CC BY
8
РЕЦЕНЗИИ
А.В. Пуховский, д.с.-х.н. Критические заметки к статье «Влияние химмелиорантов на поступление стронция в растения» (Агрохимический вестник. №3, 2008)
E-mail: [email protected]
Работа Н.Г. Пушкаревой и Р.Д. Маковского [1] посвящена одной из наиболее актуальных проблем экологической безопасности утилизации промышленных отходов в качестве химических мелиорантов. В статье приведены достаточно интересные экспериментальные данные (табл. 1-3) с позиции оценки риска поступления стронция при использовании известняковой муки (ИМ), металлургического шлака (МШ), конверсионного карбоната кальция (ККК) и золошлака (ЗШ). Однако при детальном рассмотрении материалов статьи возникает целый ряд вопросов, касающихся точности эксперимента и способов интерпретации его результатов.
Например, в таблице 1 данные по содержанию стронция представлены с разным количеством значащих цифр. Какова же тогда реальная точность измерений? И почему в отношении Са/8г приведены 3 значащие цифры?
Далее в таблице 1 используется термин «валовое» содержание, но в тексте указано определение в кислотной вытяжке 1:1, которая многие минералы не разрушает. Фактически эта вытяжка из почвы извлекает обменные формы, чуть затрагивая почвенные минералы, а из почвы с добавкой мелиорантов должна полностью извлекать только обменные формы кальция и стронция. Следовательно, можно ожидать, что обменные формы (табл. 2) будут несколько меньше, так называемых, «валовых».
Если по данным таблиц 1 и 2 построить график по соотношению различных форм кальция и стронция с интервалом в 3 года (рис. 1-2), то возникает вопрос, почему такая плохая корреляция между этими значениями и почему в некоторых точках обменных форм больше чем валовых (см., например, контрольный вариант)?
Если построить зависимость этих величин от доз мелиорантов (рис. 3), то устойчивая связь со схемой опыта наблюдается только для кислоторастворимых форм. Конечно, использованные мелиоранты обладают разной
1. Влияние химмелиорантов на расчетное
Вариант Содержание Са в почве, мг/кг Содержание Sr в почве, мг/кг Отношение Ca/Sr
Фон (К + NPK30) 2100 40 52,5
Ф + ИМ 0,5 г. к. 2274 40 56,9
Ф + ИМ 1,0 г. к. 2448 40 88,4
Ф + ИМ 2,0 г. к. 2796 40 69,9
Ф + ИМ 5,0 г. к. 3840 40 98,5
Ф + МШ 0,5 г. к. 2289 40 57,2
Ф + МШ 1,0 г. к. 2478 40 63,5
Ф + МШ 2,0 г. к. 2856 40 71,4
Ф + МШ 5,0 г. к. 3990 40 102,3
Ф + ККК 0,5 г. к. 2275 43,7 52,1
Ф + ККК 1.0 г. к. 2449 47,6 51,6
Ф + ККК 2,0 г. к. 2798 54,9 51,0
Ф + ККК 5,0 г. к. 3847 77,2 49,8
Ф + ЗШО 0.,5 г к. 2216 40 55,4
Ф + ЗШО 0,50 г. к. 2332 40 58,3
Ф + ЗШО 0,75 г. к. 2447 40 61,2
Ф + ЗШО 1,0 г.к. 2563 40 65,7
Od
♦ 2 8.0 8.2 0 0 2 □ 1 7.0 8.2 0 0 5
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 S Г, м Г/к Г
Рис. 1. Зависимость обменного Са от валового
5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1000 0
□ :
-В в
□
.ял* . ♦
♦ 2 8.0 8.2 0 0 2 □ 1 7.0 8.2 0 0 5
1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0
Рис. 2. Зависимость обменного Sr от валового
4000
3000
2000
1000
▲
□
У = 353,4x + 2 1 23,7
R 2 = 0,9 9 4 4
♦ " Вал
□ 28.08 .20 02
а 17.08 .20 05
Рис. 3. Зависимость результатов определения _форм кальция от доз мелиорантов_
реакционной способностью, но при определении через 3 года после закладки связь обменных форм со схемой опыта практически отсутствует. Из этого следует, что в табл. 2 точность определения обменных форм кальция была довольно низкой, хотя и приводится 3 значащих цифры, а по стронцию - 1. Тогда непонятно, почему авторы приводят с точностью до 4 значащих цифр соотношение Са/8г, не округляя его хотя бы до 2 значащих цифр.
Если посмотреть на построенные нами по данным таблиц графики и уравнения регрессии между поступлением кальция в растения и содержанием его кислотораст-творимых форм (рис. 4), то видно, что они недостоверны.
При построении аналогичных зависимостей от обменных форм кальция, получаемые зависимости также малодостоверны. Таким образом, поступление кальция в растения в данном опыте вряд ли лимитируется его содержанием в почве (его достаточно), а точность определения кальция и стронция в почве и растениях с точки зрения метрологии представляется недостаточной для выводов статьи при обсуждении различий между вариантами с
2. Влияние химмелиорантов на содержание подвижного Са и 8г и их отношение
Вариант Содержание подвижных форм в почве - 28.08.02 г. Содержание подвижных форм в почве - 17.08.05 г.
Са, мг/кг 8г, мг/кг Са/8г Са, мг/кг 8г, мг/кг Са/8г
Фон (К + №К30) 1960 6 326,7 3400 9 377,8
Ф + ИМ 0,5 г.к. 1960 6 326,7 2800 14 200,0
Ф + ИМ 1,0 г.к. 1960 6 326,7 2800 9 311,1
Ф + ИМ 2,0 г.к. 2920 8 365,0 3600 10 360,0
Ф + ИМ 5,0 г.к. 4400 7 628,6 3800 9 422,2
Ф + МШ 0,5 г.к. 2240 7 320,0 3000 11 272,7
Ф + МШ 1,0 г.к 2120 7 302,9 4400 11 400,0
Ф + МШ 2,0 г.к. 1960 7 280,0 2800 11 254,5
Ф + МШ 5,0 г.к. 2120 7 302,9 2800 12 233,3
Ф + ККК 0,5 г.к. 2040 8 255.0 2600 14 185,7
Ф + ККК 1,0 г.к. 3200 20 160,0 3200 22 145,5
Ф + ККК 2,0 г.к. 3880 29 133,8 3800 20 190,0
Ф + ККК 5,0 г.к. 4680 43 108,8 3600 22 163,6
Ф + ЗШО 0.25 г.к. 2000 10 200,0 3400 12 283,3
Ф + ЗШО 0,50 г.к. 2320 8 290,0 2600 12 216,7
Ф + ЗШО 0,75 г.к. 2040 8 255,0 2800 9 311,1
Ф + ЗШО 1,0 г.к. 2040 10 204,0 2600 12 216,7
3. Влияние химмелиорантов на содержание Са и 8г и в растениях и их отношение
и коэффициент дискриминации (Кдиск.)
Вариант Ячмень (200 г.) Викоовсяная смесь (2006 г.)
Зерно Солома
Са, 8г, Са/8г Кдиск.? +/- Са, 8г, Са/8г Кдиск., +/- Са, 8г, Са/8г Кдиск., +/-
мг/кг мг/кг Са/Бг раст Са/Бг почва мг/кг мг/кг Са/Бг раст Са/Бг почва мг/кг мг/кг Са/Бг раст Са/Бг почва
Фон (К + №К30) 361,4 2,18 166 0,4 2726 16,16 169 0,5 8280 68 122 2,7
Ф + ИМ 0,5 г.к. 295,2 1,73 171 0,9 2973 15,36 194 1,0 8770 63 139 3,2
Ф + ИМ 1,0 г.к. 346,6 2,26 153 0,5 2756 15,06 183 0,6 9400 70 134 3,2
Ф + ИМ 2,0 1.к. 311,3 1,90 164 0,5 2502 14,42 174 0,5 9880 77 128 2,8
Ф + ИМ 5.0 г.к. 362,4 2,01 180 0,4 2458 12,29 200 0,5 7130 56 127 3,0
Ф + МШ 0,5 г.к. 304,3 2,01 151 0,5 2683 15,60 172 0,6 7530 60 126 2,9
Ф + МШ 1,0 г.к. 305,6 1,69 181 0,5 2563 14.08 182 0,5 9490 73 130 3,2
Ф+МШ 2.0 г.к. 361,7 2,16 167 0,6 2522 15,06 168 0,7 10110 71 142 3,3
Ф + МШ 5,0 г.к. 331,8 2,03 163 0,7 2910 17,68 165 0,7 9450 81 117 2,7
Ф + ККК 0,5 г.к. 320,7 2,43 132 0,7 2376 16,76 142 0,8 9950 85 117 2,3
Ф + ККК 1,0 г.к. 341,9 3,46 99 0,7 3075 28,97 106 0,7 8540 103 83 2,1
Ф + ККК 2,0 г.к. 362,4 4,10 88 0,5 2951 33,85 87 0,5 8490 137 62 1,6
Ф + ККК 5,0 г.к. 334,0 3,93 85 0,5 3317 47,56 70 0,4 9610 177 54 1,5
Ф + ЗШО 0,25 г.к. 286,7 2,36 122 0,4 2379 19,00 125 0,4 11300 101 112 2.8
