Химические и биологические свойства торфов Тульской области

Известия Тульского государственного университета Естественные науки. 2013. Вып. 3. С. 253-264

Химия

УДК 631.41:631.417

Химические и биологические свойства торфов Тульской области *

О. И. Бойкова, Е. М. Волкова

Аннотация. Рассматриваются химические свойства разных типов и видов торфов, сформированных на болотах Тульской области. Выявлены отличия между низинными и переходными торфами, а также между разными видами низинных торфов (черноольховый, осоковый, сфагновый) по степени разложения, влажности, кислотности, зольности, химическому составу золы и фракционно-групповому составу органического вещества. Показано, что химические свойства торфов зависят от характера растительности и гидрологического режима болот.

Ключевые слова: химические свойства, торфяные отложения, болотные экосистемы, растительность, гидрологический режим, Тульская область.

Введение

Тульская область относится к слабозаболоченным регионам России [23]. По данным Росгеолфонда на 1991 г., площадь болот в области составляет 1443 тыс. га. Однако проводимые с 2000 г. целенаправленные исследования болотных экосистем, позволили уточнить заболоченность области, поскольку учитывали также небольшие по площади болота карстово-суффозионного происхождения, приуроченные к лесной части области. С учетом современных данных площадь болот составляет 1650 га (0,07 %) [5]. Несмотря на низкую заболоченность в регионе представлены разные типы болотных экосистем как по водно-минеральному питанию, так и по геоморфологическому положению. Это является причиной отличий болот по характеру растительного покрова и строению торфяных отложений. Последние имеют различную структуру и представлены сплошной, разорванной и сплавинной залежами [4, 5].

По составу растительных остатков большинство залежей относится к низинному типу. Обычно такие залежи имеют целостную (сплошную) структуру, глубину до 4-5 (редко — 8-9) метров и образованы

* Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 13-05-97513-р_центр_а).

черноольховым, березовым, травяным, тростниковым, осоковым, травяно-гипновым, гипновым или сфагновым низинными видами торфа. Низинные залежи обычно формируются на пойменных болотах, несколько реже встречаются на водораздельных карстово-суффозионных болотах.

Залежи переходного типа встречаются достаточно редко и характерны для сплавинных болот, образованных в депрессиях карстово-суффозионного происхождения на водоразделе и его склонах, приуроченных к полосе широколиственных лесов. Толщина таких торфяных сплавин достигает 2,5-3 м. Для некоторых болот характерна разорванная залежь, образованная придонным слоем торфа и сплавиной, разделенных линзой воды. Торфяные отложения сплавин представлены травяным, осоковым, травяно-сфагновым и сфагновым переходными торфами. Залежи верхового типа в регионе отсутствуют, хотя соответствующие виды торфа входят в состав залежей переходного типа. Среди верховых видов торфа обнаружены пушицево-сфагновый и сфагновый. Такие торфа характерны для олиготрофных водораздельных и террасных болот в Приокской части области [4, 5].

Формирование торфяных отложений обусловлено характером растительного покрова и гидрологическим режимом болот [7]. Вследствие этого разные типы и виды торфа отличаются по составу слагающих остатков (ботанический состав) и степени их разложения (И, %).

С биологическими свойствами торфов коррелируют их водные и физико-химические особенности. Изучение водно-физических свойств показало, что низинные торфа характеризуются более низкой влагоемкостью (особенно — травяные виды), но большим объемным весом и скоростью капиллярного поднятия воды. Переходные и верховые торфа, напротив, способны удерживать больший объем воды, но имеют меньший объемный вес. Следует отметить, что выявленную закономерность нарушает наличие в торфах (как низинных, так и верховых) высокой доли сфагновых мхов. По этой причине сфагновые торфа различного генезиса обладают сходными свойствами [18].

Химические свойства торфов изучались фрагментарно [8]. В образцах определяли зольность, содержание азота и кальция, кислотность, а также состав органической части по методу Инсторфа [16]. Изучение химического состава позволило выделить 2 группы торфов:

Древесно-сфагновые и травяно-сфагновые торфа. Такие торфа характеризуются низкой степенью разложения (5-25 %), кислой средой (2,8-4,4), невысокой зольностью (до 25 %), низким содержанием азота (0,4-1,3 %) и кальция, высоким содержанием трудногидролизуемых (10-12 %) и негидролизуемых веществ (20-32 %), битумов (1,1-2,2 %).

