Содержание к диссертации
Введение
1 . Современные представления о почвенном органическом веществе . 5
1.1 .Органическое вещество почв.
1.1.1. Неспецифические соединения органического вещества почв.
1.1.2. Гуминовые вещества. 8
1.1.2а. Состав молекул гуминовых веществ. 13
1.1.26. Функциональные группы гуминовых веществ . 15
1.1.2в. Молекулярная масса гуминовых веществ. 18
1.1.2г.Гуминовые вещества - коллоиды. 21
2.Объекты и методы исследования. 30
2.1 Объекты исследования. 30
2.2. Методы исследования. 35
3. Гумусное состояние основных типов почв . 38
3.1 Дерново-карбонатные почвы. 40
3.2. Черноземы типичные. 47
3.3. Темно-каштановые почвы. 56
3.4. Органическое вещество гумусово-аккумулятивных горизонтов и пахотных слоев почв, развитых на карбонатных породах 63
4. Коллоидно-химические свойства гуминовых веществ разных природных зон Европейской части СНГ 75
4.1. Средневзвешенная молекулярная масса гуминовых веществ основных типов почв Европейской части СНГ 76
4.2. Порог агрегативной неустойчивости гуминовых веществ разных типов почв 82
4.3. Сопоставление молекулярно-массового распределения, порога агрегативной неустойчивости и групповым составом фракций 90
Выводы 98
Список литературы 101
- Функциональные группы гуминовых веществ
- Органическое вещество гумусово-аккумулятивных горизонтов и пахотных слоев почв, развитых на карбонатных породах
- Средневзвешенная молекулярная масса гуминовых веществ основных типов почв Европейской части СНГ
- Сопоставление молекулярно-массового распределения, порога агрегативной неустойчивости и групповым составом фракций
Введение к работе
В настоящее время коллоидному состоянию гуминовых веществ посвящено относительно мало литературы, хотя его изучение позволяет выявить важные функции этих специфических органических соединений. Основной способ разделения гумусовых кислот на гуминовые кислоты и фульвокислоты основан на разной растворимости тех или иных групп гуминовых веществ в водных растворах минеральных кислот и щелочей. Это разделение обусловлено проявлением разной агрегативной устойчивости специфических соединений в зависимости от концентрации гумусовых кислот, величины водородного показателя (рН) и ионной силы раствора (Попов, Бурак, 1998). Потеря агрегативной устойчивости частиц дисперсной фазы приводит к их коагуляции (Фролов, 1988). Данное явление, в частности, наблюдается при осаждении гуминовых кислот в сильно кислой среде, поскольку из гумусовых кислот именно гуминовые кислоты представляют собой наиболее агрегативно неустойчивую систему. В связи с тем, что оценка агрегативной неустойчивости гуминовых веществ позволяет более точно, чем существующий параметр — отношение Сгк/Сфк, оценить качественный состав гумуса почв, выбранное направление является актуальным.
Целью настоящей работы было охарактеризовать гуминовые вещества зональных типов почв Русской равнины, развитых на карбонатных породах.
В соответствии с целью задачи исследования были следующими:
1) охарактеризовать состав гумуса зональных типов почв;
2) определить агрегативную неустойчивость гуминовых веществ;
3) определить молекулярные массы гуминовых веществ.
Апробация работы. Основные результаты работы были представлены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов СПбГАУ 2001, 2002, 2003 годов, на международной конференции студентов и аспирантов: «Ломоносов-2001» г. Москвы, и на 3-м Делегатском съезде Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2005).
Публикации. По материалам исследования опубликовано 5 работ.
Объем работы. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 разделов, выводов, списка использованной литературы и приложения. Работа содержит 4 таблицы, иллюстрирована 54 рисунками.
