Легкоокиснювані фракції органічної частини ґрунту

Не зважаючи на значний прогрес у вивченні лабільного пулу органічної частини ґрунту, досягнутий протягом останніх 20 років, актуальним лишається пошук нових і вдосконалення існуючих критеріїв його оцінки, в тому числі, в контексті уніфікації і формалізації методів досліджень (von Lützow M., 2007).

У попередньому розділі нами було розглянуто зміни вмісту ЕХВОР і ЕГВОР за різних антропогенних впливів. Відомо, що вміст ВОР у ґрунті є важливим індикатором його якості. Однак, аналіз водорозчинних форм Сорг пов’язаний із певними труднощами. Це, насамперед, значна трудомісткість, пов’язана із проведенням екстракції, центрифугуванням і фільтруванням. Зазначимо також, що мембранні фільтри, використання яких є обов’язковим для відділення власне водорозчинних органічних сполук, є достатньо дорогими, що утруднює проведення масових аналізів. Також, у разі відсутності спеціальних С або С-N аналізаторів, для визначення вмісту досліджуваних елементів у екстрактах, доводиться застосовувати методи мокрого спалювання, які передбачають застосування достатньо токсичних хімічних реактивів.

Впродовж тривалого часу триває пошук альтернативних методів визначення лабільного пулу ОЧҐ, серед яких значна увага багатьма дослідниками приділяється використанню перманганату калію в якості окисника. Він має ряд істотних переваг порівняно з іншими поширеними окисниками (концентрованою сульфатною кислотою, хлоратами і перхлоратами, шестивалентним Хромом й іншими). Це, насамперед, низька токсичність для людей і “дружність до довкілля”, що дозволяє широке використання цього хімічного агенту (Moody et al., 1997; Tirol-Рadre, 2004).

Перманганат калію є сіллю, що утворена йонами K+ і MnO4- . Хімічний агент є сильним окисником. Розчиняється у воді з утворенням розчину інтенсивного фіолетового забарвлення. Випарювання останнього призводить до формування дрібних призматичних темно-фіолетових кристалів з металевим блиском (Burriel et al., 1985).

Окиснювальна здатність KMnO4 суттєво залежить від рН середовища. Так, у кислому середовищі, MnO4− відновлюється до Mn2+ за схемою:

7+ + 5e- → Mn2+,

натомість, в нейтральному і слабколужному середовищах - до MnO2:

Mn7+ + 3e- → Mn4+.

У сильнолужному середовищі перманганат-іон, приєднує лише один електрон із утворенням MnO42- за схемою:

7+ + e- → Mn6+.

Отже, залежно від рН реакційної суміші, KMnO4 окиснює різні речовини, відновлюючись до сполук Мангану різного ступеню окиснення (Blair et al., 1995).

З метою оцінки лабільної частини ОРҐ застосовують нейтральний або слаболужний розчин перманганату калію. Вважають, що за таких умов, KMnO4 здатен окиснювати прості карбогідрати, амінокислоти, аміни, аміноцукри й інші прості карбоновмісні речовини, які мають у своєму складі гідроксильні або карбонільні групи, аліфатичні компоненти (Stanford, 1978; Loginow et al., 1993).

Вважаєтсья, що за слабо лужної реакції середовща, у розчині перебуває лише темно-фіолетовий MnO2. В кислому - встановлюється динамічна рівновага між безбарвним Mn2+- і MnO2, а в лужному - між фіолетовим MnO2 і яскраво-зеленим MnO42- (Калюкова Е. Н., 2009).

Нами здійснено спробу оцінити можливість використання 0,02 М KMnO4 за різного рН для окиснення органічних сполук, що входять до складу органічної частини лісового ґрунту. Використання методу здійснювали із спектрофотометричним закінченням (λ=550 нм).

Як видно із наведених на рис. 4.8 даних, за різних рН криві профільних змін вмісту Сорг змінюються практично синхронно: оптична щільність (А) розчину є найвищою для ґрунту верстви 0-5 см і поступово зменшується до верстви 35-40 см. Нижче за профілем ґрунту, у всіх варіантах виявлено формування піку на глибині 40-45 см і подальше зменшення у шарі 45-50 см.

Цікаві статті з розділу

Моніторинг земель поблизу ВАТ Рівнеазот
Актуальність теми. Постійно зростаючий негативний вплив діяльності людини нерідко призводить до катастрофічного стану довкілля, що визначається насамперед руйнуванням і навіть розривом сталих взаємо ...

Розрахунок розсіювання шкідливих речовин
Розподіл в атмосфері забруднюючих речовин, що викликаються з промислових джерел забруднення, підкоряється законам турбулентної дифузії. На процес розсіювання викидів суттєво впливає стан атмосфери, ...

Діяльність озер та боліт у формуванні мінеральних ресурсів
Актуальність. Ми живемо в епоху гострого конфлікту між людським суспільством та природою, коли нераціональна господарська діяльність порушила динамічну рівновагу біосфери нашої планети, що ...