Древесные и травяные торфа. Торфа имеют высокую степень разложения (до 65-75 %), характеризуются слабокислой или нейтральной средой (5,47,6), высокой зольностью (до 79 %), более высоким содержанием азота

(0,8—2,3 %) и кальция, высоким содержанием легкогидролизуемых веществ и гуминовых кислот, низким содержанием битумов (0,4—0,9 %).

Как видно, выделенные группы различаются по наличию/отсутствию остатков сфагновых мхов, что свидетельствует о наличии корреляционных связей между ботаническим составом и химическими свойствами. Однако, выявленные закономерности являются общими и не отражают потенциального разнообразия характеристик торфов в регионе. По этой причине в данной статье проанализированы торфа, образованные на болотах в разных геоморфологических и гидрологических условиях.

Материалы и методы

Объектами исследования являлись:

Пойменное болото Подкосьмово. Располагается в понижении тыловой части поймы по левому берегу р. Непрядва у д. Большая Березовка (Богородицкий район) и занимает площадь 1,2 га. Болото использует в питании сильноминерализованные воды коренного берега (содержание солей — 448-533 мг/л), богатые кислородом (3,6-3,8

мгО2/л), что является причиной эвтрофного характера растительности (таволговые, хвощово-осоковые ценозы) и его высокой продуктивности — показатель достигает 7580-7721 г/м2 [7]. Уровень болотных вод (УБВ) в течение вегетационного сезона варьирует от 0 до -50 см. Аэрация корнеобитаемого горизонта является причиной интенсивного разложения отмерших частей растений (R = 40-55 %). Глубина торфяной залежи 120 см, она сформирована осоковым низинным торфом с участием тростника, камыша, осок (дернистая, вздутая), хвощей (речной, болотный). Такой торф характеризуется низкой влажностью (4%) и влагоемкостью (93,4-97,6 %), а объемный вес достигает 530 г/дм3 [9].

Водораздельное болото Кочаки-2. Располагается в серии понижений карстово-суффозионного происхождения (глубина до 7 м) у д. Ясная Поляна (Щекинский район) и занимает площадь более 2 га. Растительный покров мезотрофного типа и представлен очеретниково-осоково-сфагновым и кустарничково-сфагновым ценозами в центральной части болота, что обусловлено низкой минерализацией питающих вод (содержание солей

— 62 мг/л) и высокой обводненностью (УБВ варьирует от —6 до -23 см от поверхности). Растительные сообщества формируются на сплавине толщиной 1,0—2,5 м, которая в верхней части образована сфагновым переходным торфом. В состав этого торфа входят остатки сфагновых мхов (Sphagnum magellanicum, S. angustifolium, S. balticum, S. teres), осоки волосистоплодной, клюквы, хвоща, белокрыльника. Условия формирования торфяных отложений являются причиной более низкой степени разложения торфа (R = 15-20 %) и его объемного веса (116 г/дм3), высокой влагоемкости (366 %).

Водораздельное болото Источек. Располагается на территории музея-заповедника «Ясная Поляна» (Щекинский район) и занимает площадь 0,16 га. Болото образовано в понижениях карстово-суффозионного происхождения глубиной 5,5 и 7,5 м. В соответствии с геоморфологией, в растительном покрове болота выделено 2 части: центральная и окраинная.

а) Центральная часть болота сформирована в депрессии глубиной от 3,2 до 5,5 м. Растительность представлена березово-сфагновым сообществом, которое формируется благоприятных гидрологических условиях (УБВ варьирует от —3 до —40 см, содержание солей — 157 мг/л). Продуктивность сообщества достигает 7255 г/м2. Залежь сплошная, без разрывов и образована в верхнем горизонте древесно-сфагновым торфом (R = 15-25 %).

б) Окраинная часть — сформирована в понижении глубиной до 7,5 м. Растительность — черноольхово-папоротниковое сообщество, которое формируется в условиях периодически застойного увлажнения: в весенний период УБВ достигает +25 см (выше поверхности болота), а летом опускается до —26 см. Залежь сплошная, образована черноольховым торфом (R = 30-35 %).

Таким образом, в качестве объектов исследования были использованы болота разных типов, характеризующиеся не только различной растительностью, но и строением торфяных отложений, что является следствием гидрологического и гидрохимического режимов функционирования этих экосистем и связано с положением в рельефе. Для выявления зависимости свойств торфов от указанных факторов, образцы торфа отбирали в поверхностном (0-30 см) горизонте залежей. Следовательно, изучение химического состава проводили в осоковом, древесно-сфагновом и черноольховом низинных торфах, а также в сфагновом переходном торфе.

Отобранные образцы хранили в холодильнике. В образцах торфа был определен ботанический состав [2, 10]. Перед проведением химических анализов образцы высушивали до воздушно-сухого состояния. Содержание основных элементов в торфе определяли на CHN — анализаторе Carlo Erba 1106 в лаборатории микроанализа ИНЭОС РАН им. А.Н.Несмеянова (Москва). Кислотность (рН водной и соляной вытяжек) определяли потенциометрическим методом. Зольность образцов торфа определяли по ГОСТ 11306-83 [11]. Определение в золе содержания полуторных оксидов железа и алюминия, оксида кальция и фосфорной кислоты проводили по соответствующим методикам [21, 22]. Определение фракционно-группового состава торфа проводили по методу Н.Н. Бамбалова [3] и Инсторфа [16]. Функциональный состав гуминовых кислот (ГК) анализировали методом ИК-спектроскопии. ИК-спектры ГК регистрировали в таблетках с КВг на ИК-Фурье спектрометре Nexus компании Nikolet (США) в таблетках с KBr при соотношении 1:300 соответственно в интервале значений частоты от 400 до 4000 см-1 с компенсацией сигналов адсорбированной воды.

Результаты и обсуждение

Характеристика исследованных образцов торфа представлена в таблице

1. Степень разложения образцов торфа варьируется от 15 до 45%, что коррелирует с происхождением торфов: низинные торфа, формирующиеся при богатом водно-минеральном питании и оптимальной аэрации (УБВ снижается до -26 и -50 см), характеризуются более высокой степенью разложения — 35-45 % (осоковый и черноольховый низинные торфа); при этом, торфа, содержащие остатки сфагновых мхов, как низинные, так и переходные, имеют более низкую степень разложения — не более 15-20 %.

Важным показателем является кислотность торфов. Признак характеризовали по рН водной и солевой вытяжек. В целом, полученные значения обусловлены свойствами питающих вод, которые определяют характер растительности и состав слагающих торф остатков. Сфагновые торфа являются более кислыми: сфагновый переходный торф имеет рН 4,0 и 3,4 соответственно. Близкие значения у древесно-сфагнового низинного торфа (3,9; 3,2), что обусловлено значительным участием сфагновых мхов, подкисляющих торф. Торфа, образованные остатками древесных растений и трав, менее кислые: рН черноольхового торфа 5,0 и 4,5, а осокового — 6,7 и 6,1 (табл. 1) соответственно.

Влажность торфяных образцов имеет обратную корреляцию со степенью разложения: чем выше влажность, тем ниже степень разложения. Вывод подтверждается максимальными показателями влажности для сфагнового переходного торфа (92 %) и минимальными — для наиболее разложенного осокового низинного (52,9 %) торфа.

С характером водно-минерального питания болот и интенсивностью разложения растительных остатков коррелирует зольность торфов. Преобладающие в питании болота Кочаки-1 атмосферные осадки обеспечивают доминирование олиготрофных сфагновых мхов, являющихся низкозольными. На данном объекте показатель зольности имеет наиболее низкие значения (21,9 %) среди исследуемых образцов, однако для торфов данного типа полученные значения являются завышенными, что следует объяснять как стоком в болото поверхностных вод, так и атмосферным загрязнением [6, 13, 25]. Последнее связано с положением объекта исследования на антропогенно нарушенной территории (рекреация, автотранспортная эмиссия, др.).

Если в питании болота принимают участие минерализованные поверхностные воды, то зольность повышается, что характеризует древесно-сфагновый торф болота Источек-1 (23,7 %). Более активный делювиальный сток в черноольховой части (Источек-2) коррелирует с более высокими значениями (35,3 %).