Работа была выполнена в 2000-2004 годах на кафедре почвоведения Санкт-Петербургского государственного аграрного университета и в лаборатории биохимии почв Биологического НИИ Санкт-Петербургского государственного университета под руководством И. Н. Донских доктора сельскохозяйственных наук, профессора кафедры почвоведения СПбГАУ и А. И. Попова кандидата сельскохозяйственных наук, доцента кафедры почвоведения и экологии почв СПбГУ, которым автор выражает искреннюю признательность.
Автор также благодарит за содействие в проведении аналитических работ сотрудников лабораторий биохимии почв и генезиса почв БиНИИ СПбГУ, а также коллектив кафедры почвоведения СПбГАУ за дружескую поддержку во время работы над диссертацией.
Функциональные группы гуминовых веществ
Коллоидно-химические свойства гуминовых кислот во многом определяются особенностями химического строения их макромолекул.
В ГВ почвы сосредоточен большой набор функциональных групп — около 15 различных видов, что обусловливает большое многообразие органо-минеральных соединений почвы. В ГВ установлено присутствие как положительно заряженных функциональных групп: пептидных (-CO-NH-), азогрупп (-N=N-), аминов (-NH2, -NH-, N-), амидов (-CO-NH2), иминов ( C=NH), так и отрицательно заряженных: спиртовых, фенольных и гидроксихинонных гидроксилов (-ОН), альдегидных, кетонных и хинонных карбонилов ( С=0), карбоксилов (-СООН), метоксилов (-0-CH3) и некоторых других (Кононова, 1951; 1963; Александрова, 1970; 1980; Орлов, 1974; 1979; 1990; Лиштван и др., 1976; Flaig et al., 1975; Schnitzer, 1978; и др.). Следовательно, гумусовые соединения можно отнести к амфолитным соединениям, хотя чаще всего ГВ рассматриваются как типичный ацидоид (Возбуцкая, 1968; Лактионов, 1980; и др.). Благодаря наличию групп кислотного и основного характера, ГВ могут взаимодействовать и с положительно, и с отрицательно заряженными поверхностями минералов (Лактионов, 1980).
По сравнению с гуминовыми кислотами фульвокислоты содержат больше кислотных групп, характеризуются меньшими молекулярными массами. Общую кислотность гумусовых кислот обусловливают кислотные группы (-СООН + -ОН), при этом в фульвокислотах общую кислотность определяют преимущественно карбоксилы, тогда как в гуминовых кислотах это преобладание почти не выражено. В ГК содержится меньше всего метоксилов, потерю последних считают показателем развития процесса гумификации (Александрова, 1980; Орлов, 1985; 1990). Источником карбоксильных групп являются полисахариды и жирные кислоты, а альдегидных карбонилов — нециклические сахариды (Beyer, 1996). В молекулах ФК почти весь кислород сосредоточен в функциональных группах, тогда как в ГК до 30-40% всего кислорода находится в эфирных группировках и кислородсодержащих гетероциклических соединениях. Половина и более всего количества кислорода, входящая в состав ГВ, по данным М. Шнитцера (1976), входит в состав карбоксильных групп.
По данным М. Д. Рыдалевской (1961), фенольные гидроксилы гумусовых кислот чернозёма малоактивны, их водород легко замещается лишь катионами щелочных металлов, катионы же щелочноземельных металлов замещаются значительно труднее. Карбоксильные группы, наоборот, очень реакционноспособны и их водород легко замещается не только ионами щелочных и щелочноземельных металлов, но и ионами полуторных окислов. Способность водорода -СООН и (в меньшей степени) -ОНФ групп замещаться на катионы металлов определяет значительную ёмкость катионного обмена, характерную для гумусовых кислот (Кононова, 1951; 1963; Александрова, 1970; 1980; Орлов, 1974; 1979; 1990; Лиштван и др., 1976; Flaig et al., 1975; Schnitzer, 1978a; Swift, 1996; и др.). Так, ёмкость катионного поглощения ГВ может находиться в интервале от 200 до 800 мэкв. на 100 г (Adhikari, Mandal, 1979) или от 400 до 800 ммоль в 1 дмЗ вещества (Brady, Weil, 2002). Общая ёмкость катионного обмена гуминовых кислот может достигать 650 мэкв. на 100 г сухого вещества (Лиштван, 1976). В ряду гумин - ГК - ФК возрастают кислотность и ёмкость катионного обмена [Swift, 1996].
