Факультет

Студентам

Посетителям

Тяжелая вода в почвах

Известны три изотопа водорода: 1Н, 2Н — дейтерий (D), 3H — тритий (Т) и три изотопа кислорода: 16O, 17O, 18O.

Комбинации этих изотопов дают девять форм воды, из которых большее число будет отличаться повышенной плотностью, т. е. относиться к категории тяжелой воды. Каждая тонна природной воды содержит около 10 см3 тяжелой воды.

Исследования форм тяжелой воды в почвах лишь начинаются. Несомненно, что в почвоведении биохимия и геохимия изотопных соотношений различных форм воды и выяснение их специфической роли могут иметь большое научное и практическое значение. Так, в природных биохимических процессах (начиная с фотосинтеза) идет фракционирование дейтерия и снижение его содержания в водороде органических веществ (Петренко, 1968). В природе обнаруживается прямая корреляция между дейтерием и тяжелым кислородом 18O. Ледники, снеговые льды и реки обеднены этими двумя изотопами; фумаролы вулкана Авачи ими значительно обогащены. По-видимому, здесь сказывается примесь тяжелой воды. Наиболее выраженное накопление дейтерия установлено в водах. Камчатки (вулканизм!), в морских и озерных водах. Существуют также данные о том, что нефтяные воды, влага растений, битумов и кристализационная вода минералов обогащены дейтерием по сравнению со стандартом. За стандарт приняты воды суши (Петренко, 1968).

Следует помнить, что тяжелая вода D2O как растворитель значительно хуже, чем Н2O. Ее растворяющая способность на 25% ниже, чем таковая обычной воды. Вязкость тяжелой воды больше, а ее диссоциация меньше. Соответственно сила кислот, растворенных в тяжелой воде, также уменьшается. Пока мы мало знаем о природных скоплениях разных форм тяжелой воды. Но есть указание на то, что воды континентального происхождения всегда содержат несколько повышенное ее количество. Благодаря этому мы, возможно, научимся отличать растворы, прошедшие через растительные организмы, от растворов, имеющих чисто абиотический генезис (магматические и постмагматические воды).

По всем указанным причинам тяжелая вода (D2O, T2O) используется для изучения генезиса, возраста и путей миграции природных вод и растворов. Повышенные концентрации тяжелой воды, как показали исследования Ю. А. Полякова, являются ядовитыми для растений. Нормальные дождевые воды благодаря присутствию трития обладают очень слабой радиоактивностью, которая передается почвам.

Рассмотренные выше материалы свидетельствуют о том, что разработка проблемы биогеохимии изотопов в почвоведении отстает от общего состояния этого раздела науки. Исследование изотопов в почвах откроет дополнительные возможности для важнейших теоретических разработок и позволит решить неотложные вопросы практики сельского хозяйства.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: