МИГРАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ МАРГАНЦА В ТИПИЧНЫХ РЕГИОНАЛЬНЫХ ПОЧВАХ

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 

2013. Вып. 3
ФИЗИКА И ХИМИЯ

УДК 631.4: 502.712, 717

М.А. Шумилова, В.Г. Петров

МИГРАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ МАРГАНЦА В ТИПИЧНЫХ 
РЕГИОНАЛЬНЫХ ПОЧВАХ

Представлены результаты лабораторного исследования процессов подвижности катионной и анионной форм 
марганца, происходящих в типичных почвах Удмуртской Республики. Приведены количественные показатели 
миграционной способности ионов марганца и рассматривается их взаимосвязь с физико-химическими характеристиками почвы.

Ключевые слова: миграционная способность, степень выделения, марганец.

Как известно, марганец является одним из десяти биоэлементов-металлов, содержание которо
го в почвах, согласно литературным данным [1], колеблется в диапазоне от 100 до 4000 мг/кг (в среднем 850 мг/кг), содержание подвижных форм (Mn2+, Mn3+) – от 15 до 170 мг/кг (в среднем 110 мг/кг).
Соответственно и поведение ионов марганца в почве характеризуется свойствами макро-, а не микроэлементов. С другой стороны, поливалентность марганца обусловливает многообразие его форм нахождения в окружающей среде как природного, так и техногенного происхождения. Установлено [2], 
что техногенная миграция тяжёлых металлов в системе «поллютанты – почва» представляет неравновесный, динамичный процесс, который характеризуется спецификой, отличной от естественной физико-химической миграции этих элементов. Изучению специфических особенностей миграционной 
способности катионной и анионной форм марганца антропогенного происхождения в региональных 
типичных почвах  посвящена представленная работа. Полученные результаты позволят предсказать 
наиболее вероятностную модель распределения по почвенному профилю загрязняющего вещества.

Материалы и методика исследований

Отбор, консервация, хранение и транспортировка почвенных образцов для проведения 

экоаналитических исследований осуществлялись в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83 и ГОСТ 2816889. 
Для 
изучения 
миграционной 
способности 
ионов 
марганца 
были 
отобраны 
два 

сельскохозяйственных почвенных образца, наиболее типичных для нашего региона. Проведение 
пробоподготовки почвенных образцов и определение таких агрохимических показателей, как 
содержание гигроскопической влаги, рН почвенной вытяжки, гумуса, проводили в соответствии с 
требованиями стандартных методов [3]. Количество ионов железа и марганца в почвенном фильтрате 
определяли атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре «Shimadzu»
АА-7000 по 

стандартным методикам М-02-902-125-2005 [3]. Все реактивы, используемые для спектрального 
анализа, имели квалификацию «осч». Значение рН фильтрата устанавливали потенциометрическим 
методом с помощью иономера  И-130. Результаты химического анализа почв представлены в табл. 1.

 Таблица 1

Основные химические характеристики исследуемых почвенных образцов

Район отбора образца
Малопургинский
Алнашский

Тип почвы
Дерново-подзолистая
Дерново-карбонатная

Содержание гумуса, %
2,55
3,73

Mn,  мг/кг
2,89
2,10

Fe,   мг/кг
149,27
150,56

рН исх
7,38
6,24

Подвижность ионов Mn (2+) и Mn (7+) в почве в лабораторных условиях изучалась на экспери
ментальном стенде [4], который моделирует воздействие атмосферных осадков в виде дождя на верхнюю загрязненную часть почвы. Стенд представляет конструкцию из нескольких колонок и дозирующего устройства. В колонки помещались почвенные образцы и промывались дистиллированной 
водой объёмом 1000 см3 для удаления подвижных форм марганца естественного происхождения, по