Максимальные значения зольности поверхностных образцов торфа отмечены на болоте Подкосьмово, которое питается грунтовыми водами, бьющими из коренного берега, а также поверхностными водами, на

состав которых влияют расположенные в непосредственной близости сельскохозяйственные поля. Как результат, зольность достигает 71 %. Следует отметить, что изучение изменчивости этого показателя по профилю залежи свидетельствует о снижении значений. Так, сопоставление полученных значений с данными радиоуглеродного датирования [5], показало, что торф, образованный 600 лет назад, имеет зольность 42,5 %. На глубине 100 см возраст торфа составляет около 4000 лет, а его зольность — 21,4 %. По-видимому, такую изменчивость следует объяснять не только изменением минерализации питающих вод, но и характером вмещающего ландшафта, а именно — растительным покровом и степенью его нарушенности.

Таблица 1

Основные показатели химического состава торфов

Болото Вид торфа К,% Влаж- ность, % їй Золь- ность, % Элементный состав, % масс

Н20 КС1 С Н N О в

Подкосьмово Осоковый низинный 40-45 52,9 6,7 6,1 71,0 24,84 3,76 2,04 65,69 3,67

Источек-1 Древесно- сфагновый низинный 15-20 82,0 3,9 3,2 23,7 70,30 7,88 2,40 18,12 1,30

Исто чек-2 Черноольховый низинный 30-35 80,0 5,0 4,5 35,3 48,83 5,3 3,46 40,78 1,60

Кочаки Сфагновый переходный 15-20 92,0 4,0 3,4 21,9 46,20 5,30 1,60 45,00 1,90

Помимо общего содержания золы важно знать и ее состав, поскольку это также коррелирует с особенностями формирования торфа. Проведенный детальный химический анализ золы позволил определить содержание оксидов кальция и кремния, а также содержание полуторных оксидов алюминия, железа и фосфора (табл.2).

Таблица 2

Химический состав золы, % масс

Болото Вид торфа СаО ЭЮ, Содержание полуторных оксидов Ре, А1 и оксида Р

общее А1,03 Ре:0, Р205

Подкосьмово Осоковый низинный 25,8 63,0 7,7 4,9 2,3 0.5

Источек-1 Древесно- сфагновый низинный 7,0 80,1 12,9 9,7 2,7 0.5

Источек-2 Черноольховый низинный 12,8 67,2 17,9 13,1 4,2 0,6

Кочаки Сфагновый переходный 7,8 75,0 4,3 2.5 1,3 0.5

Как показали результаты исследования, главными золообразующими компонентами являются Б1, и Са. Общее содержание оксида кремния в торфах варьирует от 63 до 80,1 %. Это связано, прежде всего, с наличием

илистых частиц и коррелирует с проточностью питающих вод - повышение застойности способствует осаждению тонкого глинистого материала [14]. Наши исследования подтверждают сделанный вывод, поскольку наиболее низкая концентрация Si02 (63 %) отмечена в осоковом низинном торфе болота Подкосьмово, в питании которого принимают активное участие поверхностные воды. Проточность таких вод подтверждается высоким содержанием в них кислорода.

По мере снижения проточности и формирования застойного обводнения концентрация Si02 повышается до 75-80,1 %, что связано с постепенным оседанием илистых частиц, приносимых поверхностными водами. Такой гидрологический режим болот сопровождается доминированием сфагновых мхов в растительном покрове, поэтому высокие значения содержания SiО2COOтветствуют древесно-сфагновому низинному и сфагновому переходному торфам (болота Источек-1 и Кочаки). Следует указать и на наличие корреляции между содержанием оксида кремния и кислотностью торфов: чем выше значения рН, тем показатель ниже.

Более выраженная зависимость от кислотности среды отмечена по содержанию оксида кальция, поскольку Са — основной нейтрализующий компонент кислых органических групп и угольной кислоты. Так, в образцах торфов, содержащих остатки сфагновых мхов (древесно-сфагновый низинный и сфагновый переходный) при наиболее низких значениях рН содержание СаО минимально (7,0 % и 7,8 % соответственно). Однако учитывая генезис болот, корректнее формулировать следующим образом: именно низкое содержание кальция в питающих водах способствовало разрастанию кальцефобных сфагновых мхов, слагающих торф.

В случае максимальных значений рН содержание СаО увеличивается до 25,8 % (осоковый низинный торф, болото Подкосьмово), что обусловлено высокой минерализацией питающих вод и близким залеганием (в этой части Тульской области) карбонатсодержащих горных пород [12]. При таких условиях сфагновые мхи отсутствуют и в растительном покрове болота и в составе торфяных отложений.

