Methodological aspects of studying chemical element distribution between soil micro- and nanoparticles

Abstract

Methodological aspects of isolation, fractionation, and chemical analysis of soil micro- and nanoparticles are considered. The examples of electron microscopy application for studying soil colloids, micro- and nanoparticles are given. The contents of chemical elements are determined by inductively coupled plasma-mass spectrometry. The organic compounds in the soil-water extracts are obtained after membrane filtration with a pore size of 8 to 1.2 μm and 100 kD for illuvial-ferruginous podzolic soils. Ions of copper, lead, cadmium, and zinc in the extracts after membrane filtration are identified by voltammetric methods and compared with the high- and low- molecular-weight organic matter. To determine the structural characteristics of humic substances in the samples, the scanning electron microscope micrographs of the samples are studied. The quantitative and qualitative changes of humic compounds in the soil layers and the differences in the forms of metal occurrences in the samples are analyzed.

Рассмотрены методические аспекты выделения, фракционирования и определения химического состава почвенных микро- и наночастиц. Приведены примеры использования электронной микроскопии для изучения почвенных коллоидов, микро- и наночастиц. Даны результаты определения содержания химических элементов масс-спектральным методом с индуктивно-связанной плазмой и органических компонентов в водных почвенных вытяжках, полученных после мембранной фильтрации с размером пор 8, 1,2 мкм и 100 kD для иллювиально-железистых подзолистых почв. Методами вольтамперометрии определены ионы меди, свинца, кадмия, цинка в вытяжках после мембранной фильтрации и сопоставлены с содержанием органического вещества с высокой и низкой молекулярной массой. Проанализированы структурные особенности гумусовых веществ в образцах по фотографиям, полученным с помощью электронного микроскопа. Рассмотрено изменение количественных и качественных особенностей гумусовых соединений в слоях почв и различия в формах нахождения металлов в пробах.