WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 || 19 | 20 |   ...   | 39 |

«СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА И ИХ РОЛЬ В ОХРАНЕ ПОЧВ Москва 2010 0 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ имени В.В. ДОКУЧАЕВА Ю. Н. ВОДЯНИЦКИЙ СОЕДИНЕНИЯ ...»

-- [ Страница 18 ] --

Вероятная причина положительного дисбаланса в почвах Предуралья на красноцветных отложениях – образование в ходе экстракции железа реактивом Тамма осадка Fe(II)-оксалата.

Гипотеза об образовании оксалатов металлов согласуется с экспериментами (Scheinost et al., 2002). Следовательно, есть основание полагать, что положительная величина Fe характеризует снижение эффективности реактива Тамма: в остатке почвы сохраняются не полностью растворимые дитионитом новообразованные соединения, вероятно, оксалат железа FeС2О4·2Н2О.

Таким образом, получается следующая картина. При последовательной схеме экстракции уменьшение величины Fe окс частично компенсируется заниженным значением Fe дит в силу неполного растворения дитионитом новообразованного Fe(II)-оксалата. В результате компенсации ошибок экстракции новый критерий оглеения, основанный на последовательной схеме экстракции, даст более правдоподобный результат, чем критерий Швертмана.

Отрицательный баланс Fe отмечен в аллювиальных почвах г. Пермь; он достигает –5 и даже –7 % в роренштейнах. Это говорит о высокой доле Fe(II) в роренштейнах. В предуральских почвах подзолистого ряда отрицательный баланс Fe также преобладает. В ортштейнах переувлажненных почв дисбаланс достигает почти –3%, что говорит о значительном количестве Fe(II).

Причиной отрицательного баланса Fe может быть влияние Fe(II)-минералов, служащих катализатором при растворении Fe(III)-минералов реактивом Тамма. Действительно, по данным мессбауэровской спектроскопии, в аллювиальной почве в пойме р. Ласьва выявлен глауконит – сложный алюмосиликат, в котором Mg обычно замещен на Fe2+. В наилке этой почвы доля Fe(II) в глауконите составляет 8% от валового содержания Fe. В аллювиальных почвах других малых рек г. Пермь источником Fe(II) служит литогенный хлорит. За его счет содержание Fe(II) в наилке достигает 20, а в мелкоземе гумусового горизонта – до 12% от валового количества Fe.

В степных почвах Ставрополья ситуация более сложная. В слитизированном черноземе на возвышенности преобладают положительные значения Fe, достигающие 0.34% на глубине 150–170 см. Напротив, в почвах на склоне и в западине доминирует отрицательный баланс железа. Он также может быть связан с каталитическим влиянием Fe(II)-минералов в оксалатной вытяжке. Действительно, такие Fe(II)-минералы, как пирит FeS2 и сидерит FeCO3, выявлены в тонкой и средней пылеватой фракциях данных почв. Как показано выше, несмотря на слабую растворимость сидерита FeСО3, поступление Fe2+ в раствор Тамма многократно усиливает растворение гематита.

Выявить влияние всех факторов, определяющих причину дисбаланса в содержании железа в почвах разного генезиса, не возможно. Это исключает внесение поправки в величину Fe окс.

Но для целей группировки важно, чтобы изменение диагностического показателя не выходило за жесткие рамки, например, от 0 до 1. Поэтому предлагается новый критерий гидроморфизма, для которого будем использовать результаты химического фракционирования железа по последовательной схеме (Водяницкий, 2007). Новый критерий гидроморфизма (критерий Водяницкого, КВ), отражающий долю оксалаторастворимых соединений железа от суммы всех свободных, выражается так:

Критерий по своей структуре не способен выйти за рамки от 0 до 1. Он представляет собой долю аморфных и слабоокристаллизованных Fe(III)-(гидр)оксидов и растворимых Fe(II)соединений от всех (гидр)оксидов Fe(III) + Fe(II)-минералов. Последние включают (гидр)оксиды (магнетит, грин раст), сульфиды (пирит), карбонаты (сидерит), алюмосиликаты (глауконит и др.). Предложена шкала градации гидроморфизма почв на основании нового критерия гидроморфизма КВ. Гидроморфизм отсутствует при КВ = 0.00–0.15, слабый при КВ = 0.15–0.30, средний при КВ = 0.30–0.45, сильный при КВ =0.45–0.60 и очень сильный КВ =0.60– 1.0.