Группа молодых гуминовых кислот, образующихся на первых стадиях процесса гумификации растительных остатков, наименее «обуглерожена», содержит максимальное количество водорода, соотношение С:Н наиболее узкое, а также наиболее заметными колебаниями элементного состава, что обусловлено различиями в химическом составе самих гумусообразователей ( Возбуцкая, 1968; Александрова, 1980; и др.). Гуминовые кислоты чернозема характеризуются максимальной «обуглероженностью», широким отношением С:Н, свидетельствующим о высокой степени ароматизации молекул. Минимальное количество карбоксилов содержится в новообразованных гуминовых кислотах растительных остатков, повышено содержание фенольных гидроксилов. В гуминовых кислотах дерново-подзолистых почв количество карбоксильных групп несколько возрастает при одновременном снижении содержания групп (-ОН). Максимальное количество карбоксильных групп типично для гуминовых кислот черноземов, где количество фенольных гидроксилов минимально. Эти различия в составе кислых функциональных групп играют существенную роль в формировании разных по формам связи органо-минеральных производных (Кононова, 1951; 1963; Орлов, 1974; 1985; 1990; Александрова, 1980; и др.). Различные части гумусовой пленки, покрывающей поверхность гранулометрических фракций, отличаются по элементному составу. Так, поверхностная часть пленки гуминовых кислот дерново-подзолистой почвы меньше обуглерожена и ароматизирована, содержит пониженное количество карбоксильных групп. Различные по степени закрепления фракции гуминовых кислот чернозема менее гетерогенны (Александрова, 1980).
В силу того, что в состав макромолекул ГВ входят различные функциональные группы, ГВ — эффективный стабилизатор многих дисперсных систем. При этом эффективность действия водорастворимых гуматов натрия как стабилизаторов дисперсных систем в значительной степени зависит от состава дисперсионной среды. По мере насыщения неорганическими катионами водные растворы гуматов постепенно изменяют коллоидно-химические свойства и агрегативную устойчивость. Гуматы натрия, представляющие собой гидрофильные полуколлоидные системы, при введении поливалентных катионов (например, Fe+, А1+, Са+) дают дисперсии, во внешней сфере агрегатов которых наряду с гидрофильными участками имеются и гидрофобные, вызывающие агрегацию частиц и образование прочных каркасных структур (Лиштван и др.; 1976).
Одним из самых дискуссионных является вопрос о молекулярной массе гуминовых кислот. Её экспериментальное определение затруднено, так как у гуминовых веществ отсутствуют чётко выраженная точка плавления и парообразное состояние, а также нет подходящих растворителей (Комиссаров, Логинов, 1970). При сравнительной характеристике гумусовых веществ различных типов почв наиболее характерным показателем является молекулярно-массовое распределение. Так в чернозёмах, серых лесных и близким к ним почвах молекулярно-массовое распределение частиц гуминовых кислот более компактное, чем в дерново-подзолистых и гидроморфных почвах. Для последних характерна резкая дифференциация частиц ГК по молекулярным массам, и в составе гуминовых кислот обнаруживаются фракции, как с минимальными, так и с наиболее высокими молекулярными массами. Фульвокислоты всех типов почв, по данным гель-фильтрации, представлены одной или двумя фракциями с молекулярными массами порядка 10-15 и 4-6 кДа (Орлов, 1980).
