932

THE USE OF THE MAGNETIC SUSCEPTIBILITY INDEX OF SOILS IN SOLVING SOIL-

ECOLOGICAL PROBLEMS IN THE PERMAFROST REGION

A.A. Alekseev, A.P. Chevychelov, A.N. Gorokhov, L.I. Kuznetsova

A separate division of IBPC SB RAS FBGUN FITC "YANC SB RAS", Russia

Abstract. For the first time, the possibility of using the volumetric magnetic susceptibility index (VMS) of soils to assess man-made pollution of permafrost soils and soils of the cryolithozone of Central Yakutia, formed under conditions of a cryoarid climate and continuous permafrost distribution, has been studied.

Keywords: permafrost soils, magnetic susceptibility, technogenic pollution.

References

1. Babanin V.F., Trukhin V.I., Karpachevsky L.O., Ivanov A.V., Morozov V.V. Soil magnetism. Yaroslavl: YAGTU, 1995. 223 p.

2.Vasiliev A.A., Lobanova E.S. Cartographic scheme of magnetic susceptibility ofPerm soil cover // Perm Agrarian Bulletin. 2013. No. 3(3). P. 24-27.

3.Vodyanitsky Yu.N., Shoba S.A. Magnetic susceptibility as an indicator of heavy metal pollution of urban soils (literature review) // Vestn. Moscow. un-ta. Ser. 17. Soil science. 2015. No. 1. P. 13-20.

4.Gladysheva M.A., Ivanov A.V., Stroganova M.N. Identification of areoles of technogenic-polluted soils of Moscow by their magnetic susceptibility // Soil science. 2007. No. 2. P. 235-242.

5.Makarov O.A., Kubarev E.N., Chistova O.A., Kareva O.V., Krikunenko A.S., Baldjiev A.S. Magnetic susceptibility of soils on roadside territories // Agriculture. 2019. No. 2. P. 17-20.

6.Reshetnikov M.V., Grebenyuk L.V., Kuznetsov V.V. Spatial distribution of magnetic susceptibility of soils within the city of Mednogorsk (Orenburg region) // Bulletin of Orenburg State University. 2015. No. 3 (178). P. 177-182.

7.Sivtseva N.E. Ecogeochemical features of the formation of urbanozems in the cryolithozone (on the example of Yakutsk): autorefer. on the job. scientific step. cand. biol. sciences: 03.02–.08ecology. Yakutsk, 2012. 23 p.

8.Solomonov N.G., RemigailoP.A., Desyatkin R.V., Okhlopkov I.M., Isaev A.P., Zakharova V.I. Bioecological problems of a large city in the North (on the example of Yakutsk) // Vestnik SVFU. 2011. Vol. 8. No. 4. P. 32-39.

9.Torgovkin N.V. Geochemical features of technogenic soils of the cryolithozone on the example of the territory of Yakutsk: abstract. on the job. scientific step. candidate of geological and mining sciences: 25.00.08 – engineering geology, permafrost and soil science. Yakutsk, 2017. 21 p.

10.Lu S.G., Bou S.Q. Study on the correlation of magnetic properties an heavy metals content in urban soils

of Hagzhou city, China // J. Appl. Geophys. 2006. Vol. 60. P. 1-12.

11. Lu S.G., Bou S.Q., Xue G.F. Magnetic properties as indicators of heavy metals pollution in urban topsoils: a case study from the city of Luoyang, China // Geophys. J. Intern. 2007. Vol. 171. P. 568-580.

УДК 631.4

ВЗАИМОСВЯЗЬ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ СВОЙСТВ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ ГОРНО-ЛУГОВЫХ ПОЧВ ТУВЫ

С ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ

Н.Л. Бажина ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, Новосибирск, Россия

e-mail: natasha-bazhina@mail.ru

Аннотация. Обобщены количественные параметры спектров испускания флуоресценции гуминовых кислот горно-луговых почв Тувы и показано, что один из основных показателей – первый момент флуоресценции – имеет тесные связи с

481

параметрами климата локальных участков расположения разрезов: среднегодовыми температурами воздуха, осадками и суммой активных температур больше 10 °С (коэффициент корреляции составляет 0,91, 0,94 и 0,82, соответственно).

Ключевые слова: флуоресцентная спектроскопия, максимум флуоресценции, первый момент.

Введение. На территории Тувы почвы горных лугов, испытывающие значительные изменения при избыточных пастбищных нагрузках, требуют повышенного внимания к сохранению и/или восстановлению их состояния и свойств. Большое значение при этом имеет система гумусовых веществ почв, а среди её компонентов – гуминовые кислоты, которые служат надежными индикаторами состояния природной среды [3].

