vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2019-55-2-212-222vestich-393Research ArticleГЕОХИМИЯGEOCHEMISTRYИзменение содержания кадмия, свинца и урана в почвенной поровой влаге в зависимости от температуры в условиях пониженной влажности почвыChange of the cadmium, lead and uranium content in the soil pore water depending on the temperature in conditions of low soil moistureСоколикГ. А.SokolikG. A.

Соколик Галина Андреевна – канд. хим. наук, зав. лаб. радиохимии

пр. Независимости, 4, 220030, Минск

Galina A. Sokolik – Ph. D. (Chemistry), Head of the Department

4, Nezavisimosti Ave., 220030, Minsk

sokolikga@mai.ruОвсянниковаС. В.OvsiannikovaS. V.

Овсянникова Светлана Васильевна – канд. хим. наук, вед. науч. сотрудник

пр. Независимости, 4, 220030, Минск

Svetlana V. Ovsiannikova – Ph. D. (Chemistry), Leading researcher

4, Nezavisimosti Ave., 220030, Minsk

svetlanaosv@mail.ruПопеняМ. В.PapeniaM. V.

Попеня Марина Викторовна – науч. сотрудник

пр. Независимости, 4, 220030, Минск

Maryna V. Papenia – Researcher

4, Nezavisimosti Ave., 220030, Minsk

marine_p19@mail.ruБелорусский государственный университетBelarusian State University201929062019552212222Copyright © Соколик Г.А., Овсянникова С.В., Попеня М.В., 20192019Соколик Г.А., Овсянникова С.В., Попеня М.В.Sokolik G.A., Ovsiannikova S.V., Papenia M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/393

Установлено содержание кадмия, свинца и урана в поровых водах образцов (0–20)-см слоя дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы при пониженной влажности почвенной среды и различных температурных условиях. Характер и степень изменения концентрации и общего запаса каждого из тяжелых металлов (Cd, Pb, U) в почвенном поровом растворе в зависимости от температуры почвы определялись химической природой тяжелого металла и особенностями почвенной среды. В температурном диапазоне 14–40 °С при влажности почвы 60 % от полной влагоемкости (ПВ) почвы доли рассмотренных тяжелых металлов в почвенном поровом растворе от общего содержания соответствующего элемента в почве соотносились следующим образом: aCd (0,2–0,4 %) > aPb (0,06– 0,07 %) > aU (0,03–0,04 %). Концентрация и запас кадмия, свинца и урана в почвенном поровом растворе увеличивались по мере снижения температуры почвы. Наиболее заметно при снижении температуры в почвенном поровом растворе увеличивалось содержание кадмия: в среднем на 25 % на каждые 5 °С, тогда как свинца – на 5,2, а урана – на 4,6 %. Содержание железа в почвенном растворе также увеличивалось по мере снижения температуры, что свидетельствовало об уменьшении сорбционной способности присутствовавших в почве гидроксидов железа, которые вероятно играли заметную роль в закреплении кадмия, свинца и урана в почве.

Effect of the soil temperature on concentration and total reserve of cadmium, lead and uranium in the interstitial (pore) water of (0–20)-cm samples of sod-podzolic soil with moisture content of 60 % of the water capacity (WC) after their keeping at the definite temperature (in the range of 14–40 °С) was established. It was found that character and extent to which temperature effects on concentration and total reserve of every heavy metal (Cd, Pb, U) in the soil pore solution depended on the chemical nature of heavy metal and peculiarities of soil. In the temperature range of 14–40 °С and moisture content in the soil samples 60 % of the WC, portions of the cadmium, lead and uranium in the soil pore solution decreased in the following way: aCd (0.2–0.4 %) > aPb (0.06–0.07 %) > aU (0.03–0.04 %). The concentrations and total reserves of cadmium, lead and uranium in the soil pore solution increased with lowering the temperature and it was especially true in regard to cadmium. The 5 °С temperature decrease in the range of 14–40 °С caused the content of cadmium in the soil pore solution to increase an average of 25 %, lead – 5.2 and U – 4.6 %. The iron content in the soil solution also increased with decreasing temperature, which indicated a decrease in the sorption capacity of iron hydroxides present in the soil, which probably played a prominent role in fixing cadmium, lead and uranium in the soil studied.

