Фтор и йод в почвах Кулундинской равнины

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Содержание и распределение фтора (F) и йода (I) изучено на примере четырех почв, расположенных в котловине оз. Кучукское в Алтайском крае. Почвенные разрезы заложены на различных элементах микрорельефа в пределах древней озерной террасы. Чернозем текстурно-карбонатный стратифицированный (Calcic Chernozem (Loamic, Areninovic, Bathyraptic)) расположен на микроповышении, солончак квазиглееватый (Calcic Solonchak (Loamic, Sulfatic, Humic)) – в микропонижении. К микросклону между этими почвами приурочены солонец темный квазиглееватый засоленный (Protosalic Solonetz (Loamic, Humic)) и чернозем текстурно-карбонатный квазиглеватый засоленный (Сalcic Gleyic Chernozem (Loamic, Endosalic)). Абсолютное превышение по высоте между черноземом и солончаком составляет 2 м. Определяли общее содержание галогенов и их подвижные формы: водорастворимую для F и солерастворимую для I. Содержание общего F в почвах в среднем составило 277.40 мг/кг (пределы варьирования 59.83–541.10 мг/кг), водорастворимого – соответственно 3.47 мг/кг (0.04–16.45 мг/кг). Установлено, что содержание общего F в сильной степени коррелирует с содержанием ила, карбонатов и водорастворимого натрия, а величина коэффициента корреляции зависит от типа почвы и ее положения в рельефе. Для водорастворимого F высокая положительная корреляция с аналогичными параметрами обнаружена для чернозема на микроповышении и солонца. Выявлено, что содержание общего I в почвах озерной террасы больше, чем в зональных, составляет в среднем 13.61 мг/кг почвы (5.27–15.21 мг/кг) и зависит от содержания ила и карбонатов. Влияния типа почвы и ее положения в микрорельефе на содержание общего I не выявлено. Среднее содержание солерастворимого I составляет 0.71 мг/кг (0.01–1.86 мг/кг). Для всех почв, кроме солончака, установлена взаимосвязь содержания Iсол с содержанием ила, карбонатов и водорастворимого натрия. Для солончака значимой корреляции между вышеназванными параметрами не установлено. Выявленную гетерогенность пространственного распределения F и I в почвах озерных котловин необходимо учитывать региональные особенности этих галогенов.

Об авторах

Г. А. Конарбаева

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

Email: esmolenceva@issa-siberia.ru
Россия, 630090, Новосибирская область, Новосибирск, пр-т Академика Лаврентьева, 8/2

Е. Н. Смоленцева

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: esmolenceva@issa-siberia.ru
Россия, 630090, Новосибирская область, Новосибирск, пр-т Академика Лаврентьева, 8/2