Анализ публикаций по характеристике гумусовых веществ горно-луговых почв Тувы [2, 7, 9] показал, что они среди всех почв с этих позиций изучены недостаточно, чтобы стать основой при оценке состояния почв и их длительного мониторинга.

Объекты исследования. В Туве горно-луговые почвы занимают нижние границы высокогорных областей Шапшальского хребта и Алашского нагорья Западного Саяна, а также хребта Западного Танну-Ола. Согласно местоположению объектов исследования, были выделены ключевые участки – территории, где преобладают субальпийские и альпийские луга с горно-луговыми почвами.

Ключевой участок Мугур-Аксы расположенный в юго-западной части Тувы, относящейся к Монгун-Тайгинскому высокогорному району [6], характеризуется тем, что на его территории распространены субальпийские луга с горными лугово-степными почвами, где горно-луговая зона по нижней границе смыкается с сухими горными степями. Ключевые участки Сут-Холь-II и Сут- Холь-III приурочены к юго-восточной части Тувы, относящейся в Алашскому горному району [6]. В отличие от предыдущего они являются представителями высокогорной альпийской зоны, на территории которой распространены горнолуговые почвы, формирующиеся в условиях пониженных среднегодовых и резких колебаний суточных температур, более постоянным режимом поверхностного увлажнения [6]. Ключевые участки Улуг-Хондергей-I и Арасканныг входят в Таннуольский горный лугово-таежный степной округ [6]. Первый расположен на северном склоне хребта Танну-Ола на ровном участке в средней части склона и отличается распространением горно-луговых почв под субальпийскими лугами. Этот участок контактирует с расположенным рядом лиственничным таежным массивом. Участок Арысканныг находится на южных склонах хребта Танну-Ола, отличается преобладанием горно-луговых степных почв, лежащих в нижней субальпийской подзоне на границе с горными степями.

482

Согласно выведенным для территории Тувы уравнениям регрессий по взаимосвязи климатических показателей с высотой местности над уровнем моря [3–4, 7, 9] для каждого индивидуального разреза были рассчитаны количественные показатели среднегодовой температуры воздуха и среднегодового количества осадков и суммы температур больше +10 ºС (табл. 1) [2].

Таблица 1 Характеристика климатических условий формирования индивидуальных разрезов

горно-луговых почв Тувы (по: [2] с добавлениями)

*Разрезы расположены по катене. ** Прикопки к основному разрезу

Таким образом, объектами исследования явились горно-луговые почвы разных условий формирования: положения по отношению к сопредельным локальным территориям, относящимся к другим высотным зонам; расположения по катене или на одной и той же высоте, с разными показателями мезоклимата.

Методы исследования. При изучении гуминовых кислот (ГК) применялся единый комплекс современных аналитических и инструментальных методов [3]. Отбор почвенных образцов производился подробно послойно, каждые 5–10 или менее см в пределах морфологически выделяемых горизонтов. Препараты гуминовых кислот выделялись из почвы 0,1n раствором NaOH после предварительного декальцирования. Осаждение и переосаждение гуминовых кислот проводилось при рН=2,0 с применением 2n HCl без жесткой очистки от минеральных компонентов 6н HCl и HF+HCl, поскольку такой способ изменяет структурные особенности гуминовых кислот [10].

Спектры испускания флуоресценции гуминовых кислот снимались на сканирующем спектрофлуориметре Cary Eclipse Fluorescence Spectrophotometer (возб. = 330 нм). Для съемки образца ГК использовалась кварцевая кювета (1 см2). В качестве параметров для характеристики спектров флуоресценции использовались: длина волны максимального проявления флуоресценции испускания ГК (λmax, nm), величина первого момента М1 [8] и коэффициент α [5].

Результаты и их обсуждение. Обобщение полученных данных, представленное в табл. 2, показало, что длина волны, на которую приходится

483

максимум флуоресценции гуминовых кислот, относится в целом к синей области спектра, не одинаков в почвах разных участков и лежит в диапазоне 460–475 нм.

Таблица 2

Количественные характеристики спектров флуоресценции гуминовых кислот горизонта А горно-луговых почв Тувы

*В обобщение вошли гуминовые кислоты, выделенные из горизонта А основного разреза и находящихся с ним на одном участке прикопок на глубину гумусового горизонта.