В лесных почвах Предуралья на красноцветных отложениях в целом значения критерия Водяницкого немного выше критерия Швертмана. Чтобы сравнить эффективность критериев Швертмана и нового, сопоставим их значения с цветом почв, выраженным в системе CIEL*a*b*. Степень красноты почв характеризуется содержанием условного красного пигмента Hem усл, значения которого варьируют от 0 в оглеенных до 1.0–1.1 % в красных метаморфических иллювиальных горизонтах. Химические критерии гидроморфизма должны быть связаны с краснотой почвы обратной зависимостью. Следовательно, между величиной критерия гидроморфизма и Hem усл должна быть обратная связь. Проверим согласие двух критериев с цветом почв.

В аллювиальных почвах Предуралья (г. Пермь) значения критерия Водяницкого снизились по сравнению с критерием Швертмана. В разрезе аллювиальной почвы в пойме р. Ласьва обнаружилась более тесная связь с цветом нового критерия гидроморфизма (r = –0.52) по сравнению с критерием Швертмана (r = –0.26).

Также анализировали ортштейны и роренштейны, образовавшиеся в небольшом количестве в аллювиальных почвах. У роренштейнов, выделенных из почв в пойме р. Ласьва, критерий Швертмана достигает аномальных значений 1.1–1.4. У ортштейнов, выделенных из подзолистых почв (катена Бекрята), он еще выше: 1.0–2.2. Критерий Водяницкого в ортштейнах и роренштейнах ниже значений критерия Швертмана. В роренштейнах критерий КВ равен 0.41–0.80, составляя в среднем 0.63; в ортштейнах – 0.46–0.72, составляя в среднем 0.59.

При большом значении КВ можно говорить о высокой доле Fe(II)-соединений в новообразованиях. Такая ситуация отмечается в роренштейнах и ортштейнах, выделенных из аллювиальных и подзолистых почв. В некоторых из них, судя по значениям КВ, достигающим 0.8, содержится большое количество Fe(II)-соединений, действующих как катализатор на растворение различных (гидр)оксидов.



В степных почвах Ставрополья у 1/3 образцов отмечается аномально высокие значения критерия Швертмана (1.11–1.37) в темной слитой и гумусово-гидрометаморфической слитизированной почвах. Значения критерия Водяницкого опускаются до более правдоподобных величин 0.68–0.83. Второе важное обстоятельство состоит в том, что верхние горизонты трех разрезов по новому критерию гидроморфизма сближаются. Если значение критерия Швертмана составляет в среднем 0.52 в слитизированном черноземе на микроповышении, то в гумусово-гидрометаморфической слитизированной почве в микропонижении оно в среднем 1.25, т.е. в 2.4 раза выше. Среднее значение критерия Водяницкого варьирует гораздо меньше (КВ = 0.55 и 0.78), т.е. различается в 1.4 раза, что кажется более правдоподобным, учитывая малое расстояние (3 м) между этими разрезами.

Таким образом, новый критерий гидроморфизма имеет преимущество, так как варьирует в строго определенных рамках, что позволяет классифицировать его значения. Кроме того, он отчасти компенсирует ошибку в определении Fe окс при новообразовании Fe(II)-оксалата. Это дает возможность точнее оценить степень оглеения почвы по сравнению с критерием Швертмана.

Как эфемерные, так и более стабильные Fe(II)-минералы не являются единственными индикаторами гидроморфных почв. Fe(II) прочно закрепляется филлосиликатами. Поэтому доля Fe(II) в валовом содержании железа также диагностирует гидроморфизм. Для оценки гидроморфизма можно использовать показатель окисленности железа Ко = Fe3+ : (Fe3+ + Fe2+), который выводят из данных мессбауэровской спектроскопии.

Значения коэффициента Ко варьируют очень значительно: от 0.3 в модельных опытах по оглеению и 0.4–0.5 в почвах на породах с высокой долей FeО до 1.0 в самых окисленных почвах. Данные граничные значения дают возможность классифицировать почвы по степени окисления железа. Степень окисления очень высокая при Ко = 1.0–0.9, высокая – 0.9–0.8, средняя – 0.8–0.7, низкая – 0.7–0.6 и очень низкая – 0.6–0.0.

Посмотрим, как показатели форм железа характеризуют степень гидроморфизма, используя модельный опыт Зайдельмана (1992) по оглеению пород при разных режимах увлажнения. Извлечем из него информацию о двух важнейших показателях: степени обезжелезнения породы и изменении степени окисления Fe в ее составе. Будем выражать степень ожелезнения (ферритизации) оглеенной породы через показатель Кf = Fe вал(глей) : Fe вал(контр), тогда для контроля она 1, а для оглеенных вариантов – снижается.

На рис. 20 представлена зависимость показателя ожелезненности (ферритизации) Кf от коэффициента окисленности железа Ко, которую можно аппроксимировать прямой линией.

При оглеении порода теряет железо (Кf min), а у оставшегося степень окисленности уменьшается (Ко min).