Органическое вещество гумусово-аккумулятивных горизонтов и пахотных слоев почв, развитых на карбонатных породах
Гумусное состояние почв характеризуется совокупностью показателей, отражающих уровни накопления гумуса в почве, его профильное распределение и качественный состав. При характеристике гумусного состояния использовались показатели из классификации, разработанной Л. А. Гришиной и Д. С. Орловым (1978). В нее входит определение общего содержания азота и органического углерода, групповой и фракционный анализ состава гумуса. Содержание углерода органических соединений в почве определялось по методу И. В. Тюрина в модификации В. П. Цыпленкова (1963). Групповой и фракционный анализ состава гумуса проводился по методике описанной В. В. Пономаревой и Т. А. Плотниковой (1980) и Т. А. Плотниковой и Н. Е. Орловой (1984).
Установление величины порога агрегативной неустойчивости гуминовых веществ производилась по методу А. И. Попова и А. Ю. Бурак (1998). Для этого, в стеклянный стакан наливалось 100 мл 0,1 н. раствора NaOH и с помощью концентрированной H2S04 (р=1,84 г/см3) значение водородного показателя доводилось до 1 (рН 1). Далее раствор нагревали на плитке до 80 С, после чего добавляли раствор, содержащий смесь гумусовых кислот (ГК + ФК), порциями по 5 мл до появления лёгкой мути, поддерживая постоянную температуру. Порог агрегативной неустойчивости гуминовых веществ выражали в мг углерода гумусовых кислот, необходимого для коагуляции молекул гуминовых веществ в 1 л сильнокислого раствора.
Определение углерода органических соединений в растворах проводилось по методу В. П. Цыпленкова и А. И. Попова (1979) с фотоколориметрическим окончанием. В этом случае, 5 мл раствора, содержащего органические соединения, помещали в пробирку на 50 мл, затем добавляли 200 ±5 мг сухого дихромата калия, после полного растворения которого, приливали из бюретки 5 мл концентрированной H2SO4 (p = 1,84 г/см ), потом пробирку с получившейся смесью помещали в термостат, нагретый до 140 С, и выдерживали в нём при данной температуре 20 минут. Углерод определялся колориметрически — при длине волны 590 нм. Калибровка готовилась на основе глюкозы.
Определение молекулярной массы гуминовых веществ осуществлялось с помощью гель-хроматографии на гелях Сефадекс G-75 в соответствии с методическими указаниями (Детерман, 1970). Сущность метода гель-фильтрации заключается в пространственном разделении молекул различных размеров с помощью пористых гелей. Молекулы, размеры которых малы по сравнению с порами геля, свободно диффундируют во всем объеме геля; крупные молекулы в поры не проникают и остаются во внешнем объеме растворителя, расположенном между отдельными гранулами геля (Орлов, 1980). Для целей гель-хроматографии создано несколько типов гелей, из которых наиболее распространены сефадексы. Сефадекс — декстрановый гель, получают на основе полисахарида, продуцируемого особого вида бактериями.
Фракционирование гуминовых веществ осуществлялось методом плоскостной хроматографии в «толстом» слое — 1 мм. Для этого использовался плоский поддон, на который ровным слоем (в 1 мм) наносился декстрановый гель Сефадекс G-75 сверхтонкий (sf). В качестве элюэнта был использован 0,05 М раствор трис-буфера (2-амино-2-(гидрометил)-1,3 пропандиола) с уксусной кислотой (рН 8) с добавлением неионного детергента Тритона Х-100 (0,1 %) для предотвращения сорбции гумусовых кислот на геле (Ширшова, 1979). Для маркировки колонки использовался водный раствор хромовокислого калия и черная тушь (Детерман, 1970). Раствор гумусовых кислот наносился на гель с помощью пипетки по 100 мкл. Результаты хроматографии аппликационно фиксировались на фотобумаге. С помощью денситометра определялась оптическая плотность и площадь хроматографических зон, на основании чего и вычислялась средневзвешенная молекулярная масса.
Все полученные данные подвергались математической обработке методом вариационной статистики. Вычислялись средняя арифметическая, стандартное (среднеквадратичное) отклонение, коэффициент вариации, ошибка арифметической средней (Доспехов, 1979). Кроме того, выявлялась теснота взаимосвязи между отдельными признаками (коэффициенты корреляции — г).
