Get Adobe Flash player


postheadericon Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 320

Связывание поллютантов с почвенным или донным органическим веществом имеет следующие последствия: уменьшается количество доступных соединений, взаимодействующих с биотой; продукты связывания чаще всего нерастворимые, в результате уменьшается миграция химического соединения вследствие выщелачивания, таким образом предотвращается дальнейшее загрязнение природных сред.

Связанные остатки менее биодоступны и труднее атакуются микроорганизмами. Скорость их миграции в растения также резко замедляется. Они становятся токсикологически неактивными. Скорость же их высвобождения в окружающую среду сопоставима со средней скоростью минерализации гуминовых веществ, т.е. не более 1-2% конверсии до CO2 (в почве) или до CO2 и CH4 (в донных осадках) в год.

В то же время связывание ксенобиотиков с природным веществом приводит к их аккумулированию в среде. Они могут быть атакованы микроорганизмами, освобождаться и переходить в растения или другие живые организмы. Высвобождение остатков может привести к пролонгированию вредного действия ксенобиотиков. Например, в результате связывания хло- рароматических соединений и последующих перекрестных реакций, катализируемых ферментами, возможно образование диоксинов. В целом же принято считать, что связанные остатки ксенобиотиков оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем несвязанные.

Образование связанных остатков характерно для почвенных сред, богатых гумусом, а в водных средах - для эвтрофных водоемов. В олиготроф- ных и мезотрофных водоемах органическое вещество минерализуется более полно и количество связанных остатков незначительно.

Включение различных ксенобиотиков в почвенное или осадочное органическое вещество происходит аналогично синтезу гуминовых веществ из низкомолекулярных органических соединений. Образование гуминовых веществ может катализироваться ферментами и неорганическими компонентами почвы или донных осадков. В частности, в почве возможна полимеризация замещенных фенола, гидрохинона, пирокатехина, пирогаллола и других соединений, ускоряемая (до 1,6 раз) присутствием монтмориллонита, вермикуллита, иллита и каолинита. В результате полимеризации образующиеся гуминовые макромолекулы откладываются в межслойном пространстве минералов глины. В качестве катализаторов могут выступать и оксиды Mn(IIIZIV) и Fe(III). Полимеризация в присутствии оксидов Mn вызывает потемнение цвета фенолов, причем чем выше степень потемнения, тем выше выход гуминовых веществ. Активность оксидов Mn проявляется при типичном для почв рН 4-8. В этом процессе бирнессит (δ-Μη02), по всей вероятности, из-за более высокой удельной поверхности активнее, чем пиролюзит (P-MnO2). Бирнессит также катализирует образование азотсодержащих полимеров в гидрохинон-глициновой и пирогаллол-глициновой системах. Каталитический эффект оксидов железа в этих реакциях менее выражен, однако поскольку содержание оксидов железа в почве относительно высоко, их роль в абиотическом образовании и трансформации гуминовых веществ может быть существенной.