Тенденции развития химии почв
https://doi.org/10.19047/0136-1694-2010-66-64-82
Аннотация
В современной химии почв активно развиваются четыре главных направления: 1) химия органического вещества, 2) биохимические процессы в почвах, 3) химические основы охраны почв, 4) изучение почвы как химической мембраны и пула химических элементов. Интерес к изучению органического вещества, загрязнения почв и роли почвы как химического компонента окружающей среды отражает прагматические тенденции в современной химии почв. Многие достижения в химии почв сейчас связаны с использованием новых неспецифических методов анализа, в первую очередь физических. Наибольшие успехи достигнуты в идентификации индивидуальных соединений химических элементов в почве при использовании синхротронной рентгеновской техники.
Ключевые слова
химия почв,
органическое вещество почв,
биохимические процессы,
охрана почв,
пул химических элементов
631.41:631.453
Об авторе
Юрий Никифорович Водяницкий
Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии
Россия
Россия
Список литературы
1. Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский Л.О., Иванов А.В., Морозов В.В. Магнетизм почв. М.-Ярославль, 1995. 222 с.
2. Большаков В.А., Краснова Н.М., Борисочкина Т.И., Сорокин С.Е., Граковский В.Г. Аэротехногенное загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами: источники, масштабы, рекльтивация. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1993. 90 с.
3. Бреус И.П., Мищенко А.А. Сорбция летучих органических загрязнителей почвами (обзор литературы) // Почвоведение. 2006. № 12. С. 1413-1426.
4. Васильконов Е.С. Особенности рекультавации нефтезагрязненных почв Западной Сибири (на примере территории Среднего Приобья). Автореф. дис… канд. биол. наук. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2009. 26 с.
5. Водяницкий Ю.Н. Редукционное биогенное преобразование слоистых силикатов, содержащих Fe(III) (обзор литературы) // Почвоведение. 2007. № 12. С. 1513-1522.
6. Водяницкий Ю.Н. Изучение тяжелых металлов в почвах. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева. 2005. 109 с.
7. Водяницкий Ю.Н. Тяжелые и сверхтяжелые металлы и металлоиды в почвах. М.: Почв. ин-т им. Докучаева. 2009. 181 с.
8. Водяницкий Ю.Н. Тяжелые металлы в почвах. М.: Почв. ин-т им. Докучаева. 2008. 164 с.
9. Водяницкий Ю.Н., Шелоболина Е.С. Биологическая редукция (гидр)оксидов железа (III) в почвах и роль природного органического вещества в этом процессе // Агрохимия. 2007. № 8. С. 87-96.
10. Возможности современных и будущих фундаментальных исследований в почвоведении / Пер. с англ. М.И. Герасимовой. М.: Геос, 2000. 131 с.
11. Геннадиев А.Н., Пиковский Ю.И. Карты устойчивости почв к загрязнению нефтепродуктами и полициклическими ароматическими углеводородами: метод и опыт составления // Почвоведение. 2007. № 1. С. 80-92.
12. Геннадиев А.Н., Пиковский Ю.И. Нефть и почвенный покров // Современные проблемы загрязнения почв. III Межд. научная конференция. М., 2010. С. 32-36.
13. Геннадиев А.Н., Пиковский Ю.И., Чернянский С.С., Алексеева Т.А. Геохимия полициклических ароматических углеводородов при техногенном загрязнении окружающей среды // Геохимия биосферы. М.-Смоленск, 2006. С. 17-18.
14. Глаголев М.В., Чистотин М.В., Шнырев Р.А., Сирин А.А. Летно-осенняя эмиссия диоксида углерода и метана осушенными торфяниками, измененными при хозяйственном использовании, и естественными болотами // Агрохимия. 2008. № 5. С. 46-58.
15. Заварзин Г.А. Цикл углерода в природных экосистемах России // Природа. 1993. № 7. С. 15-18.
16. Кауричев И.С., Орлов Д.С. Окислительно-восстановительные процессы и их роль в генезисе и плодородии почв. М.: Колос, 1982. 246 с.
17. Кудеяров В.Н. Выделение углекислого газа почвенным покровом России // Природа. 1994. № 7. С. 37-43.
18. Ладонин В.В., Пляскина О.В. Использование изотопных отношений для выявления источников загрязнения почв Юго-восточного административного округа г. Москвы свинцом // Современные проблемы загрязнения почв. II Межд. научная конференция. М., 2007. Т. 2. С. 208-212.