Оформление рукописи производилось согласно общим требованиям к текстовым документам ГОСТ 2.105-95.
Гумусовое состояние почв — это совокупность морфологических признаков и химических свойств гумуса, которая позволяет выявлять формы и типы гумуса. Тип гумуса определяется составом и свойствами гумусовых соединений. Основными факторами, определяющими содержание, запасы и состав гумуса в почвах, являются: количество, состав и характер поступления источников гумуса, гидротермические условия трансформации органических веществ, биологическая активность, вещественный состав, физические и физико-химические свойства почв (Ганжара, Орлов, 1993).
В работах И.В.Тюрина (1937; 1965), М. М. Кононовой (1963; 1965, 1972; и др.), Л. Н. Александровой (1980), В. В. Пономаревой и Т.А.Плотниковой (1980) показано, что закономерные изменения содержания гумуса в почвах различных природных зон связаны прежде всего с гидротермическими условиями, при этом степень гумификации растительных и животных остатков наиболее велика в черноземах, а к югу и северу от них она закономерно уменьшается.
Средневзвешенная молекулярная масса гуминовых веществ основных типов почв Европейской части СНГ
Процесс гумификации характеризуется нарастанием степени окисления образующихся продуктов. Для большинства гуминовых кислот характерна степень окисления, близкая к нулевой. Практически нулевая степень окисленности свойственно гуминовым кислотам дерново-подзолистых и серых лесных почв. Гуминовые кислоты черноземов и пойменных луговых почв более окислены (Орлов, 1985). Это объясняется тем, что в них выше содержание карбоксильных групп и, как следствие, возрастает содержание кислорода.
Степень внутримолекулярной окисленности-восстановленности органического вещества почв (± d, %) почв рассчитывалась по формуле (Пономарева, Плотникова ,1967): где Ссо2 — углерод органических соединений, определенный по С02, Сох — «углерод» по Тюрину.
На первом этапе происходит увеличение кислородсодержащих функциональных групп (карбоксильных -СООН, карбонильных С=0, спиртовых и фенол-гидроксильных -ОН, а на втором — уменьшение карбоксильных групп, например, за счет декарбоксилирования. То есть, окисление сопровождается двумя, на первый взгляд разнонаправленными процессами.
В силу указанных выше причин происходит как бы восстановление органического вещества пахотных почв по сравнению с их целинными аналогами. Так, в дерново-карбонатной типичной почве d = 18,9 %, в пахотном горизонте — 2,6 %. В черноземе типичном d = 24,8 %, в пахотном — 5,2%. Исключения составила темно-каштановая почва — d= 17,3 %, в пахотном аналоге— 21,2%, что объясняется климатическими особенностями формирования почвы. С увеличением глубины профиля происходит выравнивание этой величины. В зональном ряду наблюдается увеличение d,% от дерново-карбонатных к черноземной почве, затем вновь уменьшение к темно-каштановой почве. Ссо2 нами определялся расчетным способом по регрессионной зависимости, выведенной А. Голдиным (Goldin, 1987) для минеральных почв: ССо2 = 0,405 х ППП - 0,710, где 111111 — потери при прокаливании, определённые при 600С в течение 6 часов.
Для всего массива данных были выявлены следующие корреляционные зависимости: обратная тесная существенная— между величиной d и содержанием гумуса (г = - 0,84) и, как тренд, обратная средняя — между величиной d и отношением Срк/Сфк (г = - 0,42). Эти корреляции свидетельствует, что с возрастанием степени внутримолекулярной окисленности почвенного органического вещества наблюдалось уменьшение как содержания гумуса, так и доли гуминовых кислот в составе гумуса. Последняя закономерность согласуется с гипотезой гумификации Л. Н. Александровой (1980). Между величиной d, с одной стороны, и содержанием гумуса и отношением СГК/СФК, с другой, выявлена тесная множественная корреляционная зависимость (R = 0,85).
