CC BY
157
В мире науки
бинности изучения территории Беларуси, а на отдельных наиболее перспективных участках - глубинное геологическое картирование на обнаружение полезных ископаемых с оценкой прогнозных ресурсов минерального сырья. Это направление должно реализовываться усилиями государственной геологической службы, представляемой в настоящее время НПЦ по геологии, за счет средств республиканского бюджета;
■ составление единой цифровой карты страны масштаба 1:200 000 путем переинтерпретации имеющейся информации с минимальным комплексом работ по геологическому доизучению;
■ создание общедоступного веб-ресурса для обеспечения пользователей геологическими картами. К этому, несмотря на определенный опыт геологических организаций в основании таких ресурсов, целесообразно подключить компании, специализирующиеся на информационных технологиях.
Проведение нового этапа геолого-съемочных работ, представляющих основу регионального геологического изучения Беларуси, обеспечит общество и различные сферы национальной экономики современными данными и позволит достигнуть международного уровня в исследовании геологического строения Земли.
See: http://innosfera.org/2014/12/geo_survey
Литература
1.О дальнейшем региональном геологическом изучении территории Беларуси / А. А. Махнач [и др.] // Природные ресурсы. 2010, №2. С. 5-15.
2. National Cooperative Geologic Mapping Program. Program plan 2007-2011 // U. S. Geological Survey, 2014. Electronic resource: http://ncgmp.usgs.gov/about/program_plans/FINAL%20 NCGMP%205-YR%20PLAN.pdf.
3. Государственная программа Российской Федерации «Воспроизводство и использование природных ресурсов»: распоряжение Правительства Российской Федерации от 26.03.2013 г. №436-р // Сайт Правительства Российской Федерации, 2013. Электронный ресурс: http://government.ru/ docs/1059.
4. Barnes J. W. Basic geological mapping / J. W. Barnes with R. J. Lisle p. an.- 4th ed.- Chichester, West Sussex, 2004.
1 _с 19 к
\15 р 1 39,0983
00,973762 1- калий
ч фосфор
В ПОЧВЕ:
определить оптимально
УДК 631.41:543.05
Резюме. Разработан способ, имеющий уровень мировой новизны, с помощью которого можно установить валовые формы азота, фосфора и калия из одной навески пробы почвы путем мокрого озоления пероксидом водорода и серной кислотой в присутствии катализатора (металлический селен) в стеклянных пробирках минерализатора. Способ применим в аналитической химии, экологии, агрохимии при санитарно-химических исследованиях почв.
Ключевые слова: почва, валовые формы, азот, р, калий, минерализация.
Азот, фосфор и калий являются основными питательными компонентами растений. Информация о содержании их в почве играет ключевую роль при решении вопросов о количестве внесения удобрений при подкормке различных культур. Для определения элементов необходимы аналитические методы высокой селективности и точности с минимумом трудозатрат.
Известные способы определения валовых форм азота, фосфора и калия в почве основаны на сухом или мокром озолении единичных проб с отдельной подготовкой их для каждого элемента [1, 2, 6-8]. Многоста-дийность процесса и его длительность (10-16 часов) могут приводить к снижению точности анализа. Отсутствие возможности определять элементы из одной навески пробы почвы затрудняют применение вышеуказанных методов в рутинной лабораторной практике при выполнении массовых анализов. Поэтому нами была поставлена цель создать такой способ.
Объектами исследований стали образцы почвогрунтов с добавлением биогумуса «Дружные всходы», «Хозяин», «Аленький цветочек», «Экзотика», «Сеньор помидор», «Восторг», «Родничок», «Гаспадыня», «Клубничная поляна», «Царица цветов», произведенные ООО «Карио». Доставленные в лабораторию грунты подсушивали на воздухе до воздушно-сухого состояния, измельчали в фарфоровой ступке, просеивали через сито с ячейками диаметром 1-2 мм. Из подготовленных образцов отбирали навески массой от 0,5 до 2,0 г и подвергали мокрому озолению с использованием дигестора (Кьель-даль-система CSB 8А фирмы Gerhardt, Германия), что позволило провести одновременную минерализацию восьми образцов. К навеске пробы почвогрунта прибавляли 30%-ный раствор перокси-да водорода, через 5-10 минут - концентрированную серную кислоту плотности 1,83-1,84 г/см3 и металлический селен. Количество прибавляемого раствора пероксида водорода варьировали от 5 до 15 см3, серной кислоты - от 10 до 20 см3, количество металлического селена оставалось неизменным и составляло 0,01 г. После прекращения вспенивания пробирки помещали в нагревательный блок системы, смесь нагревали. Температуру нагрева варьировали от 200 до 290 °С, смесь кипятили при заданной температуре до обесцвечивания раствора, затем охлаждали до температуры 18-20 °С. Полученный минерализат разбавляли дистиллированной водой, доводя объем раствора до 100 см3. В данном растворе определяли азот, фосфор и калий.
Для нахождения азота аликвоту полученного минерализата нейтрализовали 40%-ным раствором гидрокси-да натрия, разбавляли дистиллированной водой в 10-500 раз и проводили фотометрический анализ с реактивом
Методики
Несслера согласно [3]. Для определения фосфора полученный раствор минерализата разбавляли дистиллированной водой в 250-500 раз и устанавливали содержание элемента фотометрическим методом с молибдатом аммония по молибденово-фосфорной сини согласно [4]. Для определения калия раствор минерализата без дополнительного разведения анализировали методом пламенной фотометрии согласно [5].