Ф + ЗШО 0,50 г.к. 324,4 1,99 163 0,8 2739 15,78 174 0,8 8090 66 123 3,0
Ф + ЗШО 0,75 г.к. 304,1 1,87 163 0,5 2668 18.49 144 0,5 8790 79 111 2,8
Ф + ЗШО 1,0 г.к. 326,9 2,43 135 0,6 2718 19,48 140 0,6 7510 75 100 2,6
Са
1 2 0 0 0
▲ ▲ А. У = -0,089 х + 9 2 0 3,1
ГА * и 132 = 0,0 0 2 5
♦ зерно ячм еня ■ солом а
/А А
У = 0,13 01 х + 2 3 7 2,5 ▲ викоовес
= 0,09 6
У = 0 015 3х + 28 6,46
20 00 3000 4 0 0 0 50 2 = 0,1378 00 Са зоМ,р рт
Рис. 4. Зависимость между накоплением кальция _в растениях от «валового» содержания_
использованием отношений Са/8г, при том что многие различия оказываются статистически незначимыми.
Довольно устойчивые связи видны в построенных нами зависимостях поступления стронция в растения от содержания его обменных форм (рис. 5), но, учитывая большие неопределенности в результатах измерения
обменных форм кальция, перейти от них к достоверным зависимостям отношений Са/8г и их обсуждению в статье представляется недостаточно обоснованным. Следовательно некоторые выводы статьи нельзя считать метрологически обоснованными.
Отметим, что в статье тех же авторов «Качество кормов и питьевой воды в биогеохимической провинции» (см. тот же номер), также дискутируются вопросы токсикологии стронция. Не очень понятно, почему авторы используют в качестве объекта для критики качество кормов, выращенных на почве, произвесткованной дозой конверсионного мела по 2-5 г.к. Кто и когда такую норму известкования этим мелиорантом рекомендовал? Авторы предлагают ужесточить нормы по содержанию стронция в воде, однако приведенная ими статистика по переломам явно указывает на то, что недостаток стронция в воде вреден не в меньшей степени, чем избыток. В этой связи есть, например, работы, в которых на основании медицинских исследований предлагается даже добавлять стронций в питьевую воду до оптимального содержания [2]. Отметим также, что препараты стронция
200 150
= 100
n &
- 50
СО
0
y = 2,9 8 67x + 50,8 0 1
□ зерно*10 дсолом а Хвикоовес
y = 0, 8 8 3 6x + 9,5 02 1 R2 = 0,972 y„= 0,6 6 2 3x + 1 6,1 7 2
R2 = 0,827
20
40
60
S r e x
Рис. 5. Накопление стронция в растениях в зависимости от содержания обменного стронция
широко используют в медицинскои практике при лечении остеопороза без каких-либо упоминании о негативных эффектах. По краИнеИ мере, при обсуждении проблемы нормирования стронция собственных данных авторов и цитированных ими работ явно недостаточно, и
представляется необходимым обсуждение зарубежного опыта. Так, в нормах ЕРА США [3] предлагается в качестве безопасного уровень содержания в воде до 4 мг/л, а суточное потребление - до 2 мг стронция на кг живого веса в день. В этом документе обобщены данные по токсикологии стронция в экспериментах на лабораторных животных, которые уместно бы использовать.
Резюмируя, хочется отметить, что эти работы были поддержаны грантами РФФИ, и авторам следовало бы более основательно подойти к проведению исследований и подготовке публикаций.