Содержание органического вещества в почве характеризуется еще одной величиной — потерей при прокаливании (ППП, %). Данные приведены в таблице 2. Чем выше величина потерь при прокаливании, тем выше содержание органического вещества в почве.
От дерново-карбонатной типичной почвы к чернозему типичному происходит возрастание потерь при прокаливании, затем к темно-каштановой - снижение. Для целинных почв эта характеристика выше, чем для пахотных во всех вариантах (рисунок 35). Была также проведена сравнительная характеристика между величиной потерь при прокаливании и коэффициентом гумификации (рисунок 36).
С увеличением гумусированности почвы, почти во всех вариантах, происходит возрастание потери при прокаливании. Исключение составила темно-каштановая пахотная почва. Обогащенность гумуса азотом оценивают по атомному отношению C:N. Высокая и средняя обогащенность азотом при отношении C:N = 8-10 характерна для большинства гумусных горизонтов. Снижение содержания азота в пахотном слое может быть связано как с выносом с урожаем, так и с потерями, обусловленными увеличенной денитрификацией при распашке. Была проведена сравнительная характеристика между типом гумуса почв и соотношением C:N (рисунок 37).
С увеличением фульватности гумуса происходит расширение этого соотношения. Исключение составил чернозем, где в пахотном варианте происходило резкое снижение содержания гуминовых кислот. Очень высокое отношение C:N порядка 18,4 — в дерново-карбонатной типичной пахотной почве из-за бедного азотом гумуса (N = 0,19 %).
Установлены прямые взаимосвязи между типом гумуса (Сгк/С рк) и величинами потерь при прокаливании (111111, %) — г = 0,68 (рисунок 38), между углеродом по И. В. Тюрину (Сох,%) и величинами потерь при прокаливании (ППП, %) — г = 0,74 (рисунок 39), а также между типом гумуса (Сгк/Сфк) и Сох,% — г = 0,68 (рисунок 40).
Сопоставление молекулярно-массового распределения, порога агрегативной неустойчивости и групповым составом фракций
Гуминовые вещества, которые следует расценивать в качестве макромолекулярных разновидностей с фрактальными, мицеллярными или другими супрамолекулярными свойствами (Steelink, 1999), обладают коллоидными свойствами (Гедройц, 1922; Соколовский, 1919; 1924; Брэдфильд, 1936; Кравков, 1937; Маттсон, 1938; Геммерлинг, 1952; Александрова, 1955; Роде, 1955; Антипов-Каратаев и др., 1956; Ремезов, 1957; Александрова, Надь, 1958; Крупский, Лактионов, 1959; Горбунов, 1967; 1974; Хан, 1969; и др.). Кинетически устойчивыми единицами коллоидных дисперсных систем являются рыхлые физически и неоднородные химически ассоциаты — глобулы (Лиштван и др., 1976). Гуминовые вещества представляют собой неустойчивые отрицательно заряженные образования, в которых кислотные функциональные группы постепенно диссоциируют с увеличением рН (Swift, 1996).
Специфической особенностью гуминовых веществ (ГВ) является их гетерогенность — неоднородность состава и свойств отдельных фракций в пределах каждой группы гумусовых кислот при сохранении общего типа строения, характерного для них в целом (Александрова, 1955; 1970). В функциональной зависимости от гетерогенности химического состава фракций находится разнородность гумусовых кислот по молекулярным массам (Александрова, Назарова, 1978).
Полифракционность и многокомпонентность гумусовых кислот значительно затрудняют идентификацию структуры их макромолекул. При этом представления отдельных исследователей о строении полимеров и мономеров, входящих в состав гумусовых кислот, крайне противоречивы (Лиштван и др., 1976). Бесспорной в настоящее время считается только высокомолекулярность гумусовых кислот (Кононова, 1963; Орлов, 1974; 1990; Перминова, 2000; и др.). Другой качественной характеристикой ГВ является порог агрегативной неустойчивости — такая концентрация гумусовых кислот, при которой в сильно кислых растворах (рН 1)/ начинают протекать процессы самопроизвольного образования ассоциатов из более мелких молекул (Попов, Бурак, 1998). Определение молекулярных масс важно, особенно при решении вопросов строения гуминовых кислот и фульвокислот. От размеров и конфигурации частиц гумусовых кислот зависит их растворимость, способность к миграции в пористых средах, сорбируемость почвенными минералами. Любая структурная модель гумусовой кислоты должна быть основана на форме и размерах молекул (Комиссаров, Логинов, 1971; Орлов, 1985; Перминова, 2000). Как известно (Комиссаров, Логинов, 1971; Valla et al., 1979; Piccolo et al., 2001; и др.), молекулярная масса ГВ, выделенных из разных природных объектов, находится в очень широком диапазоне от нескольких сот дальтон (например, ГВ, входящие в состав вод рек и озёр) до несколько сотен тысяч дальтон и больше (например, гумусовые кислоты почв). Основными причинами различий в молекулярно-массовом распределении ГВ являются не только неоднородность состава гумифицирующихся органических остатков, но и стадийность процессов гумификации, различие условий, в которых они протекают, а также реакции взаимодействия образующихся гумусовых кислот с компонентами минеральной части почвы (Александрова, Назарова, 1978). Кроме того, большие расхождения в значениях молекулярных масс ГВ могут быть также связаны и с особенностями поведения гумусовых кислот в момент их исследования (Орлов, 1990; Swift, 1996; Perminova et al., 1998; 2001; Перминова, 2000; и др.). К. Гош и М. Шнитцер (Ghosh, Schnitzer, 1980) установили, что ГК и ФК ведут себя подобно сфероколлоидам при высокой концентрации образца, низкой величине рН или в присутствии значительного количества электронейтральных электролитов. В свою очередь при малой концентрации образца, при относительно низкой ионной силе и при более высоких значениях рН, гумусовые кислоты принимают разветвлённую форму линейных коллоидов. Ф. Шеффер и Б. Ульрих (цит. по: Кононова, 1963) большое разнообразие величин молекулярных масс гумусовых кислот, полученных разными авторами, называли величинами частичных масс. То есть, в соответствии с точкой зрения указанных авторов, следует различать массу макромолекул гумусовых кислот, массу ассоциатов и массу их структурных единиц. Эти авторы считали, что наименьшие структурные единицы ГВ обладают массой порядка 600-900 дальтон, а ассоциаты — 5000-30000 дальтон. В качестве подтверждения, можно привести результаты определения молекулярных масс ГВ, полученные И. В. Перминовой (2000). Так, молекулярная масса гумусовых кислот (ФК, ГК и ФК + ГК), выделенных из 27 разных природных объектов (торфов, почв, бурого угля и речных вод), находилась в интервале от 6000 до 22600 дальтон. Специфической особенностью гуминовых веществ (ГВ) является их гетерогенность — неоднородность состава и свойств отдельных фракций в пределах каждой группы гумусовых кислот при сохранении общего типа строения, характерного для них в целом (Александрова, 1955; 1970; 1980). В функциональной зависимости от гетерогенности химического состава фракций находится разнородность гумусовых кислот по молекулярным массам (Александрова, Назарова, 1978).
Полифракционность и многокомпонентность гумусовых кислот значительно затрудняют идентификацию структуры их макромолекул. При этом представления отдельных исследователей о строении полимеров и мономеров, входящих в состав гумусовых кислот, крайне противоречивы (Лиштван и др., 1976). Бесспорной в настоящее время считается только высокомолекулярность гумусовых кислот (Кононова, 1963; Орлов, 1974; 1990; Александрова, 1980; Перминова, 2000; и др.).
