими ландшафтами и открыты лишь для атмосферных миграционных потоков химических элементов. По этой причине зольность торфа верховых болот ниже средней зольности растительности Мировой суши и равна 2,8 (Добродеев О. П., 1990).

Геохимическая ситуация верховых болот своеобразна. Количество водорастворимых органических веществ в водах верховых торфяников колеблется от 20 до 50 мг/л, фульвокислоты составляют 55 %, гуминовые — 10 —20 % от растворенного органического ешества. Обилие водорастворимых гумусовых соединений способствует образованию комплексных и внутрикомплексных соединений металлов, способных к активной водной миграции. В то же воемя миграция затруднена плохим дренажем, а торф обладает весьма высокой сорбционной способностью по отношению к металлам и другим рассеянным элементам. Результаты изучения концентрации тяжелых металлов в торфе верховых болот России приведены в табл. 5.3.

 

 

Таблица 5.3

Средняя концентрация тяжелых металлов в торфе верховых болот, мкг/г (по О.П.Добродееву, 1990)

 

 

Металл

Концентрация

в золе

в сухом веществе

Fe

29000 (16969-204000)

547 (9 - 7762)

Zn

940 (36-75497)

26 (0,7 - 50,0)

Mn

700 (20 — 6800)

18(0,2- 128,0)

Ni

180 (16 -721)

4(0,34- 11,6)

Cr

120 (32-500)

4(1,2- 12,5)

Pb

120 (0,1 -2500)

3(0,1 —23,0)

Cu

89(8-335)

2,2 (0,01 - 4,03)

Co

45(25,9—259)

2(1,2-6,3)

Cd

15,5(0,85 - 120)

0,65(0,03-5,0)


Оцените книгу: 1 2 3 4 5