Роль гуминовых веществ в восстановлении антропогенно измененных почв на территории мегаполиса

• Автор: Гапоненко, Виктор Валерьевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. История открытия и исследования гуминовых веществ, их образование в природе

1.2. Выделение гуминовых веществ, их состав и функциональные группы, модели строения

1.3. Функции гуминовых веществ в биосфере

1.4. Состояние качества почв г.Москвы, методы определения степени загрязнения и рекультивации юродских почв

1.5. Детоксицирующие свойства гуминовых веществ.

Перспективы использования гуминовых препаратов в рекультивации городских земель

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Определение общего углерода
2.2. Метод контроля эффективности действия гуминовых веществ
2.3 Определение атразина в присутствии гуминоподобных
веществ методом офВЭЖХ
2.4. Характеристика гуминовых соединений с помощью ИКспектроскопии
2.5. Отбор проб почв
2.6 Определение тяжелых металлов в почвах
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
Глава 3. СОСТАВ И ДЕТОКСИЦИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ
3.1. Идентификация гуминовых соединений методами химического анализа и ИКспектроскопии
3.2. Защитное действие гуматов на растения в присутствии гербицида
3.3. Удаление гербицида из жидкой среды почвенным грибомпродуцентом гуминоподобных соединений
3.4. Принципиальная схема получения гуминоподобных соединений с
помощью почвенного грибапродуцента
Глава 4. ОСОБЕННОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА МОСКВЫ. ГУМИНОВЫЕ УДОБРЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВА ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ДЕГРАДИРОВАВШИХ ПОЧВ
4.1. Оценка состояния почв г. Москвы и выявление зон
наиболее перспективных для рекультивации с помощью
гуминовых веществ
4.1.1. Геохимическая оценка состояния почвы
4.1.2. Химическая характеристика почв
4.1.3. Агрогеохимическая характеристика почв
4.1.4. Загрязнение почв тяжелыми металлами
4.2. Гуминовые удобрения и перспектива их использования для рекультивации деградировавших почв на территории г.Москвы
4.2.1 Внесение гуминовых веществ один из наиболее перспективных
путей рекультивации деградировавших почв
4.2.2. Виды гуминовых удобрений, их характеристика, рекомендации по их использованию на территории г.Москвы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Из любого природного тела полностью извлечь все гуминовые вещества не удается никакими приемами. Остающуюся нерастворимой часть гуминовых веществ называют гумином свойства последнего очень похожи на свойства гуминовых кислот. Хорошо изучено содержание различных химических элементов в этих веществах. Содержание углерода в массовых долях колеблется от до в зависимости от происхождения и источника гуминовых веществ. Азот есть всегда, это доказал еще русский ученый Р. Германн в середине прошлого века, но его мало 35 . Водорода обычно содержится 36 , а кислорода . Обязательно входят сера до 0,71,2 и фосфор до 0,5 . Всегда есть разные металлы, хотя пока трудно сказать, обязательны ли они для гуминовых веществ или просто являются примесью, поскольку очистить гуминовые вещества нелегко. Например, в препаратах гуминовых веществ были найдены мелкокристаллический кварц 8Ог, мелкокристаллический гетит РсООН, что приходится признать явными примесями . Важнейшая особенность гуминовых веществ их разнообразие в природе, о чем можно судить не только по элементному составу, но и по набору функциональных групп и другим свойствам. Любые гуминовые вещества полифункциональны. Их молекулы содержат карбоксильные группы СООН, фенольные ОН, хинонные, аминогруппы ЫНг и др. Их количество, вопервых, велико, вовторых, они распределены неравномерно по молекулам различного размера, и даже молекулы одного размера могут различаться по содержанию функциональных групп. Более того, молекулы гуминовых веществ различаются по количеству входящих в их состав остатков аминокислот всего их , по количеству углеводных остатков и характеру их расположения . Содержание функциональных групп, выраженное в мМ на 1 кг по М. Шнитцеру, колеблется в гуминовых кислотах в следующих пределах СООН , кислые ОН , слабокислые и спиртовые ОН 0, хиноидные 0, кстонные С0 около , ОСНз 00. Чтобы составить ясное представление о построении молекул гуминовых веществ, необходимо определить, из каких фрагментов они построены и что лежит в их основе. При гидролизе в раствор переходят, отделившись от молекулы гуминового вещества, низкомолекулярные фрагменты, аминокислоты и моносахариды. Аминокислот бывает от до , все они альфааминокислоты, те же, что есть в растениях и цитозоле бактерий, причем примерно в тех же соотношениях. Массовая доля аминокислот в гуминовых веществах составляет 6. В числе моносахаридов в составе гидролизатов гуминовых веществ идентифицированы глюкоза, галактоза, маыноза, ксилоза, арабиноза, рибоза, рамноза, фукоза, фруктоза и др. Всего они могут составлять до массы гуминовых веществ, а в составе моносахаридов на долю глюкозы приходится до . Продуктами окисления гуминовых веществ, главным образом, являются бензолполикарбоновые кислоты. В их составе преобладают 1,2,4бензолтрикарбоновая тримеллитовая СбНзСООНз, 1,2,4,5бензолтетракарбоновая пиромеллитовая СбН2СООН4 и пентакарбоновая кислота СбНСООН5. Если источниками аминокислот и моносахаридов в гуминовых веществах могут стать белки и углеводы растительных тканей, то обнаружение шестичленных бензоидных циклов указывает на лигнин и флавоноиды как исходные продукты. Все вещества гидролизатов гуминовых веществ почти полностью установлены, но их сочетание и расположение в молекулах гуминового вещества пока остаются неизвестными. Неясно и взаимное расположение бензоидных фрагментов, но все полученные данные позволяют говорить о нерегулярности структур молекул гуминовых веществ и возможном разнообразии в них взаимного расположения и сочетания известных фрагментов. Все гуминовые вещества можно считать высокомолекулярными соединениями, хотя дискуссии о размерах молекулярных масс ММ продолжаются до последнего времени. Исторически в этом отношении выявляются несколько этапов. На ранних этапах гуминовым кислотам приписывали низкие и постоянные величины ММ. Да, затем возобладало мнение, что гуминовые вещества полидисперсны, поэтому к ним неприменимы понятия ММ.