Орлов Д.С. (отв. ред.) Гуминовые вещества в биосфере

Подождите немного. Документ загружается.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изложенные в настоящей книге материалы, конечно, не охватывают

в полном объеме весь накопленный до сих пор банк данных

по проблеме гуминовых веществ. Публикации последних лет в

научных журналах и в монографической литературе содержат немало

оригинальных структурных построений, отражающих предполагаемое

строение гуминовых кислот. Выявлены и обсуждены особенности

гуминовых веществ непочвенного происхождения, в том числе гуми-

новых кислот и фульвокислот морских и океанических вод, горючих

сланцев, различного рода пелоидов, вермикомпостов и т.п. Эти

исследования показали, что гуминовые вещества различного проис-

хождения обладают сходным элементным составом, однотипным

набором структурных фрагментов и функциональных групп, близкими

химическими и физическими свойствами. Все это дает основание для

объединения их в один большой класс природных органических

соединений, формирующихся в ходе посмертной трансформации

компонентов растительных и животных тканей микробных клеток.

В то же время ясно прорисовываются различия между отдельными

представителями гуминовых веществ. Неодинаковы гуминовые кисло-

ты даже главных типов почв, что дало основание различать бурые и

черные (серые) гуминовые кислоты. Еще более резко отличаются от

почвенных компонентов по составу и свойствам гуминовые кислоты

горючих сланцев, пресных и соленых вод. Найденные различия дают

основание для разработки принципиально новой классификации гуми-

новых веществ, объединяющей представителей этого класса соединений

различного происхождения. В классификации должны найти место

также гуминовые вещества (гуматы) искусственного происхождения,

получаемые по различным технологическим производственным схемам

из углей, торфов, вермикомпостов или других видов сырья.

Несмотря на то что в монографии обрисованы различные области

использования гуминовых веществ в народном хозяйстве и их

многочисленные функции в почвах и биосфере в целом, есть все же

основание считать, что роль и значение гуминовых веществ в природе,

их хозяйственное значение полностью не вскрыты и до конца еще не

поняты. Если принять, в соответствии со взглядами В.И. Вернадского,

что нет резкой грани между живым и мертвым веществом, то нетрудно

придать роль и функции контактера между ними именно гуминовым

веществам. Уже при современном уровне знаний не удается считать

гуминовые вещества только продуктом трансформации органических

веществ отмерших организмов, только отходом жизни. Значительно

233

более вероятна и привлекательна гипотеза об одновременной и

совместной эволюции живого и неживого в биосфере, в результате

которой формировалась хорошо организованная природная среда, .в

которой гуминовые вещества выполняли и выполняют необходимые

посреднические функции между живыми организмами и, по В.В.Доку-

чаеву, минеральным царством. Именно в этом случае становятся

понятными и исторически обоснованными все те многочисленные

функции, которые выполняют в природе гуминовые кислоты и

фульвокислоты. Действительно, темная окраска гуминовых кислот

прямо связана с регулированием теплового режима почв и планеты

в целом. Полифункциональность гуминовых веществ обеспечивает их

доминирующую роль в аккумуляции и миграции катионов металлов в

почвах, наземных ландшафтах, наземных и океанических водах,

морских осадках. Высокомолекулярность и специфическая раствори-

мость обеспечивают структурность почв, их водные и воздушные

свойства и режимы.

Исключительная роль гуминовых веществ в жизни природы

и человека неоднократно подчеркивалась и обсуждалась на различных

национальных и международных конференциях и симпозиумах, и

особую роль здесь сыграли традиционные Пражские симпозиумы

"Humus et Planta". В последние 10 лет интенсивное развитие эта

проблема получила в связи с созданием Международного общества

по изучению гуминовых веществ (IHSS). В связи с этим необходимо

упомянуть, что .в 1992 г. (20—25 сентября) в Бари (Италия)

состоялась очередная, шестая конференция этого общества. Конфе-

ренция имела четко выраженную экологическую направленность

и даже в название конференции вошло упоминание о влиянии

гуминовых веществ на здоровье человеческого общества. Обсужда-

лись такие проблемы, как химия и биохимия гуминовых веществ,

их взаимодействие с компонентами почв, вод, осадков, различные

аспекты промышленного и медицинского использования гуминовых

препаратов.

Было показано, что при изучении свойств и строения гуминовых

веществ все шире применяются новейшие физические методы, включая

ядерный магнитный резонанс высокого разрешения, инфракрасную

спектрометрию с Фурье-преобразованиями, газовую хроматографию,

электронный парамагнитный резонанс, пиролиз-масс-спектрометрию и

т.п. Вновь поднимались вопросы о достоверности многих получаемых

материалов, вероятности появления артефактов в ходе экстракции

гуминовых веществ щелочными растворами. Проблема денатурации

гуминовых кислот при их экстракции до сих пор не решена. И,

вероятно, остается только путь изучения структуры препаратов,

выделяемых согласованными (унифицированными) методами, что

позволит в последующем осуществить экстраполяцию полученных

структур на нативные почвенные условия. Особое внимание в связи с

острыми экологическими проблемами современности было уделено

взаимодействию гуминовых кислот и фульвокислот с разнообразными

органическими и неорганическими ксенобиотиками, в том числе с

катионами различных металлов, пестицидами и т.п. Пожалуй, одна из

234

новых проблем, затронутых в обсуждаемом аспекте, — это взаимо-

действие гуминовых кислот и растворимого органического вещества с

полициклическими ароматическими углеводородами, многие из кото-

рых, по крайней мере потенциально, могут рассматриваться как

канцерогенные соединения.