В почвах, расположенных вблизи границ тундровых участков, положение максимума испускания флуоресценции сдвинуто в сторону более низких абсолютных величин, в других почвах, испытывающих влияние находящихся вблизи участков со степными условиями, положение λmax сдвинуто в сторону более длинных волн почти на 10 нм, что свидетельствует об изменении структурных особенностей ГК в зависимости от условий их функционирования. Специфика флуоресценции испускания ГК проявляется также в изменении величины М1 в зависимости от расположения участков на границе с горной степью или лесом: в первом случае она достигает 478–487 у. ед., в последнем – лежит в пределах 473–475. Это подтверждается также еще одной количественной характеристикой спектров флуоресценции – величиной коэффициента α – который отражает соотношение частей макромолекулы ГК разной степени ароматичности и закономерно изменяется в связи со сложностью строения молекулы почв разных условий формирования.

Количественные параметры спектров испускания флуоресценции гуминовых кислот тесно связаны с климатическими показателями локальных участков их расположения, приведенных в табл. 1. Поскольку ранее установлена тесная связь всех обсуждаемых показателей флуоресценции между собой [1, 3], приводим коэффициенты корреляции между параметрами ГК и климата только для первого момента флуоресценции – М1.

Таким образом, анализ количественных параметров спектров флуоресценции гуминовых кислот почв позволил показать неоднозначность структурного состояния гуминовых кислот, которая проявляется в положении максимума флуоресценции, величине первого момента и соотношении интегральных интенсивностей в длинноволновой и коротковолновой частях спектра [1, 3, 8], что позволяет использовать данный метод при выявлении особенностей гуминовых кислот разных условий формирования. Тесная

484

корреляция количественных параметров флуоресценции испускания ГК с климатическими показателями на уровне индивидуальных разрезов позволяет использовать эти легко и быстро получаемые характеристики в качестве индикатора оценки состояния природной среды.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИПА СО РАН.

Литература

1.Бажина Н.Л., Дергачева М.И. Флуоресцентные свойства гуминовых кислот почв разных условий формирования // Почвы и окружающая среда. 2021. Т.4. №4. Е167. https://doi.org/10.31251/pos.v4i4.167.

2.Бажина Н.Л., Очур К.О., Ондар Е.Э., Захарова Е.Г., Рябова Н.Н, Гумус горно-луговых почв Западной части Тувы // Вестник ОГУ. 2017. № 12. С. 43–47.

3.Дергачева М.И. Система гумусовых веществ как основа диагностики палеопочв и реконструкции палеоприродной среды. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2018. 292

4.Дергачева М.И., Бажина Н.Л., Ондар Е.Э., Очур К.О., Рябова Н.Н. Экологическая обусловленность состава и свойств гуминовых кислот почв западной части Тувы // Вестник ОГУ. Оренбург. 2015. № 10. C. 162–165.

5.Лаврик Н.Л. Изучение полидисперсных свойств молекул гуминовых кислот с помощью люминесцентной спектроскопии // Химия в интересах устойчивого развития. 2003. Т. 11. № 5. С.751–755.

6.Носин В.А. Почвы Тувы. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 342 с.

7.Ондар Е.Э. Гумус почв Тувы: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Томск, 2008. 29с.

8.Паркер С. Введение в фотолюминесценцию растворов. М.: Иностр. лит., 1968. 156 с.

9.Рябова Н.Н. Эколого-гумусовые связи в горных почвах экстраконтинентальных регионов юга Сибири: Автореф. дис. канд. биол. наук. Томск, 2005. 20 с.

10.Тихова В.Д., Фадеева В.П., Дергачева М.И., Шакиров М.М. Исследование кислотного гидролиза для анализа состава гуминовых кислот разного генезиса // Журнал прикладной химии. 2008. Т. 81. № 1. С. 1841– 1846.

INTERRELATION OF FLUORESCENT PROPERTIES OF HUMIC ACIDS OF MOUNTAIN-

MEADOW SOILS OF TUVA

WITH ENVIRONMENTAL CONDITIONS FOR THEIR FORMATION

N.L. Bazhina

Institute of Soil Science and Agrochemistry SB RAS, Novosibirsk, Russia

Abstract. The quantitative parameters of the fluorescence emission spectra of humic acids of the mountain meadow soils of Tuva are summarized and it is shown that one of the main indicatorsthe first moment of fluorescence - has close relationships with the climate parameters of the local areas of the sections:

average annual air temperatures, precipitation and the sum of active temperatures above 10 °C (correlation coefficient is 0.91, 0.94 and 0.82, respectively).