19. Можарова Н.В. Функционирование и формирование почв над подземными хранилищами природного газа // Автореф. дис… докт. биол. наук. М., 2009. 48 с.
20. Мотузова Г.В., Безуглова О.С. Экологический мониторинг почв. М.: Гаудеамус, 2007. 237 с.
21. Никонов В.В., Лукина Н.В., Фронтасьева М.В. Рассеянные элементы в Аl-Fe-гумусовых почвах // Почвоведение. 1997. № 11. С. 1319-1331.
22. Никонов В.В., Лукина Н.В., Фронтасьева М.В. Рассеянные элементы в подзолистых Аl-Fe-гумусовых почвах в условиях воздушного загрязнения медно-никелевым производством и изменяющегося литогенного фона // Почвоведение. 1999. № 3. С. 370-382.
23. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Суханова Н.И. Химия почв. М.: Высшая школа, 2005. 557 с.
24. Пиковский Ю.И., Геннадиев А.Н., Чернянский С.С., Сахаров Г.Н. Проблема диагностики и нормирования загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами // Почвоведение. 2003. № 9. С. 1132-1140.
25. Пинский Д.Л. Ионообменные процессы в почвах. Пущино: Ин-т почвоведения и фотосинтеза. 1997. 162 с.
26. Почвоведение и агрохимия, реферативный журнал. М.: ВИНИТИ, 2009. № 1-12.
27. Русанова Г.В. Микроморфологическая диагностика загрязнения криогенных почв нефтяными углеводородами // Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям. 1-я научно-практ. конф. М., 2008. С. 258-259.
28. Самонова О.А. Редкоземельные элементы: лантан, церий, самарий, европий - в лесостепных почвах Приволжской низменности // Почвоведение. 1992. № 6. С. 45-50.
29. Соколова Т.А., Дронова, Т.Я., Толпешта И.И., Иванова С.Е. Взаимодействие лесных суглинистых подзолистых почв с модельными кислыми осадками и кислотно-основная буферность подзолистых почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2001. 207 с.
30. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. 170 с.
31. Трофимов С.Я. Актуальные проблемы рекультивации нефтезагрязненных почв таежной зоны // Современные проблемы загрязнения почв. II Межд. науч. конф. М., 2007. Т. 1. С. 36-37.
32. Anderson R.T., Lovley D.R. Ecology and biogeochemistry of in situ groundwater bioremediation // Adv. Microbial Ecol. 1997. V. 15. P. 289-350.
33. Baedecker M.J., Cozzarelli I.M., Siegel D.I., Bennet P.C., Eganhouse R.P. Crude oil in a shallow sand and gravel aquifer. 3. Biochemical reactions and mass balance modeling in anoxic groundwater // Appl. Geochem. 1993. V. 8. P. 569-586.
34. Balashova V.V., Zavarzin G.A. Anaerobic reduction of ferric iron by hydrogen bacteria // Microbiology. 1980. V. 48. P. 635-639.
35. Baveye P. A vision for future of soil science. The future of soil science / Ed. A.E. Harttemink. Wageningen, 2006. P. 10-12.
36. Baron S., Carignan J., Ploquin A. Dispersion of heavy metals (metalloids) in soils from 800-year-old pollution (Mont-Lozere, France) // Environ. Sci. Technol. 2006. V. 40. P. 5319-5326.
37. Bekins B.A., Godsy E.M., Warren E. Distribution of microbial natural physiological types in an aquifer by crude oil // Microbial Ecology. 1999. V. 37. P. 263-275.
38. Bond D.R., Lovley D.R. Reduction of Fe(III) oxide by methanogens in the presence and absence of extracellular quinones // Environ. Microb. 2002. V. 4. P. 115-124.
39. Bouma J. Future of soil science. The future of soil science / Ed. A.E. Harttemink. Wageningen, 2006. P. 22-24.
40. Breuning-Madsen H. The future of soil science in industrial societies. The future of soil science / Ed. A.E. Harttemink. Wageningen, 2006. P. 25-27.
41. Cotter-Howells J.D., Cheampness P.E., Charnock J.M., Pattrick R.A.D. Identification of pyromorphite in mine-waste contaminated soils by ATEM and EXAFS // Eur. J. Soil Sci. 1994. V. 45. P. 393-402.