Среди полуторных оксидов в золе торфов определяли содержание Л120з, Fe2O3 и P2O5. Общее содержание оксидов меняется от 4,3 до 17,9%, увеличиваясь от переходного к низинным торфам. Наиболее высокая доля среди оксидов принадлежит А1203 (от 2,5 % в сфагновом переходном торфе до 13,1 % в черноольховом низинном торфе). Сходная тенденция отмечена и для оксида железа. Изучение динамики изменчивости концентрации указанных оксидов по профилю залежи болота Подкосьмово свидетельствует о «накопительном эффекте», что связано с выносом из подстилающих пород (содержание Л1203 достигает 8,3%, а Fe203 — 7,7%). Отличий по содержанию оксида фосфора между разными видами и типами торфа не выявлено.

Особенности торфообразовательного процесса на разных типах болот сопровождаются спецификой в структуре органического вещества торфа

[1, 15, 16, 17, 24]. Нами был проведен фракционно-групповой анализ органической части исследуемых торфов (табл.3).

Таблица 3

Групповой состав органического вещества образцов торфа, % масс

Болото Вид торфа Групповой состав органического вещества

Б ВР+ЛГ ГК ФК ТГ НГ

Подкосьмово Осоковый низинный 0.4 28.5 37.3 14,4 4,4 14,5

Источек-1 Древесно- сфагновый низинный 2,2 10,0 25,4 18,1 12,2 32,1

Источек-2 Черноольховый низинный 0,9 23,7 12,7 14,5 27,4 20,6

Кочаки Сфагновый переходный 1,9 26,8 15,2 15,5 21,3 11,5

Примечание: Б - битумы, ВР+ЛГ - водорастворимые+легкогидролизуемые, ГК гуминовые кислоты, ФК - фульвокислоты, ТГ - трудногидролизуемый остаток, НГ негидролизуемый остаток.

Как видно из представленных данных, торфяные отложения изучаемых болот различаются по составу органического вещества. Все образцы торфа характеризуются низкой битуминозностью (менее 5 %), что позволяет охарактеризовать их как малобитуминозные [15].

Содержание ВР и ЛГ веществ изменяется от 10,0 % до 28,5 %, причем низкое содержание указанной фракции характерно для древесно-сфагнового торфа (степень разложения 15-20 %), а максимальные показатели отмечены для наиболее разложившегося (45 %) осокового торфа. Сходная тенденция изменчивости выявлена и по содержанию ГК: параметр имеет максимальные значения (37,3 %) для осокового низинного торфа.

Фракция ТГ и НГ веществ, напротив, выше в торфах с меньшей степенью разложения (15-20 %), достигая максимума в древесно-сфагновом торфе, что обусловлено наличием не только сфагновых остатков (Sphagnum fimbriatum,

S. subsecundum, S. russowii — 30 %), но и остатков березы (30 %), рябины и ивы.

Сравнительный анализ результатов изучения химических свойств торфов с опубликованными ранее данными [8] позволяет отнести торфа болот Источек-1 и Кочаки к группе древесно-сфагновых и травяно-сфагновых торфов, а торфа болот Подкосьмово и Источек-2 — к группе древесных и травяных торфов.

Наиболее важной составляющей органического вещества торфов являются гуминовые кислоты — комплекс высокомолекулярных соединений, имеющих сложное строение [17, 24]. Для анализа гуминовых кислот, выделенных из древесно-сфагнового низинного (болото Источек-1) и сфагнового переходного (болото Кочаки) торфов, был проведен элементный анализ (табл. 4), позволяющий рассчитать простейшие формулы ГК.

Таблица 4

Элементный состав гуминовых кислот торфа, %

Болото Вид торфа С И N О в

Источек-1 Древесно- сфагновый низинный 52,2 5.5 2,8 37,5 1,9

Кочаки Сфагновый переходный 43,3 4,9 3,3 46,6 1,9

Полученные результаты свидетельствуют о различиях в строении ГК в торфах разного происхождения, поскольку формула ГК для сфагнового переходного торфа — С^Н^Огэ^, а для древесно-сфагнового низинного

— С4зН55О2з^. Выявленные отличия обусловлены разными стадиями гумификации органического вещества [17, 19, 20]. Подобные колебания элементарного состава — характерная особенность гуминовых кислот, свидетельствующая об их высокомолекулярной природе и являющаяся следствием непрерывности процессов синтеза ГК в почве [1].