тяжелые металлыкадмийсвинецуранпочвенный поровый раствортемпературный факторheavy metalscadmiumleaduraniuminterstitial (pore) solution of soiltemperature factorReferencesИнформационная оценка состояния тяжелых металлов в почвах / В. Н. Гукалов [и др.] // Вестн. Алтай. гос. аграр. ун-та. – 2015. – № 5 (127). – С. 58–64.Gukalov V. N., Savich V. I., Belopukhov S. L., Shapkina O. A., Verkhoturov V. V. Information estimation of heavy metal status in soils. Vestnik Altaiskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of Altai State Agrarian University, 2015, no. 5 (127), pp. 58–64 (in Russian).Черных, Н. А. Трансформация соединений свинца и кадмия в разных типах почв / Н. А. Черных, Прасанна Джагат // Вестн. РУДН. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. – 2000. – № 4. – С. 82–88.Chernykh N. A., Prasanna Djagat. Transformation of lead and cadmium compounds in different types of soil. Vestnik Rosyiskogo universiteta druzhby narodov. Seriya Ekologiya i bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti = RUDN Journal of Ecoloigy and Life Safety, 2000, no. 4, pp. 82–88 (in Russian).Бекман, И. Н. Уран / И. Н. Бекман. – М.: МГУ, 2009. – 305 с.Beckman I. N. Uranium. Moscow, Moscov State University, 2009. 305 p. (in Russian).Тяжелые металлы в системе элемент–почва–зерновые культуры // О. Я. Соколова [и др.] // Вестник ОГУ. – 2006. – № 4. – С. 106–110.Sokolova O. Ya., Stryapkov A. V., Antimonov S. V., Solovykh S. Yu. Heavy metals in the “element-soil-cereal cultures” system. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta = Vestnik of the Orenburg State University, 2006, no. 4, pp. 106–110 (in Russian).Изменение подвижности тяжелых металлов в дерново-подзолистых почвах в зависимости от степени гумусированности и применения высоких доз органических удобрений / В. А. Седых [и др.] // Изв. ТСХА. – 2011. – Вып. 3. – С. 17–25.Sedykh V. A., Kashanskiy A. D., Himina E. G., Karaush P. Yu. The change in the mobility of heavy metals in sodpodzolic soils, depending on the degree of humus content and the application of high doses of organic fertilizers. Izvestiya Timiryazevskoy sel'skokhozyaistvennoi akademii = News of the Timiryazev Agricultural Academy, 2011, vol. 3, pp. 17–25 (in Russian).Черных, Н. А. Экологический мониторинг токсикантов в биосфере / Н. А. Черных, С. Н. Сидоренко. – М.: Издво РУДН, 2003. – 430 с. – (Серия «Библиотека эколога»).Chernykh N. А., Sidorenko S. N. Ecological monitoring of toxins in biosphere. Moscow, Publishing house of Peoples ‘Friendship University of Russia, 2003. 430 p. (in Russian).Тяжелые металлы в компонентах экосистем / А. В. Васильцова [и др.] // Вузовская наука – региону: материалы IV Всерос. науч.-техн. конф. – Вологда, 2006. – Т. 1. – С. 395–397.Vasiltsova A. V., Shvedova L. V., Kupriyanovskaya A. P., Nevskiy A. V. The heavy metals in components of ecosystems. Vuzovskaya nauka – regionu: materialy IV Vserossiiskoi. nauchno-tekhnicheskoi konferentsii. University Science to the region: materials of the IV All-Russion Scientifc and Technical Conference. Vologda, 2006, vol. 1, pp. 395–397 (in Russian).Сидоров, Н. Ф. Проблемы тяжелых металлов в сельском хозяйстве (биологические аспекты): учебное пособие / Н. Ф. Сидоров. – Иваново, 1995. – 48 с.Sidorov N. F. Problems of heavy metals in agriculture (biological aspects), Ivanovo, 1995. 48 p. (in Russian).Головатый, С. Е. Содержание миграционно-активных форм свинца в дерново-подзолистых и торфяных почвах / С. Е. Головатый, Н. К. Лукашенко, З. С. Ковалевич // Экологический вестник. – 2010. – № 3 (13). – С. 15–22.Golovatyi S. E., Lukashenko N. K., Kovalevich Z. S. The content of migratory active forms of lead in sod-podzol and peat soils. Ekologicheskii vestnik = Ecological Herald, 2010, no 3 (13), pp. 15–22 (in Russian).Почвенные растворы в процессах миграции 137Cs, 90Sr, 239,240Pu и 241Am // С. В. Овсянникова [и др.] // Геохимия. – 2000. – № 2. – С. 222-234.Ovsiannikova S. V., Sokolik G. A., Aismont E. A., Kilchitskaya S. L., Kimlenka I. V., Zhukovich N. V., Rubinchik S. Ya. Soil pore solutions in migration of 137Сs, 90Sr, 239,240Pu and 241Am. Geokhimiya = Geochemistry, 2000, no 2, pp. 222–234 (in Russian).