42. Cozzarelli I.M., Baedecker M.J., Eganhouse R.P., Goerlitz D.F. Geochemical evolution of low molecular weiht organic acids derived from degradation of petroleum contaminants in groundwater // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 863-877.
43. Dahn R., Scheidegger A.M., Mаnceau A., Schlegel M., Baeyens B., Bradbary H., Morales M. Neoformation of Ni phyllosilicate upon Ni uptake on montmorillonite. A kinetic study by powder and polarized EXAFS // Geochim. Cosmochim Acta. 2002. V. 66. P. 2335-2347.
44. Essaid H.I., Bekins B.A., Godsy E.M., Warren E., Baedecker M.J., Cozzarelli I. Simulation of aerobic and anaerobic biodegradation processes at a crude oil spill site // Water Resources Research. 1995. V. 31. P. 3309-3327.
45. Frossard E. The future of soil science: the role of soils for the society and the environment. The future of soil science / Ed. A.E. Harttemink. Wageningen. 2006. P. 46-48.
46. Hesterberg D., Savers D.E., Zhou W., Plummer G.M. Robarg W.P. X-ray adsorption spectroscopy of lead and zinc speciation in a contaminated groundwater aquifer // Environ. Sci. Technol. 1997. V. 31. P. 2840-2846.
47. Hundall L.S., Carmo A.M., Bleam W.L., Thompson M.L. Sulfur in biosolis-derived fulvic acid: characterization by XANES spectroscopy and selective dissolution approaches // Environ. Sci. Technol. 2000. V. 34. P. 5184-5188.
48. Kim C.S., Bloom N.S., Rytuba J.J., Brown G.E. Mercury speciation by X-ray absorption fine structure spectroscopy and sequential chemical extractions: A comparison of speciation methods // Environ. Sci. Technol. 2003. V. 37. P. 5102-5108.
49. Lovley D.R. Dissimilatory Fe(III) and Mn(IV) reduction // Microbiol. Review. 1991. V. 55. P. 259-287.
50. Lovley D.R. Organic matter mineralization with the reduction of ferric iron: a review // Geomicrobiology J. 1987. V. 5. № 3/4. P. 375-399.
51. Lovley D.R., Baedecker M.J., Lonergan D.J. Baedecker M.J., Cozzarelli I.M., Phillips E.J.P., Siegel D.I. Oxidation of aromatic contaminants coupled to microbial iron reduction // Nature. 1989. V. 339. P. 297-299.
52. Lovley D.R., Phillips E.J.P. Organic matter mineralization with reduction of iron in anaerobic sediments // Appl. Environ. Microbiol. 1986. V. 51. P. 683-689.
53. Lovley D.R., Phillips E.J.P. Novel mode of microbial energy metabolism: organic carbon oxidation coupled to dissimilatory reduction of iron or manganese // Appl. Environ. Microbiol. 1988. V. 54. P. 1472-1480.
54. Mаnceau A., Boisset M.C., Sarret G., Hazemann J.L., Mench M., Cambier P., Prost R. Direct determination of lead speciation in contaminated soils by EXAFS spec-troscopy // Environ. Sci. Technol. 1996. V. 30. P. 1540-1552.
55. Mаnceau A., Lanson B., Schlegel M.L., Harge J.C., Musso M., Eybert-Berard L., Hazemann J-L., Chateigner D., Lamble G.M. Quantitative Zn speciation in smelter-contaminated soils by EXAFS spectroscopy // American J. Sci. 2000. V. 300, P. 289-343.
56. Mаnceau A., Marcus M.A., Tamura N. Quantative speciation of heavy metals in soils and sediments by synchrotron X-ray techniques // Applications of Synchrotron Radiation in Low-Temperature Geochemistry and Enviromental Science. Reviews in Mineralogy and Geochemistry. Washington, 2002. V. 49. P. 341-428.
57. Mаnceau A., Tamura N., Celestre R.S., Macdowell A.A. Geoffroy N., Sposito G., Padmore H.A. Molecular-scale speciation of Zn and Ni soil ferromanganese nodules from loess soils of the Mississippi Basin // Environ. Sci. Technol. 2003. V. 37. P. 75-80.