Литература
1. Пушкарева Н.Г., Маковский Р.Д. Влияние химме-лиорантов на поступление стронция в растения// Агрохимический вестник. № 3. 2008. - с. 13-15.
2. Skoryna SC. 1981. Effects of oral supplementation with stable strontium. Can Med Assoc J 125:703-712.
3 Toxicological profile for strontium // www.atsdr.cdc.gov/
/toxprofiles/tpl 59.html
ПОЗДРАВЛЯЕМ
90 лет на службе плодородия
Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам (НИУИФ), первоначально Научный институт по удобрениям (НИУ), был создан в 1919 году в системе Научно-технического управления ВСНХ СССР.
Для решения комплекса проблем, связанных с созданием в стране мощной сырьевой базы фосфатного сырья и туковой промышленности, управлять институтом были призваны выдающиеся ученые: директором института и руководителем горно-геологического отдела был назначен проф. Я.В. Самойлов, технологический отдел возглавил академик Э.В. Брицке, затем академик С.И. Вольфкович, агрохимический отдел - академик Д.Н. Прянишников.
Многие из сотрудников НИУ впоследствии стали ведущими учеными химической, геологической и агрономической науки: А.Н. Несмеянов, А.Л. Яншин, А.В. Пейве, М.В. Каталымов, А.В. Соколов, А.П. Безруков, А.С. Соколов, Н.Н. Мельников, М.Л. Чепелевецкий, В.М. Борисов, Д.А. Сабинин, К.М. Малин, А.Г. Амелин, Л.Е. Берлин, Н.Н. Постников, Ф.В. Турчин, А.В. Казаков, Ф.Т. Перитурин, А.Н. Лебедянцев, В.В. Геммерлинг и др.
НИУИФ стал родоначальником ряда крупных НИИ России, научные контакты с которыми поддерживаются до настоящего времени:
• в 1922-1923 гг. в составе НИУ была организована первая в стране научная агрохимическая база - Долгопрудненская агрохимическая опытная станция (ДАОС) и Люберецкое опытное поле (ЛОП);
• в 1929 г. создан Опытный завод НИУИФ в составе обогатительного, фосфатного и термических цехов. Сегодня -это ОАО «Реатекс». Здесь, в 1930 г. была пущена в эксплуатацию первая промышленная установка по получению экстракционной и термической фосфорной кислот, аммофоса, борной кислоты и других продуктов;
• в 1931 г. - Государственный институт азотной промышленности (ГИАП) и Всесоюзный научно-исследовательский институт удобрений, агротехники и агропочвоведения (ВИУА);
• в 1943 г. - Государственный институт горно-химического сырья (ГИГХС);
• в 1963 г. - Всесоюзный научно-исследовательский институт химических средств защиты растений (ВНИИХСЗР);
• В 1994 году институт преобразован в открытое акционерное общество «НИУИФ».
За 90 лет в НИУИФ защитили диссертационные работы свыше 500 сотрудников, специалистами института подготовлено более 320 томов научных трудов, выпущено более 100 монографий и брошюр. Сегодня институт поддерживает 63 действующих патента РФ, часть из которых реализована в промышленности или заложена в технических решениях в проектах для новых производств.
В институте работают 4 доктора наук, 30 кандидатов наук, более 30 молодых специалистов. Залогом успеха и качественного профессионального роста молодых специалистов является участие в полном цикле прикладных разработок от расчетов и проведения исследований до проектирования и внедрения в производство. Сохранение интеллектуальной собственности приоритетных разработок остается ключевой компетенцией института.
Разработки ведущих специалистов института, новизна технических решений которых подтверждена патентами, внедрены в производстве фосфорной кислоты и удобрений на профильных предприятиях России.
Приоритетным направлением деятельности института является поддержание преемственности научных направлений, в основе которой лежит постоянная подготовка научных кадров высшей квалификации. В НИУИФ работает аспирантура и ученый совет, лучшим студентам РХТУ им. Д.И. Менделеева выплачивается стипендия имени профессора Я.В. Самойлова.
Сегодня разработки института востребованы практически всеми отраслевыми российскими профильными предприятиями, сохранились связи с производителями и проектными институтами в странах СНГ.
В.В. Давыденко, ОАО «НИУИФ»