Список литературы

  1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека. М.: Медицина, 1991. 496 с.
  2. Вандакурова Е.В. Растительность Кулундинской степи. Новосибирск, 1950. 128 с.
  3. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 234 с.
  4. Волошин Е.И. Содержание и распределение водорастворимого фтора в почвах средней Сибири // Агрохимия. 2003. № 2. С. 65–73.
  5. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований в ландшафтах. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1964. 200 с.
  6. Герасимов И.П., Иванова Е.Н. Процесс континентального соленакопления в почвах, породах, подземных водах и озерах Кулундинской степи (Западная Сибирь) // Тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 1934. Т. IX. С. 100–136.
  7. Головкова Т.В., Краснова Н.М. Определение валового фтора в почве с помощью ионселективного электрода // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 1988. Вып. 42. С. 19–22.
  8. Государственная геологическая карта Российской Федерации. М-б 1 : 1 000 000. Сер. Алтае-Саянская. Лист N-44 (Новосибирск). Объяснительная записка. СПб.: Карт. фабрика ВСЕГЕИ, 2015. 392 с.
  9. Дибирова А.П., Салманов А.Б. Содержание йода в почвах Дагестана // Почвоведение. 2004. № 5. С. 546–550.
  10. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М.: Мысль, 1983. 272 с.
  11. Донских И.В. Влияние фтора и его соединений на здоровье населения (обзор данных литературы) // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. 2013. № 3(91). Ч. 2. С. 179–185.
  12. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
  13. Золотов Д.В., Николаева О.П., Черных Д.В. Динамика атмосферного увлажнения западной части Алтайского края как характеристика климатогидрологического фона // Изв. АлтГУ. 2012. № 3–1(75). С. 119–125.
  14. Кашин В.К. Биогеохимия, фитофизиология, агрохимия йода. Л.: Наука, 1987. 260 с.
  15. Кашин В.К., Иванов Г.М. Йод в почвах Забайкалья // Почвоведение. 1991. № 11. С. 142–151.
  16. Кашин В.К., Афанасьева Л.В., Убугунов Л.Л. Фтор в компонентах ландшафтов Западного Забайкалья // Агрохимия. 2015. № 10. С. 39–49.
  17. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
  18. Ковальский В.В. Биологическая роль йода // Биологическая роль йода. Научн. тр. ВАСХНИЛ. М.: Колос, 1972. С. 3–32.
  19. Конарбаева Г.А. Йод в основных типах почв юга Западной Сибири // Сиб. экол. журн. 2001. № 3. С. 343–348.
  20. Конарбаева Г.А. Галогены в почвах юга Западной Сибири. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. 200 с.
  21. Конарбаева Г.А. Галогены в природных объектах юга Западной Сибири. Автореф. дис. … д-ра биол. наук. Новосибирск, 2008. 33 с.
  22. Конарбаева Г.А., Ермолов Ю.В. К вопросу о целесообразности извлечения йода из почв нейтральным солевым раствором // Агрохимия. 2005. № 4. С. 67–72.
  23. Конарбаева Г.А., Смоленцев Б.А. Пространственно-генетические особенности распределения йода в почвах Западной Сибири // Агрохимия. 2018. № 7. С. 85–96. https://doi.org/10.1134/S0002188118070074
  24. Конарбаева Г.А., Смоленцева Е.Н. Содержание и распределение фтора и брома в черноземах оподзоленных Горного Алтая // Агрохимия. 2022. № 2. С. 56–64. https://doi.org/10.31857/S0002188122020077
  25. Конарбаева Г.А., Смоленцева Е.Н., Кравцов Ю.В. Содержание и распределение йода и фтора в почвах Ишимской степи // Агрохимия. 2021. № 6. С. 57–64. https://doi.org/10.31857/S0002188121060077
  26. Коробова Е.М., Березкин В.Ю., Корсакова Н.В., Кригман Л.В., Романов С.Л., Баранчуков В.С. Йод в почвах и картофеле личных подсобных хозяйств Брянской и Гомельской областей, расположенных в зоне воздействия аварии на ЧАЭС // Почвоведение. 2019. № 10. С. 1234–1242. https://doi.org/10.1134/S0032180X19100058
  27. Лебедева (Верба) М.П., Лопухина О.В., Калинина Н.В. Особенности химико-минералогического состава солей в соровых солончаках и озерах Кулундинской степи // Почвоведение. 2008. № 4. С. 467–480.
