Рассмотрим окислительно-восстановительный режим почв (ОВП).

Харак­тер ОВП зависит от многих свойств почвы. В част­ности, очень важен водный режим. Поэтому трудно оценивать значение ОВП, как и рН, без учета всей со­вокупности характеристик почвы. Но все же можно выделить те моменты, которые напрямую связаны с ОВП. Основное – переход элементов с образованием различных степеней окисленности. К таким элемен­там следует отнести Н, С, М, Si, S, Cl, Cr, Mn, Fe, Со, Cu, As, Se, Sn, Sb, I, W, Рb. Таким образом, значительная часть элементов может изменять свое состояние окисленности, и их поведение зависит, прежде всего, от сте­пени окисления, а, следовательно, от окислительно-вос­становительного потенциала. Для почв обычно выде­ляют резко восстановительные условия с ОВП менее –200 мВ, восстановительные (–200…+200 мВ), слабо восстановительные (+200…+400 мВ), слабо окислитель­ные (+400…+600 мВ), сильно окислительные (более +600 мВ). Сочетание ОВП и кислотно-основных ре­жимов создает довольно большое разнообразие усло­вий и факторов миграции. Наиболее благоприятные условия для миграции создаются в восстановительной среде. Это обусловлено следующими причинами. Со­единения закисных форм состояния элементов более легко растворимы, меньше зависят от pH, при этом име­ет место достаточно интенсивное влагонасыщение, что способствует миграции элементов.

О влиянии органического вещества на миграцию эле­ментов сведений сравнительно мало. Но, в целом, это влияние противоречиво. Значительная часть органичес­кого вещества в почвах и почвообразующих породах представлена почти нерастворимыми формами, поэто­му органическое вещество связывает многие катионы, особенно щелочные земли и многие тяжелые металлы. Но растворимые органические вещества, связывая ме­таллы, способствуют их перемещению в толще почв и пород. Преимущественно это относится к щелочным металлам. Органическое вещество оказывает и косвен­ное влияние на миграцию химических элементов. Вы­сокое содержание органического вещества влечет за со­бой, как правило, снижение ОВП, а это способствует уси­лению миграционной способности.

Биогенная миграция – одна из наиболее сложных форм миграции, обуслов­ленная совокупной жизнедеятельностью живых организ­мов. Растительность и животные организмы удерживают в своих тканях миллиарды тонн минеральных веществ. Чем больше биогенное значение химических элементов, тем лучше они защищены от пря­мого выноса грунтовыми и речными водами. Поэтому элементы с высокой степенью биогенности (P, Ca, К, S, С, N) обладают меньшей миграционной способностью, чем элементы, не играющие существенной роли в химичес­ком составе живого вещества (Сl, Nа, Мg).

Химические элементы малой биогенности легко отбрасываются или мало захватываются живыми организма, поэтому они характеризуются высокой миграционной способностью и выносятся далеко за пределы ареала своего образования, участвуют в процессах соленакопления (карбонаты и бикарбонаты, сульфаты и хлориды натрия и магния).

Живое вещество активно влияет на геохимическую среду, дифференциацию, отток и задержание химических элементов через пищевые цепи, метаболиты, постмортальные остатки.

Кларки живого вещества впервые подсчитал В.И. Вернадский, а уточнили А.П. Виноградов и В.В. Добровольский:

а) Воздушные мигранты (98,8 %) – О (70 %), С (18 %), Н (10,5), N (0,3 %);

б) Водные мигранты (1,2%):

– макроэлементы Ca (0,5 %), К (0,3 %), Si (0,2 %), Мg (0,04 %), P (0,07 %), S (0,05 %), Nа (0,02 %), Сl (0,02 %), Fе (0,01 %);

– микроэлементы Мn (9,6·10^–3 %), Аl (5·10^–3 %), Zn (2·10^–3 %), Sr (1,6·10^–3 %), Тi (1,3·10^–3 %), В (1·10^–3 %), Ba (9·10^–4 %), Сu (3,2·10^–4 %), Zг (3·10^–4 %), Rb (2·10^–4 %), Вr (1,6·10^–4 %), F (1,4·10^–4 %), Рb (1·10^–4 %), Ni (8·10^–5 %), Сr (7·10^–5 %), V (6·10^–5 %), Li (6·10^–5 %), Со (4·10^–5 %), Y (3·10^–5 %), La (3·10^–5 %), Мо (2·10^–5 %), I (1,2·10^–5 %), Sn (1·10^–5 %), As (6·10^–6 %), Be (4·10^–6 %), Ga (2·10^–6 %), Se (2·10^–6 %), W (10^–6 %), Ag (1,2·10^–6 %), U (8·10^–7 %), Hg (5·10^–7 %), Sb (2·10^–7 %), Cd (2·10^–7 %), Au (1·10^–8 %), Ra (n·10^–12 %).

Элементы, обнаруженные в живом веществе, но не установлены их кларки: Не, Nе, Аr, Sс, Кr, Nb, Rh, Рd, In, Те, Хе, Та, Тl, Вi, Тh.

Не обнаружены в живом веществе (на сегодняшний день): Ru, Hf, Rе, Оs, Ir, Ро, Ас, Тс, Аt, Fr (три последних элемента не найдены и в земной коре).

Из этих данных следует:

1) кларки концентраций живого вещества уменьша­ются с ростом атомной массы элементов;

2) организмы – кислородные существа;

3) главная особенность истории живого вещества – об­разование из газов и превращение после смерти в газы;

4) подвижные в земной коре элементы активно зах­ватываются живым веществом, мало подвижные – сла­бо захватываются (яркий пример – алюминий, содер­жание которого в земной коре на третьем месте пос­ле О и Si, а в живых системах – это микроэлемент).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: