BioScience Blog – Научный Биологический блог

Свинец является широко распространенным загрязняющим веществом. Нахождение в почве свинца техногенного происхождения можно идентифицировать не только по его содержанию, но и по изотопному составу, который представлен четырьмя стабильными изотопами с массовыми числами 204, 206, 207 и 208. Изменение изотопных отношений свинца меняется в зависимости от места и природных условий, в которых сформировалась почва, а также в зависимость от ее загрязнения.

Объектом исследования выступали две фоновые почвы из охранной зоны Государственного природного заповедника «Кологривский лес»: подзол иллювиально-железистый псевдофибровый с горизонтами Ad, E, B1, B2 (разрез 1) и дерново-подзолисто-глеевая супесчаная на морене с горизонтами Ad, A, E, Bgf, BCg, Cg (разрез №2). Методы исследования: выделение кислоторастворимых соединений свинца проводилось 1 н. азотной кислотой, подвижных соединений свинца – ацетатно-аммонийный буферным раствором с рН 4,8 при соотношении почва-раствор 1:10. Валовое содержание определялось путем разложения азотной кислотой в микроволновой печи. Содержание и изотопный состав свинца определялись методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на приборе Agilent 7500a ICP-MS.

Результаты анализа валового содержания свинца в исследуемых почвах показывают, что содержание металла в исследованных почвах в большинстве горизонтов составляет

около 3 мг/кг. Результаты содержания свинца в 1н. азотнокислой вытяжке разрезов № 1 и 2 хорошо коррелируют с полученными нами результатами валового содержания металла. Из почвы разреза №1 кислота выделяет от 1,6 до 2,6 мг/кг металла из верхних органогенных горизонтов, наибольшее количество из горизонта глины, до 7 мг/кг, из горизонтов Ad и A разреза №2 в вытяжку переходит в среднем от 4,2 до 8 мг/кг свинца. Варьирование значений изотопных отношений свинца по двум разрезам между горизонтами говорит о том, что свинец верхних органогенных горизонтов имеет другое происхождение, по сравнению с нижними горизонтами.

Наибольшее количество подвижных форм свинца ацетатно-аммонийная вытяжка из извлекает горизонта Е почвы разреза №1 (порядка 2-3 мг/кг). В почве разреза №2 наибольшее количество свинца вытяжка извлекает из горизонта Сив меньшей степени из органогенных горизонтов Ad, A. Это может говорить о том, что здесь свинец закрепляется более прочно, чем в почве №1, вследствие более тяжелого гранулометрического состава почвы. Следствием проникновения вглубь профиля подвижных соединений свинца техногенного происхождения из состава глобальных выпадений являются пониженные отношения 206Pb/207Pb в верхней части профиля почвы №1 до горизонта B. В почве разреза №2 более высокое отношение 206Pb/207Pb в верхних органогенных горизонтах может быть связано с биогенным поступлением природного свинца с растительным опадом.

При определении изотопного состава кислоторастворимого и подвижного свинца варьирование, связанное с работой масс-спектрометра, меньше или сравнимо с варьированием, связанным с неоднородностью состава анализируемых проб. Изотопный состав свинца в почвах, особенно подвижных его соединений является очень чувствительным показателем наличия техногенного загрязнения почв этим элементом.