ГВ: состав и физико-химические характеристики

Источники гуминовых веществ и их характеристика

Гуминовые вещества представляют собой наиболее обширный класс природных соединений, входящих в состав органического вещества почв, природных вод и твердых горючих ископаемых. Основные гуминсодержащие источники можно расположить в следующий ряд в порядке увеличения содержания в них ГВ: морские воды (до 1 мг/л) < речные воды (до20 мг/л) < болотные воды (до 300 мг/л) < почвы (1−12%) < торфа (до 40%) < бурые угли (до 85%) [5]. Наибольшее количество извлекаемых ГВ (до 85%), представленных фракциями гуминовых (ГК) и фульвокислот (ФК), содержится в буром угле, поэтому последний широко используется для их получения.

Бурый уголь — ископаемый гумусовый уголь наиболее низкой степени углефикации (переходная форма от торфа к каменному углю). Бурый уголь образуется из продуктов разложения остатков высших растений. Органическая масса бурых углей — комплекс сложных по составу органических веществ следующих основных групп: гидроксикарбоновых или гуминовых кислот, извлекаемых водным раствором щелочи; гуминов — нерастворимых в щелочах и органических растворителях темных аморфных веществ; битумов — группы органических веществ, растворимых в низкокипящих органических растворителях при их температуре кипения.

Гуминовые вещества — это сложные смеси устойчивых к биодеструкции высокомолекулярных темноокрашенных органических соединений природного происхождения, образующихся при разложении растительных и животных остатков под действием микроорганизмов и абиотических факторов среды [5].

Гуминовые вещества образуются в результате постмортального превращения органических остатков, которое получило название процесса гумификации. В отличие от живой клетки, в которой синтез биополимеров осуществляется в соответствии с генетическим кодом, в процессе гумификации нет установленной схемы образования гуминовых веществ. Поэтому считается, что ГВ состоят из полидисперсных макромолекул, молекулярная масса которых достигает 300 кДа. В связи с развитием современных инструментальных методов исследования появилась возможность количественной оценки, в частности детоксицирующих свойств, и связи ее с функциональным составом и структурой ГВ. Сравнительно недавно была выдвинута новая концепция молекулярной организации гуминовых веществ, основанная на представлении о супрамолекулярном строении, согласно которой ГВ состоят из молекул относительно небольших размеров, соединенных между собой водородными или р-р связями, а также поливалентными катионами. При наличии внутригуминовых гидрофобных участков и внешних гидрофильных зон гипотеза о супрамолекулярном строении ГВ логично приводит к мицелярной модели их организации в водной среде. [7].