Введение
На сегодняшний день такие природные минеральные образования как
диатомиты находят широкое практическое применение в различных отраслях
промышленности благодаря высокой поглотительной способности, пористости,
термостойкости и кислотоустойчивости. Что касается сельского хозяйства, то
У. Г. Дистановым [25, 304] было предложено два возможных направления
использования этих природных материалов:
в качестве носителей и наполнителей пестицидов и для получения
пролонгированных удобрений,
как массы, предотвращающей слёживание тех же удобрений и ядохимикатов.
Кроме того, в ряде публикаций упоминается об инсектицидном действии
дустов кремнезёма [3; 44]. Проведённые за последние десятилетия
исследования, посвящённые роли кремния и его соединений в почвенных
процессах, резко расширили круг возможных областей применения природных
кремнезёмов в этой отрасли. Минералы кремния рассматривают как источник
растворимого кремнезёма, который играет важную роль в формировании
плодородия почв, повышении продуктивности растений и их устойчивости к
болезням и вредителям [3; 16; 19]. В. М. Дьяков и его коллеги ссылаются на
опыт использования в качестве удобрений диатомитов, внесение которых в
почву увеличивает её буферность и адсорбционные свойства, а также
“способствует снижению железной и алюминиевой интоксикации растений” [19,
5], что особенно актуально для кислых почв. Однако механизм действия
диатомитов и их участия в почвенных процессах ещё недостаточно изучен.
На территории Ульяновской области разведаны и эксплуатируются в
промышленных масштабах крупные месторождения этих кремнистых пород. В этом
свете становится особенно интересной перспектива использования для
мелиорации почв местных диатомитов, по запасам которых наш регион занимает
одно из первых мест в СНГ и России.
Диатомит представляет собой не чистый силицит: помимо опалового
кремнезёма в нём содержится глинистый и обломочный материал. Глинистые
минералы, содержание которых в породе может достигать 20% и более, в
определённом диапазоне значений рН среды могут стать дополнительным
источником подвижных форм алюминия и железа и таким образом усугубить
негативные явления, связанные с истощением буферной ёмкости почв. По
содержанию в породе кислород, кремний, алюминий и железо занимают те же
места, что и в почве. Общеизвестно, что реакция среды является одним из
основных факторов, определяющим поведение алюминия и железа в почвах.
Поэтому возникла идея создания простейшей модельной системы, позволяющей
спрогнозировать поведение диатомита в целом, его отдельных компонентов в
реальных почвах с различной кислотностью. Целью нашего исследования было
выбрано изучение особенностей поведения алюминия и железа, входящих в
состав диатомита, в системе твердая фаза–раствор. Для её достижения были
поставлены следующие задачи:
. установить минералогический и химический состав исследуемого
диатомита;
. экспериментально определить возможный выход алюминия и железа из
диатомита при различных значениях pH раствора извлечения,
. исследовать способность к адсорбции катионов из раствора и
связанную с ней кислотно-основную буферность породы в условиях
модельной системы.
Для решения этих задач в качестве объекта исследования был выбран
диатомит Инзенского месторождения Ульяновской области – самого крупного и
наиболее интенсивно эксплуатируемого. Исследования проводились с
использованием общепризнанных методов: потенциометрии, фотоколориметрии,
рентгеноспектрального анализа.
Соколовой Т.А. и её коллегами [36] проводились модельные эксперименты
с целью выяснить влияние глинистых минералов на поведение алюминия в
системе твёрдая фаза – раствор. Исследования Ульриха и Швертмана были
посвящены роли отдельных минералов почвы в создании её кислотно-основной
буферности [39, 48]. Но в известной нам литературе механизм действия
диатомита как смеси минералов в почве не освещался.
Практическая значимость работы определяется серьёзной угрозой, которую
представляет закисление почв интенсивно эксплуатируемых пахотных угодий,
потеря ими плодородия, и непродуманное использование минеральных удобрений.
