комплексы. Однако в интерпретации данных о связывании ионов металлов торфом существуют и
другие точки зрения. Блум и Макбрайд [80] показали, что торф и гуминовые кислоты в кислой среде
способны связывать большинство двухвалентных катионов (Mn, Fe, Co, Ni и Zn) в виде
гидратированных ионов. Исключение составляет ион Cu
2+
, который образует координационное
соединение с атомами кислорода функциональных групп в торфе, вследствие чего Cu
2+
связывается
очень прочно.
Индекс сродства микроэлементов к органическим соединениям в разнообразных образцах угля
был рассчитан Гласкотером и др. [269]. Ими выделены три группы элементов:
1) с наибольшим сродством к органическому веществу - Ge, Be, В, Br и Sb;
2) с умеренным сродством - Со, Ni, Cu, Cr, Se;
3) с малым сродством, но присутствующие во всех органических фракциях - Cd, Mn, Mo, Fe, Zn
и As.
Склонность гуминовых веществ аккумулировать микроэлементы имеет большое значение для их геохимии.
Так называемые факторы геохимического обогащения для гуминовых кислот, выделенных из торфа, могут
достигать 10 000 и это при том, что концентрации катионов-микроэлементов в природных водах очень низки
[299, 691]. Микроэлементы, мигрирующие в виде анионов (V и Мо), восстанавливаются гуминовыми кислотами
и связываются в катионных формах (V0
2+
и Мо0
2
2+
). Металлы, связанные в комплексы с фульвокислотой, по всей
видимости, более доступны для корней растений и почвенной биоты, чем аккумулированные гуминовой
кислотой, которая может образовывать как водно-растворимые, так и нерастворимые комплексы с ионами и
гидратированными оксидами металлов.
Коттени и др. [148] подсчитали, что в почве, содержащей 4% гумуса, гуминовая кислота может
связать 4500 кг Рb, 17 929 кг Fe, 1517 кг Cu, 1015 кг Zn и 913 кг Mn на 1 га. Способность гуминовой
кислоты образовывать комплексы с металлами была рассчитана также Овчаренко и др. [587]. Она
составила (г/кг гуминовой кислоты) для Cu - 3,3; Zn - 3,3; Со - 3,2; Fe - 3,0; Mn - 2,6. Сапеком [681]
было показано, что эта способность может сильно меняться: гуминовая кислота, выделенная из
горизонта А
0
подзолистой почвы, имела примерно вдвое меньшую сорбционную емкость по металлам,
чем выделенная из горизонта Вн той же почвы. В эксперименте содержание тяжелых металлов в
воздушно-сухой гуминовой кислоте повышалось более чем на 29%. Все указанные величины
определялись в лабораторных условиях; в природных почвенных системах эти пропорции могут
оказаться заметно меньше. В целом, однако, можно полагать, что в минеральных почвах более 50%
общего содержания микроэлементов удерживается органическим веществом. Эта величина, впрочем,
может сильно меняться [756].
Благодаря относительно плохой растворимости комплексов гуминовых кислот с тяжелыми
металлами, особенно в кислой среде, эти комплексы можно рассматривать как органический запас
тяжелых металлов в почве. Органическое вещество может действовать как важный регулятор
подвижности микроэлементов в почвах. Однако в большинстве минеральных почв органическое
вещество не превышает 2% общего веса почвы, поэтому оно не может быть наиболее важным
контролирующим фактором в поведении микроэлементов в почвах.
Высокие содержания органического вещества в почве сложным образом влияют на поведение
микроэлементов. Симптомы дефицита в растениях, произрастающих на осушенных верховых и
низовых торфяниках (гистосолях), могут быть результатом сильного удержания Cu, Zn, Mo и Mn
нерастворимыми гуминовыми кислотами [135]. Сильная фиксация Cu в почвах, богатых гумусом, -
обычное явление; оно может приводить к высокому отношению Мо/Cu в кормах, которые становятся
токсичными для крупного рогатого скота. Однако внесение органических веществ в почву повышает
количество микроорганизмов, которые способны восстанавливать некоторые катионы, особенно Fe и
Mn, и таким путем повышать их доступность. Повышение содержания органического вещества на
загрязненных свинцом участках вызвано повышенной сохранностью гумуса, по-видимому, благодаря
новообразованным Pb-органическим комплексам с гуминовыми и фульвокислотами, защищенным от
действия микроорганизмов [903]. Однако есть также свидетельства, что комплексы Рb с
низкомолекулярными гуминовыми веществами подвижны в почвенных растворах. С другой стороны,
некоторые органические соединения, присутствующие в выделениях корневых систем и в гумусе,
могут окислять и тем самым лишать подвижности в почве соединения одновалентной меди [81, 189].
Простые органические соединения, например некоторые аминокислоты, оксикислоты, а также
фосфорсодержащие кислоты,
присутствующие в почвах в естественном состоянии, являются активными хелатообразующими
агентами для микроэлементов. Образование хелатов катионов - важный фактор почвообразовательных
процессов. Оно имеет значение и для поступления питательных веществ в корни растений.
Растворимость комплексов металлов зависит от силы связи и от подвижности образующегося