ISSN 0137-0944
En Ru
ISSN 0137-0944
Содержание бензойной кислоты в подзолистой почве и ее сорбция на монтмориллоните

Содержание бензойной кислоты в подзолистой почве и ее сорбция на монтмориллоните

Аннотация

Содержание бензойной кислоты в водной вытяжке из генетических горизонтов подзолистой почвы составляет 3,27 и 1,83 мг/кг в органогенных горизонтах L и F, соответственно, и снижается до сотых долей мг/кг в минеральных горизонтах. Сорбция бензойной кислоты на Са-монтмориллоните возрастает от 5,61 до 15,34 ммоль/кг с увеличением ее равновесной концентрации от 0,02 до 1,45 ммоль/л. С учетом содержания и минералогического состава илистой фракции находящиеся в составе ила лабильные минералы в верхних минеральных горизонтах подзолистой почвы способны сорбировать 0,06–0,15 ммоль бензойной кислоты на 1 кг почвы в том же интервале равновесных концентраций. Полученные изотермы сорбции в наибольшей степени соответствуют линейному уравнению и уравнению Фрейндлиха. Предполагается, что в условиях эксперимента основными механизмами сорбции бензойной кислоты были мостиковые связи через ионы кальция или молекулы воды его гидратной оболочки и электростатическое взаимодействие бензоата с положительно заряженными силанольными и алюминольными группами на боковых сколах монтмориллонита. Поглощения бензойной кислоты в межслоевом пространстве минерала не происходило.

Литература

1. Кауричев И.С., Иванова Т.Н., Ноздрунова Е.М. О содержании низкомолекулярных органических кислот в составе водорастворимого органического вещества почв // Почвоведение. 1963. № 3.

2. Максимова Ю.Г., Маряхина Н.Н., Толпешта И.И., Соколова Т.А. Кислотно-основная буферность подзолистых почв и ее изменение под влиянием обработок реактивами Мера-Джексона и Тамма // Почвоведение. 2010. № 10.

3. Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Толпешта И.И., Иванова С.Е. Взаимодействие лесных суглинистых подзолистых почв с модельными кислыми осадками и кислотно-основная буферность подзолистых почв. М., 2001.

4. Соколова Т.А., Толпешта И.И., Изосимова Ю.Г. Подвижные соединения Al и Si в палево-подзолистых почвах Центрального лесного заповедника: содержание, распределение по профилю и гранулометрическим фракциям // Почвоведение. 2017. № 6.

5. Соколова Т.А., Толпешта И.И., Лысак Л.В., Завгородняя Ю.А., Чалова Т.С., Карпухин М.М., Изосимова Ю.Г. Биологические характеристики и содержание подвижных соединений Fe, Al и Si в ризосфере ели в подзолистой почве // Почвоведение. 2018. № 11.

6. Ahmat A.M., Thiebault Th., Guйgan R. Phenolic acids interactions with clay minerals: A spotlight on the adsorption mechanisms of Gallic Acid onto montmorillonite // Applied Clay Science. 2019. Vol. 180. https://doi.org/10.1016/j.clay.2019.105188

7. Baziramakenga R., Simard R.R., Leroux G.D. Determination of organic acids in soil extracts by ion chromatography // Soil Biol. Biochem. 1995. Vol. 27, № 3.

8. Cecchi A.M., Koskinen W.C., Cheng H.H., Haider K. Sorption–desorption of phenolic acids as affected by soil properties // Biology and Fertility of Soils. 2004. Vol. 39.

9. Chefetz B., Eldad S., Polubesova T. Interactions of aromatic acids with montmorillonite: Ca2+and Fe3+-saturated clays versus Fe3+–Ca2+-clay system // Geoderma. 2011. Vol. 160, № 3–4.

10. Dixon J.B., Schulze D.G. (Eds.). Soil mineralogy with environmental application. Madison, WI, 2002.

11. Dubus I.G., Barriuso E., Calvet R. Sorption of weak organic acids in soils: clofencet, 2,4-D, salycilic acid // Chemosphere. 2001. Vol. 45, № 6–7.

