Методические аспекты изучения распределения химических элементов между почвенными микро- и наночастицами

Об авторах:

Шкинев Валерий Михайлович, ведущий научный сотрудник лаборатории концентрирования Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (г. Москва), кандидат химических наук, доцент
Линник Виталий Григорьевич, главный научный сотрудник лаборатории эволюционной биогеохимии и геоэкологии Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (г. Москва), доктор географических наук, старший научный сотрудник

Дину Марина Ивановна, младший научный сотрудник лаборатории эволюционной биогеохимии и геоэкологии Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, кандидат химических наук

Данилова Татьяна Васильевна, научный сотрудник лаборатории концентрирования Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (г. Москва)
Иваницкая Наталия Владиленовна, ведущий технолог лаборатории эволюционной биогеохимии и геоэкологии Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (г. Москва)

Аннотация:

Рассмотрены методические аспекты выделения, фракционирования и определения химического состава почвенных микро- и наночастиц. Приведены примеры использования электронной микроскопии для изучения почвенных коллоидов, микро- и наночастиц. Даны результаты определения содержания химических элементов масс-спектральным методом с индуктивно-связанной плазмой и органических компонентов в водных почвенных вытяжках, полученных после мембранной фильтрации с размером пор 8, 1,2 мкм и 100 kD для иллювиально-железистых подзолистых почв. Методами вольтамперометрии определены ионы меди, свинца, кадмия, цинка в вытяжках после мембранной фильтрации и сопоставлены с содержанием органического вещества с высокой и низкой молекулярной массой. Проанализированы структурные особенности гумусовых веществ в образцах по фотографиям, полученным с помощью электронного микроскопа. Рассмотрено изменение количественных и качественных особенностей гумусовых соединений в слоях почв и различия в формах нахождения металлов в пробах.

Список литературы:

1. Золотов Ю.А., Вершинин В.И. История и методология аналитической химии:

Учебное пособие. М.: ИЦ Академия 2007. С. 384.

2. Shoults-Wilson, W.A., Reinsch, B.C., Tsyusko, O.V., Bertsch, P.M., Lowry, G.V.,

Unrine, J.M. Role of Particle Size and Soil Type in Toxicity of Silver Nanoparticles to

Earthworms// Soil. Sci. Soc. Am. J. 2011. V. 75. P. 365-377.

3. Bystrzejewska-Piotrowska, G., Asztemborska, M., Giska, I., Mikoszewski, A. Influence

of Earthworms on Extractability of Metals from Soils Contaminated with Al2O3, TiO2, Zn,

and ZnO Nanoparticles and Microparticles of Al2O3 // Pol. J. Environ. Stud. 2012. Vol. 21.

№ 2. 313-319

4. Nowack, B., Bucheli, Th.D. Occurrence, behavior and effects of nanoparticles in the

environment // Environmental Pollution. 2007. 150. 5-22.

5. Линник В.Г., Шкинев В.М., Рощина И.А., Борисов А.П., Данилова Т.В. Распределение химических элементов в почвенных микрочастицах северной тайги в зоне влияния Кольской АЭС // Вестник Тюменского государственного университета. 2011. № 12. Экология. С. 47-55.

6. Федотов Г.Н., Иткис Д.М. и др. Исследование почвенных гелей методом атомносиловой микроскопии // ДАН. 2008. Т. 421. № 2. С. 202-205

7. Федотов Г.Н., Быстрова О.Н., Мартынкина Е.А. О наноструктурной организации

почв // Доклады РАН. 2009. Т. 245. № 4. С. 492-496.

8. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея-2000, 1999. 763 с.

9. Шеин Е.В. Курс физики почв: Учебник. М.: Изд-во МГУ, 2005. 432 с.

10. Fedotov, P.S., Vanifatova, N.G., Shkinev, V.M., Spivakov, B.Ya. Fractionation and

characterization of nano- and microparticles in liquid media // Anal. Bioanal. Chem. 2011.

V. 400. № 6. P. 1787-1804.

11. Spivakov, B., Shkinev, V.. Membrane Techniques. In: Encyclopedia for Analytical

Science, 2005, Elsevier Ltd, Editors-in-Chief: Paul Worsfold, Alan Townshend, and Colin

Poole P. 524-530.

12. Федотов Г.Н., Добровольский Г.В. и др. Микрофазное расслоение в гумусовых

системах // ДАН. 2005. Т. 403. № 2. С. 205-207.

13. Дину М.И. Влияние функциональных особенностей гумусовых веществ на процессы комплексообразования с ионами металлов. Автореф. дисс. … канд. хим. наук. М., 2012. 22 с.

14. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв РФ.

М.: Наука, 1996. 256 с.

15. Орлов Д.С., Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса. М.: МГУ, 1981. 115 с.

16. Salbu, B., Krekling, T., Oughton, D.H. Characterisation of radioactive particles in the

environment // Analyst. 123. 1998. Р. 843-849

17. Majzik, A., Tombaґcz, E. Interaction between humic acid and montmorillonite in the

presence of calcium ions I. Interfacial and aqueous phase equilibria: Adsorption and

complexation // Organic Geochemistry. 2007. 38. Р. 1319–1329.

18. DeNovio, N.M., Saiers, J.E., Ryan, J.N. Colloid movement in unsaturated porous

media: Recent advances and future directions // Vadoze Zone J. 2004. V. 3. P. 338-351.