Индивидуальной характеристикой гуминовых кислот может служить их ИК-спектр, позволяющий установить наличие определенных структурных фрагментов. Исследования проводили также для древесно-сфагнового низинного (болото Источек-1) и сфагнового переходного торфов (болото Кочаки).

Результаты показали, что во всех ИК-спектрах выделенных гуминовых кислот проявляются валентные колебания ОН-групп в области 3300-3530 см-1, связанных межмолекулярными водородными связями. Полоса валентных колебаний ароматических С-Н связей обнаружена при 2973 см-1. Кроме того, о наличии бензольных колец свидетельствуют полосы валентных колебаний ароматических сопряженных С=С-связей (1630-1665 см-1, 1540-1568 см-1). Ряд полос можно отнести к колебаниям связей С-Н в алкильных радикалах: валентным симметричным (2852-2863

см-1) и антисимметричным (2923-2927 см-1), а также деформационным симметричным (1380-1386 см-1) и антисимметричным (1424-1460 см-1). Свободные валентные колебания О-Н-связей могут быть идентифицированы по области поглощения 3560-3260 см-1. По деформационным колебаниям О-Н-связи вторичных спиртов (1352 см-1) и валентным колебаниям спиртовой С-О-связи (1020-1160 см-1) можно судить о наличии углеводных остатков, а по валентным колебаниям связи С-К (3510 см-1) —

аминокислотных. Присутствие карбоксильных групп подтверждается валентными колебаниями связей О-Н и С=О (2690-2698 см-1 и 1709-1740 см-1, соответственно), а фенольных гидроксилов - валентными колебаниями фенольной С-О-связи (1210-1286 см-1). Полосу при 2650 см-1 можно отнести к валентным колебаниям связи Б-И в некоторых структурах, образовавшихся, вероятно, при гумификации белков.

Таким образом, анализ ИК-спектра позволяет выделить в составе ГК разнообразные ароматические структуры, алифатические углеводородные

радикалы, фрагменты углеводов и аминокислот, карбоксильные группы и фенольные гидроксилы, что подтверждает их сложный состав [24]. Выделенные из разных торфов гуминовые кислоты характеризуются, в целом, сходными ИК-спектрами. Различия проявляются в неодинаковой интенсивности характеристических полос поглощения, в их уширении и некотором сдвиге, что может быть связано с межмолекулярными взаимодействиями и образованием сорбционных комплексов. Значительное сходство исследуемых торфов по ИК-спектрам обусловлено, по-видимому, наличием остатков сфагновых мхов, что подтверждает зависимость химического строения ГК от состава растений-торфообразователей.

Проведенные исследования позволили выявить и охарактеризовать химические свойства разных торфов, их взаимосвязь с характером растительного покрова и гидрологическим режимом болота, что определяет ботанический состав торфа и степень его разложения.

Список литературы

1. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л., 1980. 288 с.

2. Атлас растительных остатков, встречаемых в торфе (под ред. С.Н. Тюремнова). М.: Калининский торфяной институт. Л.: Госэгергоиздат, 1959. 230 с.

3. Бамбалов Н.Н., Беленькая Т.Я. Фракционно-групповой состав органического вещества целлиновых и мелиорированных торфяных почв // Почвоведение. 1998. № 12. С. 1431-1437.

4. Волкова Е.М. Пойменные болота северо-востока Среднерусской возвышенности // Бот. журнал, 2011. Т. 96. № 4. С. 503-514.

5. Волкова Е.М. Редкие болота северо-востока Среднерусской возвышенности: растительность и генезис // Бот. журнал. 2012. Т. 96. № 12. С. 1575-1590.

6. Волкова Е.М., Горелова С.В., Музафаров Е.Н. Биомониторинг антропогенного загрязнения Тульской области на основе анализа накопления тяжелых металлов в торфяных залежах болот // Изв. ТулГУ. Естественные науки. 2012. Вып. 2. С. 253-263.

7. Волкова Е.М., Зацаринная Д.В. Генезис и структурно-функциональные особенности болотных экосистем Тульской области // Актуальные проблемы геоботаники: сб. статей и лекций IV Всероссийской школы-конференции (1-7 октября 2012 г.). Уфа: Изд. Центр «Медиа-Принт», 2012. С. 357-364.