12. Griffiths R.P., Baham J.E., Caldwell B.A. Soil solution chemistry of ectomycorrhizal mats in forest soil // Soil Biol. Biochem. 1994. Vol. 26, № 3.

13. Hanna K. Sorption of two aromatic acids onto iron oxides: Experimental study and modeling // J. Colloid Interface Sci. 2007. Vol. 309, № 2.

14. Inderjit, Bhowmik P.C. Sorption of benzoic acid onto soil colloids and its implications for allelopathy studies // Biol. Fertil. Soils. 2004. Vol. 40.

15. Jones D.L. Organic acids in the rhizosphere — a critical review // Plant and Soil. 1998. Vol. 205.

16. Jones D.L., Dennis P.G., Owen A.G., van Hees P.A.W. Organic acid behavior in soils — misconceptions and knowledge gaps // Plant and Soil. 2003. Vol. 248.

17. Kaiser K., Guggenberger G., Haumaier L., Zech W. Seasonal variations in the chemical composition of dissolved organic matter in organic forest floor layer leachates of old-growth Scots pine (Pinus sylvestris L.) and European beech (Fagus sylvatica L.) stands in northeastern Bavaria, Germany // Biogeochemistry. 2001. Vol. 55.

18. Kuiters A.T., Sarink H.M. Leaching of phenolic compounds from leaf and needle litter of several deciduous and coniferous trees // Soil Biol. Biochem. 1986. Vol. 18, № 5.

19. Liu X., Lu X., Sprik M., Cheng J., Meijer E.J., Wang R. Acidity of edge surface sites of montmorillonite and kaolinite // Geochim. Cosmochim. Acta. 2013. Vol. 117.

20. Pizzeghello D., Zanella A., Carletti P., Nardi S. Chemical and biological characterization of dissolved organic matter from silver fir and beech forest soils // Chemosphere. 2006. Vol. 65, № 2.

21. Strobel B.W., Hansen C.B., Borggaard O., Kersen M.K., Raulund-Rasmussen K. Composition and reactivity of DOC in forest floor soil solutions in relation to tree species and soil type // Biogeochemistry. 2001. Vol. 56, № 1.

22. Tani M., Higashi T. Vertical distribution of low molecular weight aliphatic carboxylic acids in some forest soils of Japan // Eur. J. Soil Sci. 1999. Vol. 50, № 2. https://doi.org/10.1046/j.1365-2389.1999.00228.x

23. Tuason M.M.S., Arocena J.M. Root organic acid exudates and properties of rhizosphere soils of white spruce (Picea glauca) and subalpine fir (Abies lasiocarpa) // Can. J. Soil Sci. 2009. Vol. 89, № 3. https://doi.org/10.4141/CJSS08021

24. Van Hees P.A.W., Lundstrцm U.S., Giesler R. Low molecular weight organic acids and their Al-complexes in soil solution–composition, distribution and seasonal variation in three podzolized soils // Geoderma. 2000. Vol. 94, № 2–4.

25. Van Hees P.A.W., Lundstrцm U.S., Mцrth C.-M. Dissolution of microcline and labradorite in a forest O horizon extract: the effect of naturally occurring organic acids // Chem. Geology. 2002. Vol. 189, № 3–4.

26. Xu R.K., Xiao S.C., Zhang H., Jiang J., Ji G.L. Adsorption of phthalic acid and salicylic acid by two variable charge soils as influenced by sulphate and phosphate // Eur. J. of Soil Sci. 2007. Vol. 58, № 1.

Статья на сайте ELibrary.ru

Поступила: 12.07.2021

Принята к публикации: 13.12.2021

Дата публикации в журнале: 20.03.2022

Ключевые слова: низкомолекулярные органические кислоты (НМОК); органоминеральные взаимодействия; минералы; Retisols

Доступно в on-line версии с: 30.03.2022

  • Для цитирования статьи:
Номер 1, 2022