ФОСФОРНЫЕ УДОБРЕНИЯ, РЕАЛИЗУЕМЫЕ В РОССИИ, КАК ИСТОЧНИК ПОСТУПЛЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВУ
Аннотация
Активно применяемые в сельском хозяйстве фосфорные удобрения могут служить источником поступления в почву различных примесей, способных оказывать негативное воздействие на компоненты окружающей среды. В работе проведена оценка содержания редкоземельных элементов (РЗЭ) в фосфорных удобрениях, реализуемых на территории России. РЗЭ – группа элементов, которая активно изучается в связи с возможными как негативными там и положительными эффектами влияния на живые организмы. На настоящий момент не разработаны нормативы содержания РЗЭ в почве и удобрениях. Также в литературе отсутствуют данные о содержании РЗЭ в фосфорных удобрениях, реализуемых на территории России, и оценка значимости внесения удобрений как фактора поступления РЗЭ в сельскохозяйственные почвы. С применением метода оптико-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой получены данные о содержании РЗЭ в образцах фосфоритной муки, простого суперфосфата и двойного суперфосфата (выборка включала 22 образца). Показано, что фосфорные удобрения могут существенно различаться по содержания РЗЭ, высокое содержание РЗЭ (свыше 1000 мг/кг) отмечалось в отдельных образцах простого и двойного суперфосфата. Группа образцов фосфоритной муки наиболее однородна по содержанию РЗЭ в образцах. Легкие РЗЭ преобладают в составе удобрений над тяжелыми РЗЭ. По результатам проведенного исследования, можно сделать вывод о потенциальном отсутствии существенного влияния применения изученных фосфорных удобрений на содержание РЗЭ в почве. Однако, высокое содержание РЗЭ в некоторых образцах удобрений требуют мониторинга содержания РЗЭ в почвах агроценозов, а также разработки нормативов содержания РЗЭ в минеральных удобрениях.
Скачивания
Литература
Abdel-Haleem A.S., Sroor A., El-Bahi S.M., Zohny E. Heavy metals and rare earth elements in phosphate fertilizer components using instrumental neutron activation analysis. Appl. Radiat. Isot., 2001, vol. 55, pp. 569–573. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S0969-8043(01)00098-7
Balaram V. Rare earth elements: A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact. Geosci. Front., 2019, vol. 10, pp. 1285–1303. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.gsf.2018.12.005
Brown P.H., Rathjen A.H., Graham R.D., Tribe D.E. Rare earth elements in biological systems. Handb. Phys. Chem. rare earths, 1990, vol. 13, pp. 423–452. https://doi.org/10.1016/S0168-1273(05)80135-7
Castor S.B., Hedrick J.B. Rare earth elements. Ind. Miner. Vol. 7th Ed. Soc. mining, Metall. Explor. Littleton, 2006, pp. 769–792.
FAO. World fertilizer trends and outlook to 2022. Rome, 2019, 40 p.
Gonzalez V., Vignati D.A.L., Leyval C., Giamberini L. Environmental fate and ecotoxicity of lanthanides: Are they a uniform group beyond chemistry? Environ. Int., 2014, vol. 71, pp. 148–157. https://doi.org/10.1016/j.envint.2014.06.019
Gorbunov A.V, Frontasyeva M.V, Gundorina S.F., Onischenko T.L., Maksjuta B.B., Pal C. Effect of agricultural use of phosphogypsum on trace elements in soils and vegetation. Sci. Total Environ., 1992, vol. 122, pp. 337–346. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/0048-9697(92)90051-S
Greenwood N.N., Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997, 1359 p.
Hu Z., Haneklaus S., Sparovek G., Schnug E. Rare earth elements in soils. Commun. Soil Sci. Plant Anal., 2006, vol. 37, pp. 1381–1420. https://doi.org/https://doi.org/10.1080/00103620600628680
Liang T., Zhang S., Wang L., Kung H. Te, Wang Y., Hu A., Ding S. Environmental biogeochemical behaviors of rare earth elements in soil-plant systems. Environ. Geochem. Health, 2005, vol. 27, pp. 301–311. https://doi.org/10.1007/s10653-004-5734-9
Liu C., Yuan M., Liu W.-S., Guo M.-N., Huot H., Tang Y.-T., Laubie B., Simonnot M.-O., Morel J.L., Qiu R.-L. Element case studies: rare earth elements, in: Agromining: Farming for Metals. Springer, 2018, pp. 297–308. https://doi.org/https://doi.org/10.1007/978-3-319-61899-9_19
Massari S., Ruberti M. Rare earth elements as critical raw materials: Focus on international markets and future strategies. Resour. Policy, 2013, vol. 38, pp. 36–43.