  28. Мальгин М.А. Йод в почвах Алтая // Почвоведение.1980. № 8. С. 74–81.
  29. Пансю М., Готеру Ж. Анализ почвы. Справочник. Минералогические, органические и неорганические методы анализа. СПб.: ЦОП “Профессия”, 2014. 800 с.
  30. Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза. М.: Недра, 1972. 287 с.
  31. Побилат А.Е., Волошин Е.И. Мониторинг йода в системе “почва–растение” (обзор) // Вестник КрасГАУ. 2020. № 10(163). С. 101–108. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-10-101-108
  32. Полевой определитель почв. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.
  33. Проскурякова Г.Ф., Никитина О.Н. Ускоренный вариант кинетического роданидно-нитритного метода определения микроколичеств йода в биологических объектах // Агрохимия. 1976. № 7. С. 140–143.
  34. Пузанов А.В., Бабошкина С.В., Балыкин Д.Н., Мешков Н.А. Распределение йода в почвах Тувинской горной области // Мир науки, культуры, образования. 2007. № 3(6). С. 14–18.
  35. Пузанова О.Ю., Мальгин М.А., Пузанов А.В. Педогеохимия фтора в сухостепных котловинах юго-восточного Алтая // География и природные ресурсы. 1996. № 2. С. 90–94.
  36. Руководство по лабораторным методам исследования ионно-солевого состава нейтральных и щелочных минеральных почв. М.: Изд-во ВАСХНИЛ, 1990. 235 с.
  37. Савенко В.С. Почвы как возможный источник фтора в атмосфере // Геохимия. 2018. № 9. С. 920–922. https://doi.org/10.1134/S0016752518090091
  38. Савенко А.В., Савенко В.С. О водорастворимом фторе почв // Агрохимия. 2019. № 3. С. 61–64. https://doi.org/10.1134/S000218811903013X
  39. Танделов Ю.П. Природное содержание водорастворимого фтора в почвах Красноярского края и техногенное загрязнение окружающей среды // Вестник КрасГАУ. 2007. Вып. 1. С. 97–110.
  40. Танделов Ю.П. Фтор в системе почва–растение. Красноярск: РАСХН, 2012. 146 с.
  41. Теории и методы физики почв / Под ред. Е.В. Шеина, Л.О. Карпачевского. М.: Гриф и К, 2007. 616 с.
  42. Теория и практика химического анализа почв / Под ред. А.А. Воробьевой. М.: ГЕОС, 2006. 400 с.
  43. Урусевская И.С., Алябина И.О., Винюкова В.П., Востокова Л.Б., Дорофеева Е.И., Шоба С.А., Щипихина Л.С. Карта почвенно-экологического районирования Российской Федерации. М-б 1 : 2 500 000. М., 2013. 16 л.
  44. Харламова Н.Ф., Силантьева М.М. Современное состояние и тенденции изменений климата Кулунды // Известия АлтГУ. 2011. № 3/2. С. 50–55.
  45. Ahmad S., Bailey E.H., Arshad M. Ahmed S., Watts M.J., Young S.D. Multiple geochemical factors may cause iodine and selenium deficiency in Gilgit-Baltistan // Pakistan. Environ. Geochem. Health. 2021. V. 43. P. 4493–4513. https://doi.org/10.1007/s10653-021-00936-9
  46. Bowleya H.E., Younga S.D., Anderb E.L., Crouta N.M.J., Watts M.J., Bailey E.H. Iodine bioavailability in acidic soils of Northern Ireland // Geoderma. 2019. V. 348. P. 97–106. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.04.020
  47. Cox E.M., Arai Y. Environmental chemistry and toxicology of iodine // Adv. Agronomy. 2014. V. 128. P. 47–96. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-802139-2.00002-0
  48. Duborska E., Bujdoš M.M., Urík P.M. Iodine fractionation in agricultural and forest soils using extraction methods // Catena. 2020. V. 195. P. 104749. https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104749
  49. Duborská E., Matulová M., Vaculoviˇc T., Matúš P., Urík M. Iodine Fractions in Soil and Their Determination // Forests. 2021. V. 12. P. 1512. https://doi.org/10.3390/f12111512
  50. Fuge R., Johnson C.C. Iodine and human health, the role of environmental geochemistry and diet, a review // Appl. Geochem. 2015. V. 63. P. 282–302. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2015.09.013
  51. Gavrilov D.A., Smolentseva E.N., Saprykin O.I. Soils of lake depressions in the steppe biome of West Siberia as indicators of Holocene climate rhythms // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing. 2021. P. 862. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/ 862/1/012005