На конференции подчеркивались разнообразные области промыш-

ленного использования гуминовых веществ, некоторые из которых

традиционны, а некоторые или очень мало изучены или обсуждаются

впервые. В числе направлений промышленного использования называ-

лось применение гуматов для приготовления буровых растворов,

в горнодобывающей промышленности, в утилизации различных

отходов и осадков сточных вод, наконец, как сырья для некоторых

технологических схем. Особый интерес представляют медицинские

г аспекты использования гуминовых веществ. Последние рассматри-

ваются как активные терапевтические средства, подчеркивается их

антивирусная и профибринолитическая активность, указано на исполь-

зование хлорированных гуминовых веществ в качестве противо-

гепатитных препаратов и т.п.

Как отмечено в настоящей книге, пионерные исследования по

использованию гуминовых веществ в сельском хозяйстве и медицине

принадлежат JI.A. Христевой. Но представленные на конференции

в Бари образцы гуминовых препаратов различного назначения,

к сожалению, показывают, что Россия и другие страны СНГ

отстают в развитии этой проблемы.

Последняя конференция еще раз подчеркнула, что проблема гуми-

новых веществ в биосфере, в технике, в сельском хозяйстве,

в жизни человека становится все более важной и всеобъемлющей.

Столь высокая значимость этих соединений объясняется, как это

подчеркнуто выше, спецификой их генезиса: формирование гуминовых

происходило совместно с эволюцией живых сообществ так, что

конечным продуктом посмертных превращений органических остатков

стали физиологически активные, химически и биохимически полифунк-

циональные соединения, которые не просто играют очень большую

роль во всех процессах в биосфере, но и создают в природной среде

оптимальные условия для существования и развития жизни.

Д.С Орлов

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие 3

A.И. Горовая. ИИ. Ярчук. Значение работ Л А. Христевой в науке о физио-

логически активных веществах гумусовой природы 6

ФУНКЦИИ И СТРУКТУРА ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ

Д.С. Орлов. Свойства и функции гуминовых веществ 16

Т.А. Кухаренко. О молекулекулярной структуре гуминовых кислот 27

И.Д. Комисаров, Л.Ф. Логинов. Молекулярная структура и реакционная способ-

ность гуминовых кислот 36

Н А. Жмакова, Г.

В.

Наумова. Л. В. Косоногова.Влияние окисления на физико-

химические свойства гуминовых кислот торфа 45

Н А. Жмакова, В.П. Стригуцкий, Г.В. Наумова, Л. В. Косоногова, Е.А. Юрке-

вич.С.В. Пармон.

С.

Г. Прохоров. Структура гуминовых кислот торфа 50

Т. В. II оку ль,

Т.

Г. Парамонова, ВН. Крюкова, Г.Е. Мицук. Гуминовые вещества

бурых углей Хандинского месторождения 54

Е.М. Заславский. Гуминовые вещества морских донных отложений 57

К. Маркова, В. Велев, Р. Петрова. Гуминовые кислоты современных осадков

Черного моря 66

С. Вьлчева, К. Маркова. Микроскопическая характеристика гуминовых кислот

из черноморских осадков 72

3. Ф. Косьянова, Д.С. Орлов, Я.М. Аммосова. Гуминовые кислоты пелоидов ... 74

ГУМИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА В БИОСФЕРЕ

B.И. Кефели. Фенольные соединения и гумусообразование в системе растение-

почва 80

И.Е. Лейфман. Гумификация в системе молекулярных механизмов стагнации

биотического круговорота в экосистемах 92

Г.М. Варшал, Т.К. Велюханова, И.Я. Кощеева. Геохимическая роль гумусовых

кислот в миграции элементов 97

A. И. Карпухин. Функциональная роль комплексных соединений в генезисе почв

и питании растений 117

И.И. Лиштван, A.M. Абрамец. Гуминовые препараты и охрана окружающей

среды 126

B.М. Дударчик. Связывание гуминовых кислот глинистыми минералами 139

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ

A.И. Горовая. Роль физиологически активных гуминовых веществ в адаптации

растений к действию ионизирующей радиации и пестицидов 144

B.М. Мажуль, Ж.В. Прокопова, Л.С. Ивашкевич. Механизм действия гуминовых

препаратов из торфа на структурное состояние мембран и функциональную актив-

ность дрожжевых клеток 151

Н.Н. Уланов. Возможности использования окисленных углей и гуминовых ве-

ществ в сельском хозяйстве 157

236

В. В. Родз, P.X. Аляутдинова. Л.Н. Екатеринина, О.Г. Рыжков, Л. В. Мото-

вилова. Стимуляторы роста растений из бурых углей 162

Г. В. Пироговская, И. А. Богомаз. ЕМ. Щагиева. М.Ф. Коваленок. С И. Кулешова,

Г.В. Наумова, Г.И. Райцина. Использование гуминовых препаратов в получении

минеральных удобрений 166

И. В. Александров, И. И. Коссов, П. А. Бурков, Д. Жигмид, Д. Отгонбояр.