Key words: fluorescence spectroscopy, fluorescence maximum, first moment. References

1.Bazhina N.L., Dergacheva M.I. Fluorescent properties of humic acids of soils of different conditions of formation // Soil and environment. 2021. V. 4. E 167. https://doi.org/10.31251/pos.v4i4.167.

2.Bazhina N.L., Ochur K.O., Ondar E.E., Zakharova E.G., Ryabova N.N., Humus mountain meadow soils of the western part of Tuva // Vestnik OSU. 2017. V. 12. P. 43–47.

3.Dergacheva M.I. Humus substances system as a basis for diagnosis of paleopodic and reconstruction of paleopyroid environment. Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 2018. 292 p.

4.Dergacheva M.I., Bazhina N.L., Ondar E.E., Ochur K.O., Ryabova N.N. Ecological condition of the composition and properties of humic acids of soils of western Tuva // Vestnik OSU. 2015. V. 10. Р. 162–165.

485

5. Lavrik N.L. Study of polydesensitive properties of humic acid molecules using luminescent spectroscopy // Chemistry for sustainable development. 2003. V. 5. P.751–755.

6.Nosin V.A. Soil of Tuva. M.: AS USSR, 1963. 342 p.

7.Ondar E.E. Soil humus in Tuva: Aftor. of diss. cand. biol. sciences. Tomsk, 2008. 29

8.Parker S. Introduction to the photoluminescence of solutions. M.: Foreign. lit., 1968. 156 p.

9.Ryabova N.N. Ecological-humus relationships in mountain soils of extracontinental regions of southern Siberia: Aftr. of dis. Сand. biol. sciences. Tomsk, 2005. 20 p.

10.Tikhova V.D., Fadeeva V.P., Dergacheva M.I., Shakirov M.M. Study of acid hydrolysis to analyze the composition of humic acids of different genesis // Journal of Applied Chemistry2008. . V. 81. P. 1841–1846.

УДК 631.4

ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА СОЕДИНЕНИЙ Zn В ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ ПРИ ВНЕСЕНИИ УГЛЕРОДИСТОГО СОРБЕНТА

А.В. Барахов, Т.В. Бауэр, С.С. Манджиева, Т.М. Минкина, Е.С. Лацыник, М.В. Бурачевская, В.Э. Болдырева, Д.В. Брень, А.Л. Мелкумян Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия

e-mail: tolik.barakhov@mail.ru

Аннотация. По результатам модельного опыта изучена эффективность применения углеродистого сорбента (биочара) в иммобилизации Zn в черноземе обыкновенном. Выявлены изменения фракционного состава соединений металла с помощью метода последовательных селективных экстракций Тессье. На вариантах с внесением сорбента установлено снижение содержания обменной фракции и фракции, связанной с карбонатами, за счет увеличения фракции, связанной с органическим веществом, и остаточной. Обнаруженные закономерности трансформации Zn в почве являются маркерами эффективности использования биочара.

Ключевые слова: последовательная экстракция, тяжелые металлы, биодоступность, фракционный состав, загрязнение, биочар, ремедиация.

Введение. Загрязнение тяжелыми металлами (ТМ) широко распространено во многих регионах планеты, что делает данную проблему глобальной для здоровья человека и производства безопасных продуктов питания. В невысоких концентрациях часть ТМ, таких как - цинк (Zn), железо (Fe), медь (Cu), молибден (Mo), марганец (Mn) выполняет роль микроэлементов в жизни растений. Они участвуют в окислительно-восстановительных процессах и осморегуляции и действуют как кофакторы ферментов [5]. Однако их высокие концентрации являются чрезвычайно токсичными для живых организмов и зачастую приводят к тяжелым поражениям органов, неврологическим расстройствам и в особо тяжелых случаях к летальным исходам [4]. Растворимость, подвижность, удерживание и доступность металлов, в основном, контролируется органоминеральной матрицей почв.

486

Наличие разных фракций ТМ, отличающихся как по подвижности, так и по механизмам закрепления в почве, предполагает их детальное изучение. Наиболее распространенными методами изучения форм соединений ТМ в почвах являются методы последовательного фракционирования. Они представляют наиболее быстрый и доступный способ оценки состояния ТМ в почвах и позволяют получить актуальную информацию об ассоциациях ТМ с почвенными компонентами и процессах мобилизации металлов и оценить экологические риски [6]. Широкое распространение и популярность в России и Европе получил метод последовательной экстракции Тессье (Tessier et al., 1979).

