ISSN 0137-0944
eISSN 2949-6144
En Ru
ISSN 0137-0944
eISSN 2949-6144
Исследование поведения кадмия в системе почва — лизиметрический раствор — растение в модельном эксперименте с использованием радиоактивного индикатора 109Cd.

Исследование поведения кадмия в системе почва — лизиметрический раствор — растение в модельном эксперименте с использованием радиоактивного индикатора 109Cd.

Аннотация

В статье рассматриваются процессы перехода в водную фазу и поглощения из нее растениями стабильных (Cd) и радиоактивного (109Cd) изотопов. С помощью последовательного фракционирования по методу Тесье-Форстнера выявлены закономерности распределения Cd/109Cd между различными формами их химических соединений в почве. Показано, что содержание подвижных и условно подвижных форм соединений стабильного Cd (фракции F1-F3) было в 1,2–1,8 раза меньше, чем радиоактивного 109Cd. Однако для неподвижных консервативных форм соединений металла (фракции F4-F6) это соотношение было, наоборот, в 2,4–5,3 раза больше. Оценены концентрация Cd, удельная активность 109Cd, коэффициенты распределения и концентрирования природного Cd и радионуклида 109Cd, накопление и вынос металла растениями. Определены величины коэффициентов обогащения природного (стабильного) Cd, содержащегося в последовательно извлекаемых химических фракциях, радиоизотопом 109Cd, рассчитана величина запаса подвижных соединений Cd (109Cd) в исследуемой почве. По результатам спектроскопии ЯМР твердого тела на ядрах 13C установлен качественный состав высокомолекулярных органических соединений почвенного раствора и оценена их способность к специфической сорбции катионов тяжелых металлов, включая Cd.


Литература

1. Агрохимические методы исследования почв. М., 1975.

2. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в агроландшафте. СПб., 2008.

3. Анисимов В.С., Анисимова Л.Н., Санжаров А.И. и др. Изучение подвижности и биологической доступности цинка в почве с использованием 65Zn в условиях вегетационного лизиметрического эксперимента // Почвоведение. 2022. № 4.

4. Анисимов В.С., Анисимова Л.Н., Фригидова Л.М. и др. Оценка миграционной способности Zn в системе почва–растение // Почвоведение. 2018. № 4.

5. Аржанова В.С. Миграция микроэлементов в почвах (по данным лизиметрических исследований) // Почвоведение. 1977. № 4.

6. Артемьева З.С., Данченко Н.Н., Зазовская Э.П. и др. Изотопный состав углерода и химическая структура органического вещества типичного чернозема в условиях контрастного землепользования // Почвоведение. 2021. № 6.

7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М., 1985.

8. Ковалевский А.Л. Биогеохимия растений и поиски рудных месторождений: Автореф. дис. … д-ра геол.-минерал. наук. М., 1983.

9. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М., 1992.

10. Нифантьев И.Э., Ивченко П.В. Практический курс спектроскопии ядерного магнитного резонанса. Методическая разработка. М., 2006.

11. Обухов А.И., Плеханова И.О. Атомно-абсорбционный анализ в почвенно-биологических исследованиях. М., 1991.

12. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Суханова Н.И. Химия почв. М., 2005.

13. Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева. М., 2001.

14. Тяжелые металлы в агроценозах: миграция, действие, нормирование / Под ред. Н.И. Санжаровой, П.Н. Цыгвинцева. Обнинск, 2019.

15. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах / Под ред. Н.Г. Зырина и Л.К. Садовниковой. М., 1985.

16. Чуков С.Н., Лодыгин Е.Д., Абакумов Е.В. Использование 13C ЯМР-спектроскопии в исследовании органического вещества почв (обзор) // Почвоведение. 2018. № 8.

17. Baker A.J.M. Accumulators and excluders – strategies in the response of plants to heavy metals // J. Plant Nutr. 1981. Vol. 3.

18. Bradl H.B. Adsorption of heavy metal ions on soils and soils constituents // J. Colloid Interface Sci. 2004. Vol. 277, № 1.

19. Britannica, The Editors of Encyclopaedia. «Fulvic acid» // Encyclopedia Britannica. 28 Sep. 2016. https://www.britannica.com/science/fulvic-acid

20. De Feudis M., Cardelli V., Massaccesi L. et al. Altitude affects the quality of the water-extractable organic matter (WEOM) from rhizosphere and bulk soil in European beech forests // Geoderma. 2017. Vol. 302.

21. Förstner U. Metal speciation-general concepts and applications // Int. J. Environ. Anal. Chem. 1993. Vol. 51.

22. He Q., Ren Y., Mohamed I. et al. Assessment of trace and heavy metal distribution by four sequential extraction procedures in a contaminated soil // Soil Water. Res. 2013. Vol. 2, № 8.

23. Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plants. London, 2011.

24. Khadhar S., Sdiri A., Chekirben A. et al. Integration of sequential extraction, chemical analysis and statistical tools for the availability risk assessment of heavy metals in sludge amended soils // Environ. Pollut. 2020. Vol. 263. Part B.

25. Minkina T.M., Mandzhieva S.S., Burachevskaya M.V. et al. Method of determining loosely bound compounds of heavy metals in the soil // Methods X. 2018. Vol. 5.

26. Morabito R. Extraction techniques in speciation analysis of environmental samples Fresenius // J. Anal Chem. 1995. Vol. 351.

27. Prichard E., Barwick V. Quality assurance in analytical chemistry. UK, 2007.

28. Quevauviller Ph. (Ed.). Methodologies in soil and sediment fractionation studies.

29. Single and sequential extraction procedures. Cambridge, 2002.

30. Swietlik R., Trojanowska M. Chemical fractionation in environmental studies of potentially toxic particulate-bound elements in urban air: A critical review // Toxics. 2022. Vol. 10, № 124.

31. Takahashi R., Ito M., Kawamoto T. The road to practical application of cadmium phytoremediation using rice // Plants. 2021. Vol. 10, № 9. 

Скачать в формате PDF Статья на сайте ELibrary.ru

Поступила: 10.05.2022

Принята к публикации: 01.09.2022

Дата публикации в журнале: 31.12.2022

Ключевые слова: удельная активность, формы нахождения Cd (109Cd); водорастворимое органическое вещество (ВОВ); высокомолекулярные соединения (ВМС)

Доступно в on-line версии с: 31.12.2022

  • Для цитирования статьи:
Номер 4, 2022