Железо в грунтовых и поверхностных водах

УДК

631.4:631.811.944

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2015.3.29

Аннотация

Железо относится к микроэлементам, участвующим в процессе фотосинтеза. Его
недостаток или избыток в почве и грунтовой воде негативно влияет на условия роста и развития растений. Высокое содержание двухвалентного (закисного) железа в грунтовой воде может вызвать закупоривание дрен на осушаемых территориях железистым осадком, что отрицательно сказывается на гидрологических условиях роста
и развития растений. В открытых каналах парка С.-Петербургского государственного лесотехнического университета наблюдается обильный рыжий осадок, свидетельствующий о большом количестве железа в грунтовой воде. Результаты исследований показали более высокое содержание общего и двухвалентного железа в грунтовой воде по сравнению с водой прудов. Поток грунтовых вод проходит через железосодержащие минералы и породы, которые привносят железо в воду, а вода прудов представлена преимущественно атмосферными осадками. Установлено, что в грунтовой воде, расположенной близко к поверхности земли, двухвалентного железа больше, чем в воде более низких горизонтов, частично за счет массы органического вещества в верхних слоях почвы и низкой кислотности. Наблюдаются различия количества двухвалентного железа в грунтовой воде в зависимости от сезона. В грунтовой воде на уровне корнеобитаемого слоя концентрация подвижного железа находится в допустимых для нормального роста растений пределах. К концу периода вегетации отмечено заиливание дренажных труб железистым осадком, составляющее до 40 % от общей площади выходного отверстия. Это снижает пропускную способность труб
и ухудшает гидрологические условия роста растений.

Сведения об авторах

© В.В. Полякова, асп.

С.-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова, пер. Институтский, 5, г. С.-Петербург, Россия, 194021; е-mail: v.v.p.i53@bk.ru

Ключевые слова

общее железо, двухвалентное (закисное) железо, грунтовая вода, парк С.-Петербургского государственного лесотехнического университета

Литература

1. Анализ минерального сырья / Под общ. ред. Ю.Н. Книповича, Ю.В. Морачевского. 2-е изд. Л.: Ленгосхимиздат, 1956. 1056 с.

2. Водяницкий Ю.Н. Химия и минералогия почвенного железа. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2002. 236 с.

3. Возбуцкая А.Е. Химия почвы. 3-е изд., испр. и доп. М.: Высш. шк., 1968. 428 с.

4. Добрынин Ю.А. Вероятностные модели процессов заиления осушительных каналов гидромелиоративных систем // Изв. СПбЛТА. 2007. Вып. 180. С. 103–110.

5. Зонн С.В. Железо в почвах (генетические и географические аспекты). М.: Наука, 1982. 208 с.

6. Илялетдинов А.Н. Биологическая мобилизация минеральных соединений. Алма-Ата: Наука, 1966. 332 с.

7. Китаева Л.И. Связь между содержанием железа, цинка, марганца, количеством гумуса и кислотностью в почвах Пензенской области // Почвоведение. М.: Наука, 1990. Вып. 9. С. 132–135.

8. Куликова В.К. Сезонные изменения химических свойств подзолистых песчаных почв // Почвы сосновых лесов Карелии. Петрозаводск, 1978. С. 71–85.

9. Лир Х., Польстер Г., Фидлер Г.-Н. Физиология древесных растений. М.: Лесн. пром-сть, 1974. 424 с.

10. Матинян Н.Н., Мышкина И.В., Немчинова И.А. Экологические условия заохривания дренажных систем Неманской низменности // Эколого-генетические исследования почв в гумидных ландшафтах: сб. ст. СПб.: СПбУ, 1996. С. 3–18.

11. Морозова Р.М. Почвообразование на песчаных отложениях Карелии // Почвы сосновых лесов Карелии. Петрозаводск, 1978. С. 4–43.

12. Мотузова Г.В., Дегтярева А.К. Формы соединений железа в почвенных растворах и дренажных водах на примере Яхромской поймы // Почвоведение. 1993. Вып. 1. С. 110–114.

13. Ринькис Г.Я. Значение взаимовлияния элементов в оптимизации минерального питания растений // Микроэлементы в комплексе минерального питания растений. Рига: Зинанте, 1975. С. 16–28.

14. Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки. Изд. 2-е, перераб. СПб.: «Крисмас+», 2012. 264 с.

15. Яковлев С.А. Геологическое строение местности парка Лесного института / Изв. Ленингр. лесн. ин-та. Л.1: ЛЛИ, 1929. Вып. 37. С. 219–235.