58. Morin G., Juillot F., Casiot C., Bruneel O., Persone J.-C., Elbaz-Poulichet F., Leblanc M., Ildefonse P., Calas G. Bacterial formation of tooeleite and mixed arsenic (III) or arsenic (V) - iron (III) gels in the Carnoules acid mine drainage, France. A XANES, XRD, and SEM study // Environ. Sci. Technol. 2003. V. 37. P. 1705-1712.
59. Morin G., Ostergren J.D., Juillot F., Ildefonse P., Calas G., Brown J.E. XAFS determination of the chemical form of lead in smelter-contaminated soils and mine tailings: Importance of adsorption process // Am. Mineral. 1999. V. 84. P. 420-434.
60. Morra M.G., Fendorf S.E., Brown P.D. Speciation of sulfur in humic and fulvic acids using X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy // Geochim. Cosmohim. Acta. 1997. V. 61. P. 683-688.
61. Nowack B., Obrecht J.-M. Schluep M., Schulin R., Hansmann W., Koppel V. Elevated lead and zinc contents in remote alpine soils of the Swiss National Park // J. Environ. Qual. 2001. V. 30. P. 919-926.
62. Olmez I., Sholkovitz E.R., Hermann D., Eganhouse R.P. Rare earth elements in sediments off Southern California: A new Anthropogenic indicator // Environ. Sci. Technol. 1991. V. 25. P. 310-331.
63. Paktung D., FosterА., Laflamme G. Speciation and characterization of arsenic in Ketza River mine tailings using X-ray adsorptoin spectroscopy // Environ. Sci. Technol. 2003. V. 37. P. 2067-2074.
64. Roden E.E. Fe(III) oxide reactivity toward biological versus chemical reduction. Environ. Science Technol. 2003. V. 37. P. 1319-1324.
65. Savichev A.T., Vodyanitskii Yu.N. Determination of barium, lanthanum and cerium contents in soil by X-ray radiometric method // Eurasian Soil Sci. 2009. № 13. Р. 1461-1469.
66. Scheinost A.C., Krerzchmar R.S., Prister S., Roberts D.R. Combining selective sequential extractions, X-ray absorptoin spectroscopy, and principal component analysis for quantitative zinc speciation in soil // Environ. Sci. Technol. 2002. V. 36. P. 5021-5028.
67. Shelobolina E.S., Anderson R.T., Vodyanitskii Y.N., Sivtsov A.V., Vuretich R., Lovley D.R. Importance of clay size minerals for Fe(III) respiration in a petrolium-contaminated aquifer // Geobiology. 2004. V. 2. Р. 67-76.
68. Schulze D.G., Sutton S.R., Bajt S. Determing manganese oxidation state in soils using X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy // Soil Sci. Soc. Am. J. 1995. V. 59. P. 1540-1548.
69. Sutton S.R., Rivers M.L. Hard X-ray synchrotron microprobe techniques and applications // Synchrotron X-ray methods in clay science / Eds.: D. Schulse, P. Bertsch, J. Stucki. 1999. P. 146-163.
70. Vesely J., Majer V. The effect of pH and atmospheric deposition on concentrations of trace elements in acidified surface waters: A statistical approach // Water, Air, Soil Poll. 1996. V. 88. P.
71. Vesely J., Majer V., Norton S.A. Heterogeneous response of central European to decreased acidic atmospheric deposition // Environmental Pollution. 2002. V. 120. P. 275-281.
72. Waychunas G.A., Rea B.A., Fuller C.C., Davis J.A. Surface chemistry of ferrigydrite: Part 1. EXAFS studies of the geometry of coprecipitated and adsorbed arsenate // Geochim. Cosmochim. Acta. 1993. V. 57. P. 2251-2269.
73. Xia K., Weesner F., Bleam W.F., Bloom P.R., Skyllberg U.L., Helmke P.A. XANES studies of oxidation states of sulfur in aquatic and soil humic substances // Soil Sci. Soc. Am. J. 1998. V. 62. P. 1240-1246.
Рецензия
Для цитирования:
Водяницкий Ю.Н. Тенденции развития химии почв. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2010;(66):64-82. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2010-66-64-82
For citation:
Vodianitsky Yu. SOIL CHEMISTRY TRENDS. Dokuchaev Soil Bulletin. 2010;(66):64-82. (In Russ.) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2010-66-64-82
Просмотров:
733
Послать статью по эл. почте 