  52. Gupta R.K., Shhabra R., Abrol I.P. Fluorine adsorption behavior in alkali soils: Relative Roles of pH and Sodicity // Soil Sci. 1982. V. 133. № 6. P. 364–368.
  53. Humphrey O.S., Young S.D., Bailey E., Crout N.M.J., Ander E.L. Watts M.J. Iodine soil dynamics and methods of measurement: A review // Environ. Sci. Process. Impacts. 2018. № 20. P. 288–310. https://doi.org/10.1039/C7EM00491E
  54. Hu Q., Moran J.E., Blackwood V. Geochemical cycling of iodine species in soils // Lawrence Livermore National Lab. (United States). 2007. https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/351779.pdf
  55. IUSS Working Group WRB. 2014. World Reference Base for Soil Resources 2014. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. 106. FAO, 2015. 192 p.
  56. Jensen H., Orth B., Reiser R., Bürge D., Lehto N.J., Almond P., Gaw S., Thomson B., Lilburne L., Robinson B. Environmental Parameters Affecting the Concentration of Iodine in New Zealand Pasture // J. Environ. Qual. 2019. V. 48. P. 1517–1523. https://doi.org/10.2134/jeq2019.03.0128
  57. Johanson K.J. Iodine in soil. Swedish Nuclear Fuel and Waste management Company, 2000. https://skb.se/upload/publications/pdf/TR-00-21.pdf
  58. Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plant. London–N.Y.: CRC Press Taylor &Francis Group, 2011. 548 p. https://doi.org/10.1017/S0014479711000743
  59. Korobova E. Soil and landscape geochemical factors which contribute to iodine spatial distribution in the main environmental components and food chain in the central Russian plain // J. Geochem. Explor. 2010. V. 107. P. 180–192. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2010.03.003
  60. Mohiuddin M., Irshad M., Farig M., Shahzad M. Extractability of iodine from soils using different methods in relation to soil properties // Arabian J. Geosciences. 2021. № 14. P. 374–383. https://doi.org/10.1007/s12517-021-06782-4
  61. Muramatsu Y., Wedepohl K.H. The distribution of iodine in the Earth crust // Chem. Geol. 1998. № 147. P. 201–216.
  62. Omueti J.A.J., Jones R.L. Fluorine distribution with depth in relation to profile development in Illinois // Soil Sci. Soc. Am. J. 1980. V. 44. № 2. P. 247–249.
  63. Perrott K.W., Smith B.F., Inkson R.H. The reaction of fluoride with soils and soils minerals // J. Soil Sci. 1977. V. 28. P. 58–67.
  64. Roulier M., Coppin F., Bueno M., Nicolas M., Thiry Y., Vedova C.D., Février L., Pannier F., Hécho I.L. Iodine budget in forest soils: Influence of environmental conditions and soil physicochemical properties // Chemosphere. 2019. V. 224. P. 20–28. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.02.060
  65. Sheppard M.I., Thibault D.H. Chemical behavior of iodine in organic and mineral soils // Appl. Geochem. 1992. V. 7. P. 265–272. https://doi.org/10.1016/0883-2927(92)90042-2
  66. Shetaya W.H., Young S.D., Watts M.J., Ander E.L., Bailey E.H. Iodine dynamics in soils // Geochim. Cosmochim. Acta. 2012. V. 77. P. 457–473. https://doi.org/10.1016/j.gca.2011.10.034
  67. Takeda A., Unno Y., Tsukada H., Takaku Y., Hisamatsu S. Speciation of iodine in soil solution in forest and grassland soils in Rokkasho, Japan // Radiat. Prot. Dosim. 2019. № 184. P. 368–371. https://doi.org/10.1093/rpd/ncz103
  68. Tikhomirov F.A., Kasparov S.V., Prister B.S., Salnikov V.N. Role of organic matter in iodine fixation in soils // Soviet. Soil Science. 1980. № 12. P. 64–72.
  69. Zhang S., Xu C., Creeley D., Ho Y.F., Li H.P., Grandbois R., Santschi P.H. Iodine-129 and Iodine-127 speciation in groundwater at the Hanford site, US: iodate incorporation into calcite // Environ. Sci. Technol. 2013. № 47. P. 9635–9642.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (52KB)
Метаданные
3.

Скачать (155KB)
Метаданные
4.

Скачать (45KB)
Метаданные
5.

Скачать (150KB)
Метаданные

© Г.А. Конарбаева, Е.Н. Смоленцева, 2023