За последние годы были разработаны различные in-situ и ex-situ технологии восстановления почв, загрязненных ТМ, получившие широкое распространение. В последнее время все большую популярность набирают технологии ремедиации почв, направленные на закрепление ТМ в почве и уменьшение их биологической доступности и мобильности. Одним из таких методов служит внесение сорбентов на загрязненные территории [7], среди которых особой популярностью пользуется биочар из-за низкой стоимости, высокой стабильности и большого потенциала удаления загрязняющих веществ. Данный сорбент не только способствует закреплению подвижных форм ТМ, но и также способствует увеличению барьерных функций почв и создает оптимальные условия для произрастания растений, благодаря тому, что сам по себе является дополнительным источником углерода в почве [8].

Цель работы - изучение эффективности применения биочара на изменение состава соединений Zn в черноземе обыкновенном карбонатном при различных уровнях загрязнения.

Методы. С целью изучения фракционного состава и стабилизации соединений Zn в загрязненных почвах был поставлен модельный эксперимент. Для закладки модельного опыта отбирался верхний слой (0–20 см) почвы целинного участка, представленный черноземом обыкновенным тяжелосуглинистым на лессовидных учебно-опытного хозяйства «Донское» ДонГАУ (Октябрьский район Ростовской области). Почва характеризуется следующими физическими и химическими свойствами: физическая глина – 53,1%, ил – 32,4%, Сорг. – 3,4%; ЕКО – 37,1 смоль (экв)/кг; обменные катионы

(смоль (экв)/кг): Са2+ –31,0, Mg2+ – 4,5; СаСО3 – 0,1%; pH – 7,3.

Непосредственно перед закладкой опыта образцы почв очищали от растительных остатков и других включений, перетирали в фарфоровой ступке и пропускали через сито с диаметром отверстий 2 мм. Вегетационные сосуды с закрытой дренажной системой объемом 3 л заполняли 2кг почвы. Количество вносимого поллютанта составило: 1100 мг/кг (5 ОДК) и 2200 мг/кг (10 ОДК) Zn. Внесение Zn в черноземную почву осуществлялось в форме оксидов металла. Через 1 месяц инкубации в почву вносили биочар в дозех 2,5 %. Опыт заложен в 3-х кратной повторности. Инкубационный период составил 12 месяцев при

487

поддержании влажности в сосудах на уровне 60% от полной полевой влагоемкости, после чего был произведен отбор образцов.

Схема опыта включала контроль (почва без внесения поллютанта), варианты с внесением поллютанта: 1) контроль; 2) Zn 5 ОДК; 3) Zn 10 ОДК; 4) Zn 5 ОДК+ 2,5% биочар; 5) Zn 10 ОДК+ 2,5% биочар.

Общее содержание Zn в почвенных пробах определяли методом рентгенофлуоресцентного анализа на приборе «Спектроскан MAKC-GV». Для исследования фракционного состава Zn использовали метод последовательных селективных экстракций Тессье (Tessier et al., 1979). Выделяемые фракции: обменная - 1M раствор MgCl2 (рН 7,0); связанная с карбонатами - 1M NaCH3COO, pH 5,0; связанная с (гидр)оксидами Fe и Mn - 0,04M раствор NH2OH·HCl в 25%-ой CH3COOH при нагревании до 96±3ºС; связанные с органическим веществом - 0,02M HNO3+30% H2O2, pH 2,0 (HNO3), затем 3,2M NH4CH3COO в 20%-ой HNO3; остаточная - HF+HClO4, затем HNO3 конц.

Содержание металла в вытяжках определяли методом атомноабсорбционной спектрометрии (ААС). Все анализы выполнены в трехкратной аналитической повторности, их результаты статистически обработаны.

Результаты исследования и обсуждение. Проведение последовательного фракционирования по Тессье установило, что в незагрязненной почве доля остаточной фракции составляет 74% от суммы фракций, а доля первых двух, наименее прочно связанных с почвой фракций (обменная и связанная с карбонатами) - 11%. В целом, относительное распределение соединений Zn в незагрязненном черноземе следующее: остаточная> связанная с оксидами Fe-Mn> связанная с карбонатами> обменная> связанная с органическим веществом (рис. 1).