Рис. 20. Зависимость коэффициента ожелезнения от коэффициента окисленности железа в опытах по оглеению пород в застойном и промывном режимах влажности. Исходные данные Зайдельмана (1992).

При этом размеры эффектов выше в условиях промывного режима влажности, чем в застойном режиме.

Масштабы развития этих двух процессов (обезжелезнения и восстановления) различны.

Обезжелезнение развивается гораздо слабее, чем восстановление Fe(III). Так, при обезжелезнении порядка 0.6, окисленность железа составила всего 0.35. Это говорит о значительной доле Fe2+ либо в составе слоистых силикатов, либо в виде новообразованных Fe(II)-минералов. Таким образом, подтверждается мнение А.А. Роде об оглеении как преимущественно восстановительном процессе.

Коэффициент окисления железа Ко можно использовать как критерий оглеения. В геохимически сопряженных ландшафтах центра Ставропольской возвышенности при переходе от типичного чернозема к черноземно-луговой слитой, и далее к аллювиально-луговой почвам, Ко закономерно уменьшается в среднем от 1.0 до 0.93 и затем до 0.81 (Алексеева и др., 1988).

В лесных почвах северо-запада Русской равнины коэффициент окисления железа Ко также отражает развитие оглеения. В поверхностно-глееватой почве на моренном суглинке оглеенный горизонт А2g выделяется небольшим значением коэффициента окисления железа 0.73, против 0.78–0.94 в горизонтах без признаков оглеения. Критерий Швертмана показал свою несостоятельность: его значение в гидроморфной почве слишком мало (0.17), против 0.50–0.78 в горизонтах без признаков оглеения (Белозерский и др., 1978).

Глава 6. ПРЕВРАЩЕНИЕ Fe(III)-ФИЛЛОСИЛИКАТОВ ПРИ ОГЛЕЕНИИ ПОЧВ С

НЕРАЗВИТЫМ ОКСИДОГЕНЕЗОМ

Хорошо изучен глеегенез на территории европейской части России, где он развивается в основном за счет редукции (гидр)оксидов железа, содержание которых достаточно высоко. Но переувлажнению подвергаются также почвы со слабо развитым оксидогенезом железа, например, криогидроморфные почвы на севере Восточной Сибири (Водяницкий и др., 2008а).

Здесь основная доля железа сконцентрирована в решетке слоистых силикатов, и превращение Fe связано с трансформацией этих минералов. В результате редукции структурного Fe(III) происходит либо обезжелезнение частиц силикатов, либо их редукционный распад.

Обезжелезнение силикатов сопровождается изменением цвета глинистой массы и приобретением ею сизых, голубых тонов, свойственных классическому оглеению. А их распад – явлением, не свойственным классическому оглеению: гранулометрический состав не утяжеляется, а наоборот, облегчается.

Таким образом, при изучении редукции Fe(III) в решетке слоистых силикатов важно установить судьбу минералов. В первом приближении прогнозировать развитие того или иного сценария можно, исходя из степени ожелезненности слоистых силикатов.



Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 || 19 | 20 |   ...   | 39 |
 



Похожие работы:

«Утверждаю: Ректор _И.А. Носков 2011_ г. Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки 020100.68 Химия Магистерская программа Физическая химия Квалификация Магистр Форма обучения (очная) Самара 2011 г. Содержание Стр. 1 Общие положения.. 2. Компетентностно-квалификационная характеристика выпускника магистратуры по направлению 020100.68 Химия (магистерская программа Физическая химия.. 2.1 Характеристика ООП подготовки магистров. 2.2 Компетенции...»

«ПРИНЯТО Ученым советом ИГХ СО РАН Протокол № 7 от _20 июня 2012 Председатель Ученого совета ИГХ СО РАН член-корреспондент РАН В.С. Шацкий _ ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОСЛЕВУЗОВСКОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (АСПИРАНТУРА) 25.00.36 Геоэкология (по отраслям) Иркутск 2012 год 1 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОСЛЕВУЗОВСКОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО ОТРАСЛИ 1.1. Ученая степень, присуждаемая при условии освоения основной профессиональной образовательной программы...»

«Ю.В. Петров ФИЛОСОФИЯ КУЛЬТУРЫ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТОМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2010 ББК 87.2 УДК 130.2 П 30 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ ИЗДАНИЯ ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА: проф. Г.Е. Дунаевский – председатель коллегии, проректор ТГУ; с.н.с. М.Н. Баландин – ответственный редактор издания, зам. председателя коллегии; с.н.с. В.З. Башкатов – член коллегии ЧЛЕНЫ КОЛЛЕГИИ, РУКОВОДИТЕЛИ НАУЧНЫХ РЕДАКЦИЙ ПО НАПРАВЛЕНИЯМ: д.т.н., проф. А.А. Глазунов – научная редакция Механика, математика; д.т.н., проф....»

