Химическое загрязнение биосферы как одна из главных причин возможного экологического кризиса на планете. Знакомство с основными особенностями исследования гуминовых и фульвокислот различных почв Краснодарского края по данным ЭПР и ЯМР спектроскопии.
Аннотация к работе
Химическое загрязнение биосферы - одна из причин возможного экологического кризиса на планете. Специфическая способность почвы поглощать поступившие из антропогенных источников металлы и распределять их между свойственными почвам компонентам имеет важное значение в формировании экологической обстановки. Важным представителем таких объектов являются гуминовые вещества. Всестороннее применение гуминовых кислот в разных областях промышленности, медицины и сельского хозяйства требуют более углубленного изучения молекулярной структуры этих веществ. Целью данной работы было проведение сравнительного анализа ряда различных образцов почв и препаратов гуминовых и фульвокислот методом ЭПР спектроскопии. Были поставлены следующие задачи: 1) выделение препаратов гуминовых и фульвокислот из почв; 2) исследование связывания гуминовых веществ с тяжелыми металлами. 1. ФК характеризуются более низким содержанием углерода и более высоким - кислорода. Разброс значений для Н гораздо больше (10-20% от среднего), но максимальные значения стандартных отклонений достигаются для содержаний N и S. Нельзя исключать и того, что содержание N и S в гумусовых кислотах не подчиняется устойчивым закономерностям, а является довольно случайным. Методом ЭПР показано, что в гумусовых кислотах содержание неспаренных электронов составляет (0,140)спин/г [8]. По данным, опубликованным в монографии Д.С. Орлова, [1] азот периферической части распределяется следующим образом: 20-45% входит в состав аминокислотных остатков, 2-8% - в состав аминосахаров, 8-15% присутствует в гумусовых кислотах в виде солей аммония, до 20% - в неустановленных фрагментах. Структурная формула мономерного звена молекулы ГК, содержащая «оптимальное» конденсированное «ядро», предложена Комиссаровым и Логиновым в 1970 году [13]. Рисунок 5 - Структурная формула почвенной гуминовой кислоты по Фляйгу Схема строения структурной ячейки, предложенная Орловым, может рассматриваться как возможный вариант блок-схемы (рисунок 6). Парамагнитные свойства ГК дают основание рассматривать их как стабильные свободны макрорадикалы. 1.6 Взаимодействие гумусовых кислот с тяжелыми металлами Весь спектр взаимодействий ГФК с металлами по характеру связи ГФК-металл в образующихся соединениях можно разделить на три основных типа [19,20,21]: 1) Образование соединений солевого типа с ионной связью между анионом ГФК и катионом металла (гуматы и фульваты щелочных щелочноземельных металлов). Однако сигналы карбоксильных групп и атомов ароматического углерода, замещенного ОН- группой, при переходе от органических апротонных растворителей к воде и растворам щелочей смещаются в слабое поле в связи с ионизацией соответствующих групп. 1.8 Использование электронного парамагнитного резонанса при изучении почв В последние годы в биохимии почв остро встала проблема совершенствования методологических подходов к изучению органического вещества и в особенности почвенного гумуса.