Минкина, Т. М. Состав соединений тяжелых металлов в почвах / Т. М. Минкина, Г. М. Мотузова, О. Г. Назаренко. – Ростов-на-Дону: Эверест, 2009. – 208 с.Minkina Т. M., Motuzova G. M., Nazarenko O. G. Composition of heavy metalsʼ compounds in soils. Rostov-on-Don, Everest Publ., 2009. 208 p. (in Russian).Головатый, С. Е. Тяжелые металлы в агроэкосистемах / С. Е. Головатый / Минск: Ин-т почвоведения и агрохимии, 2002. – 240 с.Golovatyi S. E. Heavy metals in agrosystems. Minsk, respublikanskoe unitarnoye predpriyatiye: Institut of Pochvovedeniya and agrokhimii = Institute of Soil Science and agrochemistry, 2002. 239 p. (in Russian).Тезисы докл. II съезда Общества почвоведов (27-30 июня 1996 г., Санкт-Петербург) : в 2 т. / Рос. акад. наук, О-во почвоведов. – Санкт-Петербург : изд-во СпбГУ, 1996. – Т. 1. – 453 с.Russian Academy of Science, Soil Sci. Soc. Tezisy dokladov II s’ezda Obshchestva pochvovedov (27–30 iyunya 1996 g., Sankt-Peterburg). T. 1. Abstracts of II Conference of soil scientists’ society, St. Peterburg, 27–30 June 1996. Vol. 1. St. Peterburg, publ. Saint Peterburg University, 1996. 453 p. (in Russian).Овчаренко, М. М. Подвижность тяжелых металлов в почве и доступность их растениям / М. М. Овчаренко // Аграрная наука. – 1996. – № 3. – С. 39–40.Ovcharenko M. M. Mobility of the heavy metals in soil and their availability for plants. Agrarnaya nauka = Agricultural science, 1996, no 3, pp. 39–40 (in Russian).Мансуров, В. В. Влияние погоды на урожай / В. В. Мансуров, А. А. Мелешин // Картофель и овощи. – 2000. – № 5. – С. 21–24.Mansurov V. V., Meleshin A. A. Influence of the weather on the harvest. Kartofel i ovoshchi = Potato and vegetables, 2000, no. 5, pp. 21–24 (in Russian).Логинов, В. Ф. Изменения климата и их влияние на различные отрасли экономики: аналитический доклад НАН Беларуси / В. Ф. Логинов, В. С. Микутский. – Минск: Ин-т природопользования, 2013. – 46 с.Loginov V. F., Mikutsky V. S. Climate change and its impact on various sectors of the economy: analytical report of the NAS of Belarus. Minsk, National Academy of Sciences of Belarus, Institute of Nature Management, 2013. 46 p. (in Russian).Стратегия устойчивого развития Беларуси: Экологические аспекты / Е. А. Антипова [и др.]. – Минск: ФУАинформ, 2014. – 336 с.Antipov E. A., Khamchukov D. J., Lemesh V. A., Porechina N. I., Czyż D. A., Shushkevich A. M., Dudko D. V., Kuzmin S. I., Loginov V. F., Kakareka S. V., Zubritsky V. S., Struk M. I., Karabanov A. K., Yatsuhno V. M., Pamelov A. S., Neverov A. V., Lopukh P. S., Gledko Yu. A., Maksomenkov M. V., Marcinkevich G. I., Borovik L. S., Tsybulko N. N., Brilevsky M. N., Kharitonova L. M., Belous M. V., Rachevsky A. N. Sustainable Development Strategy of Belarus. Ecological aspects. Minsk, FUAinform, 2014. 336 p. (in Rusian).Ермолаев, С. В. Влияние почвенных и погодных условий на формирование урожая и качество клубней картофеля разных сроков созревания в Чувашской Республике / С. В. Ермолаев: Автореф. дис. … канд. сельскохоз. наук. – Чебоксары, 2009.Ermolaev S. V. Influence of soil and weather conditions on forming of crop and potato nodules’ quality of different ripen time in Chuvash Republic. Chеboksary, 2009 (in Russian).Най, П. Х. Движение растворов в системе почва—растение / П. Х. Най, П. Б. Тинкер. – М.: Наука, 1980 – 368 с.Nye P. H., Tinker P. B. Solute movement in the Soil–Root System. Moscow, Nauka Publ., 1980. 368 p. (in Russian).Полевой, В. В. Физиология растений / В. В. Полевой. – М.: Высш. школа, 1984. – 464 с.Polevoy V. V. Physiology of plants. Moscow, 1984. 464 p. (in Russian).Сельскохозяйственная радиоэкология / Р. М. Алексахин [и др.]. – М.: Экология, 1992. – 400 с.Aleksahin R. M., Vasilev A. V., Dikarev V. G., Egorova E. A., Zhigareva T. L., Ivanov Yu. A., Koz’min V. G., Kruglikov B. P., Kruglov S. V., Morgunova V. A., Panteeleev L. I., Povalyaev A. P., Popova G. I., Rasin I. M., Ratnikov A. N., Sanzharova N. I., Sarapul’sev I. A., Sokolov V. A., Spirin V. E., Fesenko S. V., Filipas A. S., Hvostunov I. K., Shevchenko F. S., Shuhovtsev B. I. Agricultural radioecology / Ed. by R. M. Aleksahin, N. A. Korneev. Moscow, Ecologiya [Ecology Publ.], 1992. 