Migaszewski Z.M., Gałuszka A. The characteristics, occurrence, and geochemical behavior of rare earth elements in the environment: a review. Crit. Rev. Environ. Sci. Technol., 2015, vol. 45, pp. 429–471.
Naccarato A., Tassone A., Cavaliere F., Elliani R., Pirrone N., Sprovieri F., Tagarelli A., Giglio A. Agrochemical treatments as a source of heavy metals and rare earth elements in agricultural soils and bioaccumulation in ground beetles. Sci. Total Environ., 2020, vol. 749, pp. 141438. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141438
Otero N., Vitoria L., Soler A., Canals A. Fertiliser characterisation: major, trace and rare earth elements. Appl. geochemistry, 2005, vol. 20, pp. 1473–1488.
Pagano G., Guida M., Tommasi F., Oral R. Health effects and toxicity mechanisms of rare earth elements—Knowledge gaps and research prospects. Ecotoxicol. Environ. Saf., 2015, vol. 115, pp. 40–48. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2015.01.030
Paoli L., Fiorini E., Munzi S., Sorbo S., Basile A., Loppi S. Uptake and acute toxicity of cerium in the lichen Xanthoria parietina. Ecotoxicol. Environ. Saf., 2014, vol. 104, pp. 379–385. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2014.02.028
Ramos S.J., Dinali G.S., de Carvalho T.S., Chaves L.C., Siqueira J.O., Guilherme L.R.G. Rare earth elements in raw materials and products of the phosphate fertilizer industry in South America: Content, signature, and crystalline phases. J. Geochemical Explor., 2016, vol. 168, pp. 177–186.
Ramos S.J., Dinali G.S., Oliveira C., Martins G.C., Moreira C.G., Siqueira J.O., Guilherme L.R.G. Rare earth elements in the soil environment. Curr. Pollut. Reports, 2016, vol. 2, pp. 28–50. https://doi.org/https://doi.org/10.1007/s40726-016-0026-4
Ribeiro P.G., Dinali G.S., Boldrin P.F., de Carvalho T.S., de Oliveira C., Ramos S.J., Siqueira J.O., Moreira C.G., Guilherme L.R.G. Rare Earth Elements (REEs) Rich-Phosphate Fertilizers Used in Brazil are More Effective in Increasing Legume Crops Yield Than Their REEs-Poor Counterparts. Int. J. Plant Prod., 2021, vol. 15, pp. 1–11. https://doi.org/10.1007/s42106-021-00129-5
Sabiha-Javied, Waheed S., Siddique N., Shakoor R., Tufail M. Measurement of rare earths elements in Kakul phosphorite deposits of Pakistan using instrumental neutron activation analysis. J. Radioanal. Nucl. Chem., 2010, vol. 284, pp. 397–403.
Silva F.B.V, Nascimento C.W.A., Alvarez A.M., Araújo P.R.M. Inputs of rare earth elements in Brazilian agricultural soils via P-containing fertilizers and soil correctives. J. Environ. Manage., 2019, vol. 232, pp. 90–96. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.11.031
Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. Oxford, Melbourne: Blackwell Scientific Publications, 1985, 312 p.
Todorovsky D.S., Minkova N.L., Bakalova D.P. Effect of the application of superphosphate on rare earths’ content in the soil. Sci. Total Environ., 1997, vol. 203, pp. 13–16.
Turra C. Sustainability of rare earth elements chain: from production to food–a review. Int. J. Environ. Health Res., 2018, vol. 28, pp. 23–42.
Turra C., Fernandes E.A.D.N., Bacchi M.A., Sarriés G.A., Reyes A.E.L. Uptake of rare earth elements by citrus plants from phosphate fertilizers. Plant Soil, 2019, vol. 437, pp. 291–299.
Tyler G. Rare earth elements in soil and plant systems - A review. Plant Soil, 2004, vol. 267, pp. 191–206. https://doi.org/10.1007/s11104-005-4888-2
Copyright (c) 2024 Anna D. Kotelnikova, Ksenia A. Kolchanova, Mikhail A. Shishkin, Olga B. Rogova
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
