Подвижность селена в почве
Широко распространен в горных породах, однако его содержание здесь редко превышает 0,1 мг/кг. Характеризуется склонностью концентрироваться в осадочных, а не изверженных породах. Входит в состав более 60 минералов. Среднее содержание селена в земной коре — 0,05-0,09 мг/кг.
По обеспеченности общим селеном почвы классифицируют следующим образом (мг Se/кг): 0,15 — дефицит; 0,175-0,40 — умеренное содержание; 0,40-3,0 — высокое содержание; 3,0 — избыточное содержание. В большинстве почв концентрация селена относительно низкая, около 0,01-2,0 мкг/кг. Почвы с высоким содержанием селена (1200 мг/кг) обогащены глинистыми сланцами, песчаниками, известняками, сформировавшимися в меловой, юрский, триасский, каменноугольный, ордовикский и пермский периоды. Богатые селеном почвы распространены в России, Канаде. Южной Америке, Австралии, Индии, Китае, в США на территории Великой равнины. Этот микроэлемент концентрируется в почвах засушливых регионов. Общее содержание селена в почвах и речных отложениях Великобритании колеблется от 0.1 до 4 мг/кг. Однако в основной массе (> 95%) не превышает 1 мг/кг. Содержание селена в почвах центральной части Испании колеблется от 0,20 до 4,38 мг/кг.
В хорошо дренированных щелочных почвах селен находится главным образом в форме доступных для растений селенатов (SeO4в2-) и их протонированных форм (HSeO4). В этих условиях могут также образовываться нерастворимые селениты железа. Почвенный элементарный селен в целом стабилен и не трансформируется в растворимые формы. Кроме селенатов (SeO4в2-) в почвах доминируют селениты (SeO3в2). В природных водах концентрация селена обычно низкая, не более 1 мкг/л.
Поступление в окружающую среду селена антропогенного происхождения зависит от использования ископаемых энергетических ресурсов, деятельности металлургического производства, использования удобрений, извести,осадков сточных вод. В Великобритании с атмосферными осадками за год поступает от 2.2 до 6,5 г/га селена, а концентрация селена в природных водах варьирует от 0,01 до 1 мкг/л. Важным ресурсом пополнения почвенного селена являются минеральные удобрения. Например, концентрация селена в сульфате аммония достигает 36 мг/кг. фосфатном сырье - 55, простом суперфосфат - 25 мг/кг.
Доступность селена растениям зависит от свойств почвы: значений pH, содержания органического вещества и гранулометрического состава. Скорость поглощения селена пшеницей
(Triticum aestivum L.) и рапсом
(Brassica napus L.) значительно больше при относительно высоких значениях pH (6,2-6,9) по сравнению с относительно низкими значениями (4,5-5,4), особенно в песчаной почве. Аналогичные закономерности отмечены в суглинистой почве с низким содержанием органического вещества: увеличение значений pH от 5,9 до 6,5 приводило к увеличению доступности селена.
Наиболее высока скорость поглощения селена растениями в песчаной почве. С увеличением содержания в почве глинистых минералов (от 7 до 39%) поглощение селена пшеницей и рапсом существенно снижалось: при высоких значениях pH примерно на 70%. Максимальное количество селена закрепляется каолинитом, вермикулитом и монтмориллонитом и диапазоне значений pH 3-5. Фиксация глинистыми минералами значительно уменьшается при pH 7 в связи с замещением почвенных селенитов ионами ОН-.
Аналогичный эффект проявлялся при увеличении в почве содержания органического вещества (с 1,4 до 39%). В этом случае поглощение селена пшеницей снижалось на 88%, а рапсом — на 69%. По-видимому, соединения селена связываются компонентами органического вещества в менее доступную для растений форму. Этот эффект органического вещества особенно четко проявлялся на фоне относительно высоких значений pH. По-видимому, при высоких значениях pH в почвах с высоким содержанием органического вещества преобладает включение селена с участием микроорганизмов в состав низкомолекулярных гуминовых веществ, тогда как при низких значениях pH происходит непрочное связывание органическим веществом анионов селена. Агротехнические мероприятия, направленные на подщелачивание почв, богатых органическим веществом, не улучшают доступность селена растениям. Кроме того, при высоких значениях pH существенно возрастает вымывание селена из почвы (до 16% от внесенного количества).
Негативное действие органического вещества на подвижность в почве селена в меньшей степени проявляется, как и в случае с глинистыми минералами, при высоких значениях pH. He разложившееся свежее органическое вещество стимулирует микробиологическую активность и приводит к образованию летучих форм селена (диметил-селена), а также связыванию его почвой.