400 p. (in Russian).Методики определения урана в почвах и аэрозольных фильтрах: МВИ. МН1497-2001. – Минск: БелГИМ, 2001.Measurement procedure МН 1497 2001. Methods for determination of uranium in soils and aerosol flters. Minsk, Belarusian State Institute of Metrology, 2001. 23. International Atomic Energy Agency. Measurement of radionuclides in food and the environment: а guidebook. Technical reports series no 295. Vienna, 1989. Available at: https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/trs295_web.pdf.International Atomic Energy Agency. Measurement of radionuclides in food and the environment: а guidebook [Electronic Resource] / Vienna, 1989. – Technical reports series, No 295. – Mode acces: https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/trs295_web.pdf.Kidin V. V., Deryugin I. P., Kobzarenko V. I., Kulyukin A. N., Slipchik A. F., Valabueva V. F., Ladonin D. V. Agricultural chemistry practical course / Ed. by V. V. Kidin. Moscow, 2008. 599 p. (in Russian).Практикум по агрохимии: Учеб. пособие / В. В. Кидин [и др.] / Под ред. В. В. Кидина. М.: Колос С, 2008. – 599 с.Health standards 2.1.7.12-1-2004. List of maximum permissible concentrations (MPC) and approximately permissible concentrations (APC) of chemical substances in soil. Resolution of the Main state sanitary doctor of the Republic of Belarus no 28 from 25.02.2004. Available at: http://pravo.newsby.org/belarus/postanov19/pst795.htmГигиенические нормативы 2.1.7.12 1 2004. «Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве». Утв. Постановление Главного государственного санитарного врача Республики Беларусь № 28 от 25.02.2004. – Минск, 2004.Matveeva L. I. Hydrochemistry of pore solutions. Мinsk: Аcad. of Science of Belarus, 1995. 164 p. (in Russian).Матвеева Л. И. Гидрогеохимия поровых растворов. Минск: Наука и техника, 1995. – 166 с.Kudelsky A., Pashkevich V., Petrovich A., Petryayev E., Sokolik G., Ovsiannikova S. Interstitial soil solutions – medium and factor of active redistribution of radionuclides in the system “soil substratum – ground water” // Proc. of the Int. Conf. “The radioecological consequences of the Chernobyl accident”. – Minsk, Belarus, 1996, pp. 185–188 (in Russian).Interstitial soil solutions – medium and factor of active redistribution of radionuclides in the system “soil substratum – ground water” / A. Kudelsky [et al.] // Proc. of the Int. Conf. “The radioecological consequences of the Chernobyl accident”. – Minsk, Belarus, 1996. – P. 185–188.Kudelsky A. V., Smith J. T., Ovsiannikova S. V., Hilton J. Mobility of Chernobyl-derived 137Cs in a peatbog system within the catchmant of the Pripyat’ River, Belarus // Sci. Total Environ, 1996, vol. 188 (2, 3), pp. 101–103 (in Russian).Mobility of Chernobul derived 137Cs in a peatbog system within the catchment of the Pripyat river, Belarus / A. V. Kudelsky // Sci. Total Environ. – 1996. – Vol. 188 (2, 3). –P. 101-103.Greenwood, N. N. Chemistry of the Elements / N. N. Greenwood, A. Earnshaw. Oxford: Butterworth, 1997. 1600 p.Greenwood, N. N. Chemistry of the Elements / N. N. Greenwood, A. Earnshaw. – Oxford: Butterworth, 1997. – 1600 p.Ilyin V. B. The heavy metals in the “soil – plant” system. Novosibirsk: Science, 1991. 151 p. (in Russian).Ильин, В. Б. Тяжелые металлы в системе «почва–растение» / В. Б. Ильин / Новосибирск: Наука, 1991. – 151 с.Katz J. J., Seaborg G. T. Morss L. R. The Chemistry of the Actinide Elements / Ed. by J. J. Katz, G. T. Seaborg, L. R. Morss. Springer, Dordrecht, 1986. 525 pp. 1781. Doi: 10.1007978-94-009-3155-8Химия актиноидов: в 3 т. / ред. Дж. Кац, Г. Сиборг, Л. Морсс. – М: Мир, 1991. – Т. 3. – 525 с.Химия актиноидов: в 3 т. / ред. Дж. Кац, Г. Сиборг, Л. Морсс. – М: Мир, 1991. – Т. 3. – 525 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.