Введение к работе
Актуальность темы, изучение биогеохимического и экологического состояний, почв необходимо вести по двум основным направлениям, первое-увеличение числа изучаемых элементов, второе- рассмотрение вопросов в тесной связи с составом других объектов окружавшей среды (сухих выпадений, растений, вод орошения, минеральных удобрений и т.д.).
Известно, что элементный состав почв, в основном, определяется составом первычних и вторичных минералов, которые образуются в процессе почвообразования, кроме того, элементные и минералогические составы могут изменятся в результате антропогенного воздействия.
В'гьязи с этим, разработка и использование многоэлементных методик аналитики, с целью вовлечения как можно большего .исла элементов в рассмотрение и разработки методов анализа минералогического состава почв являются актуальной и важной задачей современной аналитики.
Изучение антропогенного воздействия на почву является сложной задачей, так как, почва- открытая, динамическая система. Поэтому изучение биогеохимического и экологического-состояний крупных географических регионов очень трудно. В связи с этим, мы в рамках дан-чой работы проводили исследования состава объектов биосферы, как в региональном аспекте, так и локальном уровне с целью создания моде-пи взаимодействия почвы с другими объектами окружающей среды.
Цель работы. Работа посвящена разработке и усовершенствованию высокочувствительных и многоэлемектных методик инструментального яейтронно-актива- чонного анализа (ішла) почв, растений, некоторых гипов удобрений и других объектов, и рентгеноструктурно-о анализа [РСА) почв и их использованию при массовом анализе объектов окружа-сгашй среды, в частности, для оценки биогесхимического н экологического состояний почв Узбекистана.
Для достижения этой цели было необхс^имо решать следующие їздачи:
- исследование метрологических характеристик методик активаиионного інализа почв, растений, некоторых типов удобрений и других объектов, путей повышения предела.определения отдельных элементов изуче-іием процессов пробоподготозки, облучения и измерения спектрометри-іеской информации на базе микро-ЭВМ и современной измерительной техники;
усовершенствование методик имаа почв, растений;
разработка методик анализа минеральных я микро- удобрений;
изучение состава почв а растений, отобранных из различных лаі шафтно-геохимических провинций Узбекистана;
изучение аналитических параметров РСА и разработка методики ощ деления минералогического состава почэ;
выбор соответствующих математико- статистических методов и сі собов для оценки биогеохимических к экологичесхих состояний ПС путем определения баланса микроэлементов.
Научная новизна работы. Разработаны и усовершенствованы мет дики многоэлементного ИНАА удобрений, почв, растений, их органов РСА почв, заключавшиеся в расчетных и экспериментальных исследос ниях метрологических характеристик нейтрокко-активациоииого анал» объектов окружавшей среды, в выборе соответствующих иатематиі статистических методик обработки спектрометрических и экологичес* данных, которые позволили улучшить пределы определения отделы) элементов и установить соответствующие критерии для оценки биог< химического и экологического состояний почв.
D рамках этих исследований:
изучена воспроизводимость, правильность определения и устано лены пределы обнаружения более 20 элементов.
разработаны методики многоэлементного ИНАА удобрений, почв, ра тений и других объектов окружающей среды на содержание более элементов с пределом обнаружения от Ю-3 г/г до Ю-8 г/г.
установлены средние элементные составы типичных луговых почв, о шаемых-луговых и болотно-луговнх почв, растений, минеральных удо рений, вод срошения и т.д., отобранных из различных хлопкосевд регионов Республики.
изучен микроэлементный состав почв более чем 50-ти летней давно ти и на основе сравнения их с составом староорошаемых почв пэстро ены геохимические спектры почв, растений и путем вычисления кла ков концентраций, коэффициентов обогащения, коэффициентов биолог ческого поглощения (КБП) и т.д., установлена степень загрязнен почв хлопкосяюших регионов Республики такими элементами, как S: Br, РЗЭ и их обеднения рядо- элементов (Со. Сг).
составлены крупномасштабные картосхемы распределения валовых подвижных форм для 20 химических элементов (для некоторых хо: яйств!;
нд основе изучения климатических характеристик и распределения климатического потенциала загрязнения определен фоно-ый район с точки зрения изучения экологического состояния почв Ферганской долины;
создан алгоритм математической обработки экологических данных на базе микро-ЭВМ Искра-226,
выяь ены парные корреляционные связи более 15 химических элемент тов в почвах и их подтипах;
на основе экспериментальных данных установлена связь между содержаниями подвижных к валовых форм для 20 химических элементов в почвах;
впервые разработана методика количественного РСА для некоторых типов почв и установлено присутствие 8 минералов в нх составе.
Практическая значимость работы заключается в:
-
Разработке и усовершенствовании методики многоэлементного ИНаа почв, растений, некоторых типов удобрений и других объектов окружающей среды на содержание 20 элементов.
-
Изучении метрологичесхих характеристик разработанных методик, выявлении источников погрешностей и способов их исключения.
-
Использовании многоэлементного ИКАА в биогеохимических и экологических исследованиях, которое позволило:
установить средний элементный состав почв, растений хлопкосеющих хозяйств Республики ь глобальном и локальном уровнях;
выявить основные источники загрязнения почв хлопкосеющих зон;
создать картосхемы распределения 20 элементов для некоторых хлопкосеющих хозяй-тв и на их основе разработать рекомендации по внесению марганецсодиржаших удобрений в почвы, где содержг -ие марганца было значительно ниже нормы;
установить, что элементный состав почв и растений находится в прямой зависимости от состава подпочвенных рас,-оров;
установить информативность данных о валимых содержаниях химических элементов в почвах для оценки обеспеченности их теми, или другими питательными элементами.
4. Разработке методики определения минералогического состава неко
торых типов почв.
На задиту выносятся: 1. Результаты экспериментальных исследований» позволившие разрабо-тать многоэлементкый ИНАА почв, растении-И некоторых типов удобра-
ний.
-
Результаты исследований по выбор' соответствующих математико статистических методов обработки спектрометрических и эксперимеи тальных экологических данных - для решения биогесхимических и агро химических задач.
-
Результаты ИНАА, полученные при изучении элементного состав почв и растений некоторых лекальных зон Центральной Ферганы.
-
выбор комплекса критериев и способов впервые позволившие устано вить количественно степень техногенного загрязнения и обеднени почв Центральной Ферганы некоторыми химическими элементами.
5. Результаты экспериментальных исследований по взаимосвязям ва
ловнх и подвижных форм, а также параметров распределения химически
элементов от их некоторых физико-химических свойств.
6. Результаты полученные по разработанной методике количественног
РСА минералогического состава почв.
Апробация работы. Основное содержание диссертации и отдельные е -азделы докладывались на XI Всесоюзной конференции по биологическо роли микроэлементов и их применения в сельском хозяйстве и едицин /Самарканд, 1990/, на I делегатском съезде почвоведов Узбекистан /Ташкент, 1990/, на IV Совещании по применению ядерно-физически методов в охране окружающей среды /Алма-ата, 1991/, на II и II конференциях молодых ученых ИЯФ АН РУз /Ташкент, 1992,1993/, на об щеинститутском семинаре УзКИИхлопководства /Ташкент, 1993/.
Объем и структура работы, диссертация состоит из введения, че тырех глав, выводов и четырех приложений (в том числе с актами вне дрения). Она изложена на 141 стр. машинописного текста, содержит 2 табл. и 23 рис. Список использованных литератур состоит из 126 наз заний.