Рисунок 1. Фракционный состав соединений Zn в почвах, % от валовых форм

488

Увеличение концентрации Zn до 5 ОДК и 10 ОДК приводит к повышению абсолютного содержания всех фракций, а также происходит смещение равновесия и изменение распределения фракций. Так, повышение концентрации Zn в почве привело к увеличению доли обменной фракции до 12% (при внесении 5 ОДК) и 18% (при внесении 10 ОДК) и фракции, связанной с карбонатами, до 9% и 11%, соответственно (рис. 1). Остаточная фракция металла снижается до 41%. Распределение Zn по фракциям независимо от внесенной концентрации металла в почву следующее: остаточная> связанная с оксидами Fe-Mn> обменная> связанная с карбонатами> связанная с органическим веществом.

При внесении углеродистого сорбента наблюдается одновременное снижение подвижных фракций металла и увеличение остаточной фракции и фракции, связанной с органическим веществом (рис. 1). Однако распределение фракций Zn не изменилось по сравнению с загрязненными вариантами. Внесение биочара в дозе 2,5 % в почву, загрязненную 10 ОДК Zn, показало меньшую эффективность по сравнению с вариантом с 5 ОДК металла.

Выводы. Применением метода последовательного фракционирования показало различия во фракционном составе Zn в загрязненном черноземе обыкновенном при внесении углеродистого сорбента. Использование биочара привело к снижению обменной фракции и фракции, связанной с карбонатами. Снижение наименее прочно связанных форм Zn, представляющих наибольшую опасность с экологической точки зрения, свидетельствует об эффективности применения биочара в снижении биодоступности Zn в загрязненном черноземе обыкновенном.

Исследование выполнено в лаборатории «Здоровье почв» Южного федерального университета при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, соглашение № 075-15-2022-1122, и Программы стратегического академического лидерства Южного федерального университета ("Приоритет 2030").

Литература

1. Bin H., Zhongwu L., Jinquan H., Liang G., Xiaodong N., Yan W., Yan Z., Guangming Z. Adsorption

Environmental and experimental botany. 2009. № 66 (2). P. 317-325.

3.Muhammad N., Nafees M., Khan M.H., Ge L., Lisak G. Effect of biochars on bioaccumulation and human health risks of potentially toxic elements in wheat (Triticum aestivum L.) cultivated on industrially contaminated soil // Environmental Pollution. 2020. 113887 p.

4.Minkina T.M., Motuzova G.V., Nazarenko O.G., Kryshchenko V.S., Mandzhieva S.S. Forms of heavy metal compounds in soils of the steppe zone // Soil Science. 2008a. No. 7. P. 810-818.

489

CHANGES IN THE COMPOSITION OF Zn COMPOUNDS IN ORDINARY CHERNOZEM

DURING THE INTRODUCTION OF CARBON SORBENT

A.V. Barakhov, T.V. Bauer, S.S. Mandzhieva, T.M. Minkina, E.S. Latsynik, M.V. Burachevskaya, V.E. Boldyreva, D.V. Bren, A.L. Melkumyan

Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russian

Abstract. Based on the results of a model experiment, the efficiency of using a carbonaceous sorbent (biochar) in the immobilization of Zn in ordinary chernozem was studied. Changes in the fractional composition of metal compounds were revealed using Tessier's method of successive selective extractions (Tessier et al., 1979). On variants with the introduction of a sorbent, a decrease in the content of the exchangeable fraction and the fraction associated with carbonates was found due to an increase in the fraction associated with organic matter and the residual. The revealed patterns of Zn transformation in the

soil are markers of the efficiency of biochar use.

Keywords: sequential extraction, heavy metals, bioavailability, fractional composition, contamination, biochar, remediation.

УДК 661.183:1

НАНОКОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ БИОЧАРОВ И МЕТАЛЛОРГАНИЧЕСКИХ КАРКАСОВ ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ СВИНЦА В ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВАХ

Т.В. Бауэр1, В.А. Поляков2, В.В. Бутова2, М.А. Грицай2, П.А. Рудь2, Т.М. Минкина1 1Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского Южного

федерального университета, Ростов-на-Дону, Россия 2Международный исследовательский институт Интеллектуальных материалов Южного федерального университета, Ростов-на-Дону, Россия

e–mail: bauer@sfedu.ru

Аннотация. Исследование посвящено разработке высокоэффективных пористых нанокомпозитов на основе углеродистой матрицы – биочара и металлорганического каркаса (МОК) MIL-100(Fe). Анализ образца методом SEM-EDX показал успешность создания композита за счет равномерного распределения MIL-100(Fe) на поверхности биочара.

Ключевые слова: биочары, металл-органические каркасы, композит, адсорбция, свинец.

490