Новий теоретико-методологічний підхід до оцінки органічної частини ґрунту: компоненти, фракції та пули

Фракції органічної частини ґрунту

Часто, терміни “компоненти” та “фракції” органічної частини ґрунту вживають у якості синонімів, що є методологічно неправильно, оскільки перший характеризує окрему структурно-функціональну складову, а другий - певну кількість органічних речовин, яка може бути екстрагована внаслідок застосування конкретного методу (Blair et al., 1995; Boyer, Groffman, 1996; von Lutzow et al., 2007). Тому, термін “фракція” слід використовувати лише тоді, коли характеризується компонент ОЧҐ або його частина, яка може бути безпосередньо визначена (виміряна інструментально) кількісно (Haynes, 2005; Marschner, 2003; Кузнецов, 2008).

Існує значна кількість різних груп методів для оцінки фракційного складу органічної частини ґрунту (таб.1.1). При цьому, існує багато варіантів методик виділення кожної фракції. Розгляньмо це на прикладі екстрагування водорозчинних органічних сполук (ВОР) з ОЧҐ, як найбільш мобільної фракції лабільного пулу (Embacher, 2007, 2008).

Z. Huang et al., (2008) пропонують наважку ґрунту (3 гр у перерахунку на абсолютно сухий ґрунт) розводити дистильованою водою у співвідношенні 1: 10 і збовтувати на шейкері протягом 30 хв при кімнатній температурі. Отриману суспензію центрифугують (20 хв, 3500 об·хв-1) і фільтрують крізь 0,45 мкм мембранний фільтр.

E.G. Gregorich et al. (2003) теж пропонують проводити екстракцію дистильованою водою. Наважку повітряно-сухого ґрунту 15 г розводять 150 мл води. Отриману суспензію збовтують 30 хв, центрифугують (20 хв, 4500 об·хв-1) і пропускають крізь нітроцелюлозний фільтр 0,45 мкм.

Натомість, A. Smolander et al. (2005) пропонують використовувати для екстракції ультрачисту воду. Повітряно-суху пробу ґрунту, попередньо просіяну крізь сито з отворами діаметром 4 мм розводять в ультрачистій воді у співвідношенні 1: 5, збовтують (2 год, 150 об·хв-1), центрифугують (20 хв, 10 000 об·хв-1) і пропускають крізь серію фільтрів менших за 0,45 мкм, використовуючи спеціальні вакуумні системи.

Таблиця 1.1

Методи фракціонування органічної частини ґрунту (за даними Loginow, 1993; Blair et al., 1995; Kalbitz et. al., 2003; von Lutzow et al., 2007; Mirsky et al., 2008)

. Cérémonie et al. (2008) теж використовують для екстракції ультрачисту воду. Наважку ґрунту 1 або 10 г розводять відповідно в 5 або 20 мл води, збовтують протягом 1 години при 4°С, центрифугують (15 хв, 5000 об·хв-1) і пропускають крізь 0,45 мкм фільтр.

J.N. Boyer and P.M. Groffman (1996) ставлять перед екстрагентом додаткові вимоги, пропонуючи використовувати наночисту воду, в співвідношенні 70-100 ґрунту на 300 мл води. Суспензію збовтують (12 год, 400 об·хв-1) при температурі 4°С, після чого центрифугують (1 год, 6500 об·хв-1) і двічі фільтрують крізь ватман, витриманий протягом 4 год при 450°С.

Як видно з наведених даних, на практиці, для екстракції фракцій ОЧҐ застосовують різні методологічні та методичні підходи, серед яких виділяють фізичні, хімічні та комплексні. Значна кількість різних методичних підходів до екстрагування окремих фракцій, а також варіантів кожного методу (або груп методів) суттєво утруднює аналіз отриманих даних, можливість їхнього порівняння з результатами інших дослідників. Як це було розглянуто на прикладі екстракції ВОР, брак стандартизованих підходів і алгоритмів проведення аналізу кожної фракції призводить до того, що досліднику в кожному конкретному випадку доводиться дуже детально описувати методику проведення експерименту.

Цікаві статті з розділу

Екологічні проблеми спиртової промисловості
Технологія спирту - це наука про способи та процеси переробки різних видів сировини у етиловий спирт. Спиртова промисловість на початку XX сторіччя була представлена малими заводами, кожний з яких ви ...

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, ...

Акумулювання радіонуклідів грибами в зонах радіоактивного забруднення
В даний час і в перспективі особливо гостро постає проблема екологічної безпеки навколишнього середовища, екологічно безпечного природокористування при зростаючих антропогенних навантаженнях ...