Ссылка на английскую версию:

Iron in the Surface and Ground Waters

UDC 631.4:631.811.944

Iron in the Surface and Ground Waters

V.V. Polyakova, Postgraduate Student

Saint Petersburg State Forest Technical University named under S.M. Kirov, Institutskiy per., 5, Saint-Petersburg, 19402, Russia; е-mail: v.v.p.i53@bk.ru

Iron is an microelement, involved in the process of photosynthesis. Its scarcity or excess affects negatively on plants growth. High content of bivalent ferrous oxide in ground water can exert the clogging of drain lines on drain territories by ferrous precipitation, that negatively affect on hydrologic conditions of plants growth. There is observed abundant red ferruginous sediment in open channels in the park of the Forestry University. In groundwater general and bivalent iron more than in pond water. Ground stream get through mineral and species, contained iron, that import iron in water, and pond water is with an atmospheric condensation. In groundwater, located close to the surface of the earth, bivalent iron is more, than in water at a greater depth. There is seasonal dynamics of bivalent iron in groundwater. The concentration of bivalent iron in groundwater is optimal for normal growth and development of plants. By the end of vegetation period occurred silting of drainage pipes by 40 %. This violates the hydrological conditions of growth and development of plants.

Keywords: general iron, bivalent iron, underground water, park of Forestry University.

REFERENCES

1. Knipovich Yu.N., Morachevskii Yu.V. Analiz mineral'nogo syr'ya [Analysis of Mineral Raw Material]. Leningrad, 1956. 1056 p.

2. Vodyanitskiy Yu.N. Khimiya i minerologiya pochvennogo zheleza [Chemistry and Mineralogy of the Soil Iron]. Moscow, 2002. 236 p.

3. Vozbutskaya A. E. Khimiya pochvy [The Chemistry of the Soil]. Moscow, 1968. 428 p.

4. Dobrynin Yu.A. Veroyatnostnye modeli protsessov zaileniya osushitel'nykh kanalov gidromeliorativnykh sistem [Probabilistic Models of Silting Processes of Drainage Channels of Reclamation Systems]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotehnicheskoy akademii, Saint-Petersburg, 2007, no. 180, pp. 103–110.

5. Zonn S.V. Zhelezo v pochvakh (geneticheskie i geograficheskie aspekty) [Iron in Soils (Genetic and Geographical Aspects)]. Moscow, 1982, no. 9. 208 p.

6. Ilyaletdinov A.N. Biologicheskaya mobilizatsiya mineral'nykh soedineniy [Biological Mobilization of Mineral Compounds]. Alma-Ata, 1966. 332 p.

7. Kitaeva L.I. Svyaz' mezhdu soderzhaniem zheleza, tsinka, margantsa, kolichestvom gumusa i kislotnost'yu v pochvakh Penzenskoy oblasti [The Relationship Between the Concentrations of Iron, Zinc, Manganese, Quantity of Humus and Acidity in the Soil of the Penza region]. Pochvovedenie, Moscow, 1990, pp. 132–135.

8. Kulikova V.K. Sezonnye izmeneniya khimicheskikh svoystv podzolistykh peschanykh pochv [Seasonal Changes of the Chemical Properties of Podzolic Soils]. Pochvy sosnovykh lesov Karelii [Soils of Pine Forests in Karelia]. Petrozavodsk, 1978, pp. 71–85.

9. Lir Kh., Pol'ster G., Fidler G.N. Fiziologiya drevesnykh rasteniy [Physiology of Woody Plants]. Moscow, 1974. 424 p.

10. Matinyan N.N., Myshkina I.V., Nemchinova I.A. Ekologicheskie usloviya zaokhrivaniya drenazhnykh system Nemanskoy nizmennosti [Ecological Conditions of Drainage Systems Soiling in the Neman Lowland]. Ekologo-geneticheskie issledovaniya pochv v gumidnykh landshaftakh [Ecological and Genetic Researches of Soils in Humid Landscapes: Collected Papers]. Saint-Petersburg, 1996, pp. 3–18.

11. Morozova R.M. Pochvoobrazovanie na peschanykh otlozheniyakh Karelii [Soil Formation on Sandy Sediments of Karelia]. Pochvy sosnovykh lesov Karelii [Soils of Pine Forests in Karelia]. Petrozavodsk, 1978, pp. 4–43.

12. Motuzova G.V., Degtyareva A.K. Formy soedineniy zheleza v pochvennykh rastvorakh i drenazhnykh vodakh na primere Yakhromskoy poymy [Forms of Iron Compounds in the Soil Solutions and Drainage Waters on the Example of Yakhroma Floodplain]. Pochvovedenie, Moscow, 1993, no.1, pp. 110–114.

13. Rin'kis G.Ya. Znachenie vzaimovliyaniya elementov v optimizatsii mineral'nogo pitaniya rasteniy [The Value of the Interaction of Elements in the Optimization of the Mineral Nutrition of Plants]. Mikroelementy v komplekse mineralnogo pitaniya rasteniy [Microelements in the Complex of Mineral Nutrition of Plants]. Riga, 1975, pp. 16–28.

14. Rukovodstvo po analizu vody. Pit'evaya i prirodnaya voda, pochvennye vytyazhki [Manual on Analysis of Water. Drinking and Natural Water, Soil Extraction]. Saint-Petersburg, 2012. 264 p.

15. Yakovlev S.A. Geologicheskoe stroenie mestnosti parka Lesnogo Instituta [Geology of the Area of the Park Forest Institute]. Izvestiya Leningradskogo Lesnogo Instituta, Lelingrad, 1929, no. 37, pp. 219–235.

Received on April 07, 2014