8. Волкова Е.М., Румянцева Е.В., Кичакова Е.А. Основные направления изучения болот в Тульской области // Изв. ТулГУ. Сер. Экология и рациональное природопользование. 2006. Вып. 1. С. 36-51.

9. Волкова Е.М., Зацаринная Д.В. Исследования болот лесостепной части Тульской области // Проблемы изучения и восстановления ландшафтов лесостепной зоны: историко-культурные и природные территории: сб. науч. статей. Тула, 2013. Вып. 3. С. 92-97.

10. ГОСТ 28245-89. Методы определения ботанического состава и степени разложения. Введен 01.07.90. М., 1989.

11. ГОСТ 11306-83. Методы определения зольности. Введен 01.01.85. М., 1984.

12. Недра Тульской области / В.С. Дымов [и др.]. Тула: Гриф и К, 2000. 124 с.

13. Ермакова Е.М., Фронтасьева М.В., Стейнесс Э. Изучение атмосферных выпадений тяжелых металлов и других элементов на территории Тульской области с помощью метода мхов-биомониторов // Экологическая химия. 2004. Т. 13. № 3. С. 167-180.

14. Ковалев В.А. Болотные минералого-геохимические системы. Минск: Наука и техника, 1985. 327 с.

15. Лиштван И.И. Физика и химия торфа. М.: Недра, 1989. 304 с.

16. Лиштван И.И., Король Н.Т. Основные свойства торфа и методы их определения. Минск, 1975. 320 с.

17. Мартынова Н.А. Химия почв: органическое вещество почв. Иркутск: Изд-во НГУ, 2011. 255 с.

18. Мельников К.С., Волкова Е.М., Чилачава К.Б. Некоторые сведения о свойствах торфов Тульской области // Болота и биосфера: матер. Седьмой Всероссийской с международным участием научной школы (13-15 сентября 2010 г.). Томск, 2010. С. 206-210.

19. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н. Система показателей гумусного состояния почв // Методы исследования органического вещества почв. Россельхозакадемия. ГНУ ВНИПТИОУ. 2005. С. 6-17.

20. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Суханова Н.И. Химия почв. М.: Высшая школа, 2005. 558 с.

21. Пособие для работников агрохимических лабораторий (под ред. А.В. Петербургского). М.: Изд-во с.-х. литературы, журналов и плакатов, 1961. 432 с.

22. Практикум по агрохимии под ред. В.Г. Минеева. М.: МГУ, 2001. 689 с.

23. Торфяные болота России: к анализу отраслевой информации под ред. А.А.

Сирина и Т.Ю. Минаевой. М.: ГЕОС, 2001. 190 с.

24. Яговкин А.Г., Миронова Ю.В., Миронов А.А. Развитие представлений о

молекулярной организации сложных органических систем — гуминовых кислот // Вестн. Югорского гос. ун-та, 2009. Вып. 3 (14). С. 80-86.

25. Atmospheric Supply of Trace Elements Studied by Peat Samples from Ombrotrophic Bogs / E. Steinnes [et al.] // J. of Enviromental Quality. 2005. № 34. P. 192-197.

Бойкова Ольга Ивановна (benosi@mail.ru), к.х.н., доцент, кафедра химии, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого.

Волкова Елена Михайловна (convallaria@mail.ru), к.б.н., доцент, кафедра биотехнологии, Тульский государственный университет.

The chemical and biological features of peat in Tula region

O. I. Boikova, E. M. Volkova

Abstract. The article shows the chemical features of different kinds of peats which were form at the mires of Tula region. The differences between euthrophic

and mesothrophic peats by degree of decomposition, moisture, acidity, content and composition of ash, composition of the organic matter were done. These parameters depend on vegetation and hydrological regime of mires.

Keywords: chemical features, peat deposits, mire ecosystems, vegetation, hydrology, Tula region.

Boikova Olga (benosi@mail.ru), candidate of chemical sciences, associate professor, department of chemistry, Leo Tolstoy Tula State Pedagogical University.

Volkova Elena (convallaria@mail.ru), candidate of biological sciences, associate professor, department of biotechnology, Tula State University.

Поступила 17.08.2013