УДК 631.417.2:631.85

ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ГУМИНОВЫХ И ФУЛЬВОКИСЛОТ В КИСЛОЙ ЗАФОСФАЧЕННОЙ ПОЧВЕ

А.Ю.Кудеярова

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, Пущино,

Гумусовые вещества (ГВ) являются важным сорбционным барьером, ограничивающим миграцию в почве экзогенных химических соединений. Происходящие в процессе сорбции химические реакции могут приводить к изменению реакционной способности ГВ. Изучали динамику спектральных и химических свойств ГВ серой лесной почвы в процессе инкубации (7 сут., 1 г., 3 г.) с NH₄H₂PO₄ (44,5 мг Р/100 г почвы), а также выделенных из них фракций гуминовых (ГК) и фульвокислот (ФК). Установлено преобразование в зафосфаченной почве структуры молекул как непосредственно щелочнорастворимых ГВ, так и фракций ГК и ФК. Наиболее сильное преобразование отмечено после 3 лет инкубации.

Модифицированные молекулы ГВ в сравнении с контрольными характеризовались иным распределением электронной плотности вследствие накопления в боковых цепях сопряженных хромофоров, включающих С=С–связи (в т.ч. новообразованные) и гетероатомы – нуклеофилы Р-содержащих заместителей. Изменения в количестве, качестве и расположении функциональных групп (ФГ) обусловливали повышение растворимости почвенного гумуса в 0.1 н. NaOH, увеличение степени насыщенности растворимых ГВ металлами (М), а также изменение характера распределения С, М и Р между фракциями ГК и ФК.

Химический состав ГК и ФК, выделенных на разных стадиях преобразования модифицированных ГВ, был подвержен сильному варьированию, особенно по содержанию Р и М. С увеличением продолжительности инкубации Р-обогащенной почвы снижалась насыщенность ГК фосфором. Параллельно увеличивались содержание Р в ФК и степень ковалентности связей в комплексах железа, переходящих в эту фракцию.

Выявлена большая роль Р-содержащих ФГ в реакциях диспропорционирования молекул ГВ в процессе выделения ГК. Она заключается в содействии отщеплению содержащих гетероатомы боковых цепей от ядра молекулы, содержащего систему С=С–связей. Можно предполагать, что в кислой зафосфаченной почве сильно возрастает значение С=С-связей в качестве ФГ. Показано, что С=С–связи ГК способны образовывать комплексы с соединениями железа.