«Магистерская работа на тему: Экспериментальное изучение роста кристаллов алмаза в карбонатных растворах-расплавах переменного состава Выполнила: Магистрант 2 года обучения 214 группы Солопова Н.А. Научные руководители: Академик РАН, профессор, д.х.н. Урусов В.С., Заведующий лабораторией ИЭМ РАН, профессор, д.х.н Литвин Ю.А. г. Москва, 2011 год Содержание Аннотация 3 Введение 4 1. Литературные данные 5 Карбонатные включения в природных алмазах 1.1. 5 Краткий обзор экспериментальных данных по...»

«Ф.М. КАНАРЁВ kanphil@mail.ru http://kubagro.ru/science/prof.php?kanarev http://Kanarev.innoplaza.net ЯДРА АТОМОВ Анонс. Ядра атомов – основа всего материального. Человечество израсходовало самый большой интеллектуальный и финансовый капитал на их изучение. Получено огромное количество научной информации, позволившей найти, как плодотворное, так и враждебное человеку её применение. Тем не менее, мы ещё далеки от понимания законов Природы, управляющих формированием ядер атомов. Предлагаемая книга...»

«БИБЛИОГРАФИЯ НАУЧНЫХ ТРУДОВ КНЦ РАН ЗА 2012 ГОД КНИГИ Монографии Геологический институт Жамалетдинов А.А. Теория и методика электромагнитных зондирований с мощными контролируемыми источниками (опыт критического анализа). – СПб.: СОЛО, 2012. – 164 с. Кианитовые руды России: монография / В.Н. Огородников, В.А. Коротеев, Ю.Л. Войтеховский, В.В. Щипцов, Ю.А. Поленов, Ю.Н. Нерадовский, Л.С. Скамницкая, Т.П. Бубнова, А.Н. Савичев, Д.В. Коротеев. – Екатеринбург: УрО РАН, 2012. – 334 с. Горный институт...»

«Э. И. КОЛЧИНСКИЙ, А. В. КОЗУЛИНА БРЕМЯ ВЫБОРА: ПОЧЕМУ В. И. ВЕРНАДСКИЙ ВЕРНУЛСЯ В СОВЕТСКУЮ РОССИЮ?* О людях речь идет, а люди Богов не сами ли творят? А. Твардовский Феномен В. И. Вернадского, выявленный А. В. Лапо [1; 2], состоит и в том, что уже более 30 лет по экспоненте растет интерес к его жизни, научному творчеству и общественно-политической деятельности. В конце 60-х гг. взрыв публикаций о биогеохимических трудах Вернадского был вскоре дополнен — под влиянием книг И. И. Мочалова [3; 4]...»

«ОЧЕРКИ ПО ОЗЕРОВЕДЕНИЮ ВТОРАЯ ЧАСТЬ Ч f I Б И&Л и О Г Е КА | Лз^-КГР'-'.ДСНвГО | Гидрокея ор.;;:сгического Института гимиз ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕ'СКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛЕНИНГРАД. 1960 -АННОТАЦИЯ.. В книге рассматриваются некоторые вопросы общего озероведения, касающиеся озерного лОжа (морфология и морфометрия, донные отложения), химических свойств озерных вод, испарения, водного баланса, уровня, волнения и динамики прибрежной области. Книга предназначена для научных работников и инженеров,...»

«Б.Б. Намсараев, В.В. Хахинов, Е.Ж. Гармаев, Д.Д. Бархутова, З.Б. Намсараев, А.М. Плюснин ВОДНЫЕ СИСТЕМЫ БАРГУЗИНСКОЙ КОТЛОВИНЫ Ответственный редактор д-р. геогр. наук, проф. К.Ш. Шагжиев Улан-Удэ Издательство Бурятского госуниверситета 2007 УДК 553.7 (571.54) ББК 26.22 (2 Р 54) В Утверждено к печати Ученым Советом научно-образовательного центра Байкал, редакционно-издательским советом Бурятского государственного университета Рецензенты Д.М. Могнонов доктор химических наук, профессор А.Б....»

«Проблемы образования в области химии и технологии растительного сырья ХИМИЯ ИЗОПРЕНОИДОВ. ГЛАВА 5. МОНОТЕРПЕНЫ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)* © В.В. Племенков Казанский медицинский университет, ул. Бутлерова, 49, Казань, 420012 (Россия) E-mail: plem-mu@mi.ru Мы продолжаем публикацию избранных глав новой книги В.В. Племенкова Химия изопреноидов. Вашему вниманию предлагается вторая часть пятой главы этого пособия. 5.4. Химические свойства монотерпенов Монотерпены как объекты химического исследования привлекли к...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.