По предварительно построенным градуиро-вочным графикам находили содержание азота и фосфора в разбавленных растворах, калия -в неразбавленном растворе минерализата, затем рассчитывали содержание общего азота в почвогрунте в мг ^кг, фосфора - в мг Р2О5/кг, калия - в мг К2О/кг. Одновременно определяли валовые формы указанных элементов из различных навесок этих же почвогрунтов раздельными способами: азота - способом согласно [2, п. 4.2.1], фосфора и калия - согласно [1, п. 4.3].
Проведенные исследования по аналитическому подбору оптимальных количеств пероксида водорода, серной кислоты, температурного режима минерализации позволили установить оптимальные параметры минерализации для одновременного перевода органически связанных азота, фосфора и калия из почв в водные растворы в виде их сернокислых солей, определение которых возможно с помощью широко применяемых в лабораторной практике фотометрических методов.
Таким образом, оптимальными условиями подготовки проб почв к определению в них валовых форм азота, фосфора и калия признаны следующие. Навеску подготовленной для анализа почвы массой 1,00±0,01 г помещают в пробирку минерализатора, прибавляют 10 см3 30%-го раствора пероксида водорода, через 5-10 минут - 15 см3 концентрированной серной кислоты и 0,01 г металлического селена. После прекращения вспенивания пробирку помещают в нагревательный блок минерализатора, нагревают до 290 °С, кипятят при заданной температуре до обесцвечивания раствора, затем охлаждают до 18-20 °С. Полученный минерализат разбавляют дистиллированной водой, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, объем раствора доводят до метки дистиллированной водой, затем в нем находят азот, фосфор и калий вышеуказанными методами. При этом диапазон определяемых концентраций общего азота составляет 50-25 000 мг ^кг, фосфора - 50-23 000 мг Р2О5/кг, калия - 120,5-6 025 мг К2О/кг.
Результаты, достигнутые при определении общего азота, общего фосфора и общего калия в образцах почвогрунтов предлагаемым и раздельными способами по каждому элементу приведены в таблице. Как видно из ее данных, итоги использования
Обнаружено в образце
Наименование образца почвогрунта Азота общего, мг N/кг Фосфора общего, мг Р2О5/кг Калия общего, мг К2О/кг
Предлагаемым способом Раздельным способом [2] Предлагаемым способом Раздельным способом [1] Предлагаемым способом Раздельным способом [1]
Дружные всходы 15 419,0 15 400,0 6 412,0 6 400,0 844,0 820,0
Хозяин 14 778,0 14 697,0 5 681,0 5 700,0 964,0 960,0
Аленький цветочек 14 739,0 14 750,0 4 219,0 4 190,0 1 085,0 1 090,0
Экзотика 11 904,0 11 930,0 5 456,0 5 500,0 1 446,0 1 500,0
Сеньор помидор 16 378,0 16 300,0 4 838,0 4 835,0 844,0 840,0
Восторг 12 939,0 12 940,0 5 062,5 5 060,0 1 446,0 1 500,0
Родничок 10 560,0 10 565,0 3 938,0 3 940,0 964,0 960,0
Гаспадыня 15 755,0 15 700,0 3 994,0 3 992,0 723,0 710,0
Клубничная поляна 14 113,0 14 100,0 5 232,0 5 235,0 1 085,0 1 075,0
Царица цветов 15 487,0 15 500,0 5 625,0 5 600,0 946,0 950,0
предлагаемого способа удовлетворительно сходятся с полученными с помощью известных раздельных методик, что свидетельствует о возможности практического применения нашей разработки.
Таким образом, создан способ определения валовых форм азота, фосфора и калия в почвах, позволяющий провести одновременную подготовку от 8 до 20 образцов почв в зависимости от типа используемого минерализатора, применить для измерения концентраций элементов в полученных минерализатах известные высокоточные методики, что значительно сокращает время на подготовку проб и проведение измерений за счет единых градуировочных графиков для определения элементов в воде и почве. Разработка выполнена на уровне мировой новизны (патент Республики Беларусь № 17070).
See: http://innosfera.org/2014/12/soil_def_menthod
Людмила Кремко,
заведующий лабораторией аналитического и спектрального анализа НПЦ гигиены, кандидат химических наук
Ольга Саракач,
научный сотрудник лаборатории аналитического и спектрального анализа НПЦ гигиены
Анна Докутович,
научный сотрудник лаборатории аналитического и спектрального анализа НПЦ гигиены
Литература
1. ГОСТ 26261-84. Почвы. Метод определения валового фосфора и калия. п. 4.3.
2. ГОСТ 26107-84. Почвы. Методы определения общего азота. п. 4.2.1.
3. ГОСТ 4192-82. Вода питьевая. Методы определения минеральных азотсодержащих веществ. п. 3.
4. СТБ ИСО 6878-2005. Качество воды. Определение фосфора. Спектрометрический метод с молибдатом аммония.
5. Унифицированные методы анализа вод / под ред. Ю. Ю. Лурье.- М., 1973. С. 245, 248.
6. ГОСТ 29269-91. Почвы. Общие требования к проведению анализов.
7. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа.
8. СТБ ISO 11464-2007. Качество почвы. Предварительная подготовка проб для физико-хими-ческогоанализа.
Таблица. Определение общего азота, общего
фосфора и общего калия в образцах почвогрунтов предлагаемым и раздельными способами
Источник:
составлено авторами
