Накопление микроэлементов в железо-марганцевых конкрециях почв юга Дальнего Востока

• Автор: Тимофеева, Яна Олеговна
• Шифр специальности: 03.00.27
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 237 с. : ил.

Введение

Глава 1. Механизмы аккумуляции микроэлементов железомарганцевыми конкрециями

1.1 Основные направления в изучении генезиса конкреций

1.2 Возможные пути поступления микроэлементов в состав конкреций

Глава 2. Объекты и методы исследований

2.1 Объекты исследований

2.1.1 Морфологическая характеристика почв

2.1.2 Морфологическое описание железомарганцевых конкреций

2.2 Методы исследований

2.2.1 Методы исследований почв, железомарганцевых конкреций и растений

2.2.2 Статистические методы

Глава 3. Особенности некоторых физических и физикохимических свойств железомарганцевых конкреций. Влияние размера конкреций на содержание микроэлементов
3.1 Физические свойства конкреций, сформированных в различных типах почв
3.2 Реакция среды конкреций
3.3 Содержание кремнезема и накопление микроэлементов в различных размерных фракциях конкреций
Глава 4. Изменение содержания микроэлементов в железомарганцевых конкрециях под влиянием нарастающего оглеения
4.1 Влияние оглеения на содержание и фракционный состав конкреций
4.2 Накопление микроэлементов в конкрециях почв с различной величиной коэффициента заболоченности Глава 5. Накопление микроэлементов железомарганцевыми конкрециями различных почв в естественных и техногенных условиях
5.1 Изменение содержания микроэлементов в луговобурых почвах и конкрециях под влиянием природных и антропогенных факторов
5.2 Влияние железомарганцевых конкреций на миграцию микроэлементов в техногеннодеградированных почвах
Глава 6. Особенности биологического круговорота микроэлементов в агрофитоценозах в условиях формирования и развития железомарганцевых конкреций
6.1 Содержание микроэлементов в почвах и железомарганцевых конкрециях
6.2 Влияние минеральных и органических удобрений на содержание микроэлементов в почвах
6.3 Содержание микроэлементов в растениях
6.4 Круговорот микроэлементов в агрофитоценозах и его трансформация под влиянием железомарганцевых конкреций Выводы
Список литературы


Из накопленных на сегодняшний день данных известно, что в почвенных конкрециях образуются неустойчивые минералыносители микроэлементов, в первую очередь Регидроксиды и Мпоксиды Бабанин, Карпачевский и др. Бабанин, Иванов и др. Ладонин, Водяницкий, Сивцов, . Основная масса соединений Ре конкреций представлена высокодисперсным гетитом, гематитом и фероксигитом, как правило, марганецсодержащим. В составе минеральной части ЖМК буроподзолистых почв Дальнего Востока обнаружен лимонит в виде тонких концентрических участков Костенков, . По результатам исследований Ю. Н. Водяницкого установлено, что в почвах Русской равнины часто образуются конкреции сложного строения и их ожелезненная оболочка состоит из гетита, а внутренняя часть конкреций содержит неустойчивые минералы фероксигит, вернадит и бернессит. Вероятностный характер носит предположение о наличии в конкрециях магнетита и маггемита Бабанин, Иванов и др. Борисов, Шваров, . Известно, что поглощение микроэлементов конкреционными минералами зависит от вида минерала, степени его окристаллизованиости, гидратированности, и характера изоморфных замещений Водяницкий, Добровольский, i, . Различные микроэлементы обладают разной селективностью к соединениям железомарганцевого вещества конкреций, что связано с различиями химических свойств. Даже при совместном присутствии в растворе ионов различных микроэлементов возможны изменения в характере их поглощения вследствие конкуренции и перераспределения между различными реакционными центрами Ладонин, Водяницкий, iii , , , , V ii, i , , , . Применение метода синхротрон ного рентгеновского анализа с использованием резкого увеличения интенсивности рентгеновского излучения позволило провести исследование химического состава конкреций на основании изучения ненарушенного экземпляра. Основная ценность метода заключается в получении карт распределения химических элементов и минералов в составе конкреций, что позволяет установить связь между ними. Результаты исследования ЖМК методом синхрогронного рентгеновского анализа в различных его модификациях представлены в ряде работ российских и зарубежных ученых Водяницкий, i, i, i, ix, , i , i, , i, , V, i , . По данным этих исследователей установлено, что в конкрециях формируются различные зоны концентрации микроэлементов и степень корреляции между ними и основными конкрециеобразующими элементами может колебаться даже в пределах отдельно взятой конкреции. ЖМК первая группа Мп РЬ, Со, Си, Сс1, вторая Ре Сг, Лэ. Распределение каждой группы микроэлементов в конкрециях подчиняется распределению связанного с ними основного конкрециеобразующего элемента, иногда с небольшими отступлениями. В целом эта связь хорошо прослеживается и подтверждается высокими значениями коэффициента корреляции. Высокая степень корреляции указывает на вероятность закрепления микроэлемента определенным конкреционным минералом. В работах, посвященных изучению микроэлементного состава конкреций, неоднократно упоминалось о присутствии 4 и Ъ п. При детальном рассмотрении закономерностей их распределения в конкрециях Ю. Н. Водяницким были отмечены следующие особенности входит в состав гетита, филлосиликатов, гексагонального бсрнессита и литиофорита смешаннослойный филломанганат 1 входит в состав гетита, при замещении
Мп на 1 в состав литиофорита. В ЖМК, помимо названных, содержится много других микроэлементов Мо, 8е, 1. Г, Вг и др. Приведенные данные еще раз убеждают в том, что в химическом составе конкреционных минералов практически всегда обнаруживаются микроэлементы, которые не принадлежат к категории унаследованных, но вероятнее всего, находятся в узлах кристаллической решетки. Следовательно, в почвах активно протекает процесс аккумуляции микроэлементов конкрециями в форме ионного атомного обмена, который приводит к изоморфизму. В основе данного утверждения лежит простое логическое допущение о том, что часть микроэлементов способна входить в структуру конкреционных минералов поскольку имеет определенный механизм вхождения на атомарном уровне. При этом сами новообразованные минералы ЖМК активно взаимодействуют с компонентами вмещающей почвенной массы, в той или иной степени метасоматически замещая ее Добровольский, .