Гуминовые вещества бурых углей как мелиоранты солончаковых почв 174

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И СВОЙСТВА

ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ

Г.В. Наумова. Р.В. Кособокова, Л.В Косоногова, г.И. Райцина. Н.А. Жмакова,

Т.Ф. Овчинникова. Гуминовые препараты и технологические приемы их получения 178

Д.С. Орлов, ВВ. Кулаков, В.Ю. Никифоров, Я.М. Аммосова, ОН. Бирюкова,

Н.Н. Осипова. Гуминовые препараты из высокозольных бурых углей Подмосков-

ного бассейна 189

Д.С. Орлов, Г.В. Наумова, Я.М. Аммосова, А.Л. Лизунова, Н.Н. Осипова.

Сравнительная характеристика гуминовых препаратов опытно-промышленных

производств 207

Д.Д. Русчев, Е.Е. Бекярова, Г.К. Шопов. Получение и применение гуминовых

препаратов 219

А.Е. Гулько. Выделение из почвы гуминовых кислот, обладающих оксидазной

активностью 221

Д.С. Орлов, Н.Н. Осипова. Оценка относительной устойчивости гуминовых ве-

ществ но электронным и молекулярным спектрам 227

Заключение 233

Научное издание

ГУМИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА

В БИОСФЕРЕ

Утверждено к печати

Институтом почвоведения

и фотосинтеза РАН

Руководитель фирмы

"Биосфера и экология" М.Б. Линчевская

Редактор издательства А.А. Фролова

Художественный редактор Я Я. Михайлова

Технический редактор Н.М. Бурова

Корректор Л.А. Агеева

Набор выполнен в издательстве

на компьютерной технике

ИБ № 438

Подписано к печати 15.04.93

Формат 60X90 '/ц. Гарнитура Тайме. Печать офсетная

Усл.печ.л. 15,0. Усл.кр.-отт. 15,3. Уч.-изд.л. 17,4

Тираж 500 экз. Тип.зак. 198-

Ордена Трудового Красного Знамени

издательство "Наука"

117864 ГСП-7,

Москва В-485,

Профсоюзная ул., д. 90

Ордена Трудового Красного Знамени

1-я типография издательства "Наука"

199034, Санкт-Петербург В-34, 9-я линия, 12

В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ "НАУКА"

готовится к печати

КУДЕЯРОВА А.Ю.

ПЕДОГЕОХИМИЯ OPTO- И ПОЛИФОСФАТОВ

В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

20 л.

Рассмотрена роль фосфатов удобрений в снижении эф-

фективности природных геохимических барьеров в осадочном

цикле фосфора и сопряженных с ним циклах углерода и ме-

таллов. Выявлены факторы, обусловливающие разную сте-

пень лабильности комплексов фосфатов с ионами металлов.

Исследовано значение почвенных органических лигандов в

трансформации образующихся фосфорсодержащих соедине-

ний, определяющей их миграционную способность, биологи-

ческую доступность и устойчивость к воздействию хими-

ческих реагентов.

Для агрохимиков, почвоведов, геохимиков.

АДРЕСА КНИГОТОРГОВЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

РОССИЙСКОЙ ТОРГОВОЙ ФИРМЫ "АКАДЕМКНИГА"

Магазины "Книга—почтой"

117393 Москва, ул. Академика Пилюгина, 14, корп. 2;

197345 Санкт-Петербург, ул. Петрозаводская, 7

Магазины "Академкнига" с указанием отделов "Книга—почтой":

690088 Владивосток, Океанский пр-т, 140 "Книга—почтой"

620151 Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 137 ("Книга—почтой")

664003 Иркутск, ул. Лермонтова, 289 ("Книга—почтой")

660049 Красноярск, пр-т Мира, 84

103009 Москва, ул. Тверская, 19-а

117312 Москва, ул. Вавилова, 55/7

117383 Москва, Мичуринский проспект, 12

630076 Новосибирск, Красный пр-т, 51

630090 Новосибирск, Морской пр-т, 22 ("Книга—почтой")

142284 Протвино Московской обл., ул. Победы, 8

142292 Пущино Московской обл., MP 'Ъ", 1 ("Книга—почтой")

443002 Самара, пр-т Ленина, 2 ("Книга—почтой")

191104 Санкт-Петербург, Литейный пр-т, 57

199164 Санкт-Петербург, Таможенный пер., 2

194064 Санкт-Петербург, Тихорецкий пр-т, 4

634050 Томск, наб. реки Ушайки, 18

450059 Уфа, ул. Р. Зорге, 10 ("Книга—почтой")

450025 Уфа, ул. Коммунистическая, 49

Магазин "Академкнига" в Татарстане:

420043 Казань, ул. Достоевского, 53