Chemical Element Accumulation in Peat and Its Humic Substances / Ķīmisko elementu akumulāciju kūdrā un tās humusvielās ietekmējošie faktori

Abstract

Abstract Peatland cores provide us with the potential to research aspects of atmospheric cycling of elements, such as metal pollutants, on timescales. Our study provides a better understanding of basic peat properties and their effects on trace and major element distributions in peat and its humic substances (HS). Humic substances isolated from an ombrotrophic bog peat profiles (Latvia) were used as study objects. Relations among peat depth, properties of peat and its HS (elemental composition), as well as element content, were studied. Pētījuma ietvaros tika sastādītas galveno komponentu matricas analizētajiem ķīmiskajiem elementiem, kas tika noteikti augstā tipa purvu - Dzelves, Eipura, Dižpurva - kūdrā un tās humusvielās (HV), ņemot vērā vairākus mainīgos, kas ļāva labāk izprast, kādi procesi (dabiski vai antropogēni) bija ietekmējuši elementu akumulāciju purvu profilos un kūdras humusvielās. Metālu satura analīzi pētīto humusvielu un kūdras paraugos veica, pielietojot tādas spektrālās analīzes metodes kā pilnīgās atstarošanas rentgenfluorescences spektrometrija, atomabsorbcijas spektrometrija. Noteikts pētīto HV un kūdras funkcionālais sastāvs un elementu sastāvs, kā arī aprēķināts kopējais skābums pētītajās HV, izmantojot titrēšanas metodi. Pētījumā iegūtie rezultāti parādīja, ka metālu akumulācijā kūdras veidošanās procesos būtiska loma bija dziļumam, oglekļa, sēra un karboksilgrupu saturam; turpretī sēra daudzumam humusvielās novēroja sakarību ar cinka koncentrācijām kūdrā un humusvielās. Tādu ķīmisko elementu kā As, Ni, Ca, Cu, Cr, Mn, Fe akumulācijas procesu norisi raksturoja izteikta līdzība. Veiktā pāru korelācijas analīze ļāva novērtēt ķīmisko elementu savstarpējo attiecību mainību pētīto purvu HV un atkarībā no analizētā ķīmiskā elementa akumulācijas vietas varēja izdalīt virsējos, vidēji dziļos un apakšējos kūdras slāņus. Ķīmisko elementu satura absolūtās vērtības un to sadalījumu pētīto purvu - Dzelves, Eipura, Dižpurva - profilos bija ietekmējuši vairāki faktori: pētīto purvu ģeogrāfiskais izvietojums, to veidošanās raksturs un iespējamo elementu pieplūdes avotu atšķirības. Korelācijas analīze starp ķīmiskajiem elementiem pētīto purvu kūdras humusvielās atšķirīgā dziļumā iezīmēja būtiskas atšķirības dabiskās un antropogēnās akumulācijas zonās. Ķīmisko elementu absolūtās vērtības, kas noteiktas pētīto purvu HV, bija līdzīgas iegūtajām koncentrācijām citās valstīs, piemēram, Beļģijā, Zviedrijā. Tas parādīja elementu akumulācijas procesus ietekmējošās lokālās īpatnības.