СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСРЕДНЕННОЙ СТЕПЕНИ ВОССТАНОВЛЕННОСТИ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ Российский патент 2013 года по МПК G01N33/24 

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 Е_Н в почвенном растворе. При этом значения Е_Н крайне сильно варьируют в течение полевого сезона, а зимние значения остаются неизвестными. Это исключает возможность усреднения значений Е_Н, 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:

A_Mn=Мn_{растительность}:Мn_торф,

A_cr=Сr_{растительность}:Сr_торф.

Затем усредненную степень восстановленности торфяной почвы K_Red подсчитывает из выражения:

K_Red=A_Mn:A_Cr.

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:

A_Mn=Мn_{растительность}:Мn_торф,

A_cr=Сr_{растительность}:Сr_торф.

Затем усредненную степень восстановленности торфяной почвы K_Red подсчитывали из выражения:

K_Red=A_Mn:A_Cr.

Результаты приведены в табл.1.

Таблица 1. Точка Мn_растит Мn_торф A_Mn Сr_растит Сr_торф A_Cr K_Red 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 K_Red>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.

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: A_Mn=Мn_{растительность}:Мn_торф и А_сr=Сr_{растительность}:Сr_торф. Усредненную степень восстановленности торфяной почвы K_Red рассчитывают по формуле: K_Red=A_Mn:А_Cr. Способ позволяет быстро и точно определить усредненные окислительно-восстановительные условия в торфе. 1 табл., 1 пр.

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:
A_Mn=Mn_{растительность}:Mn_торф,
A_cr=Cr_{растительность}:Cr_торф,
а затем из выражения:
K_Red=A_Mn:A_Cr
определяют усредненную степень восстановленности торфяной почвы K_Red.