20.07.2018
В ходе возведения частного жилого здания и разработке интерьера, необходимо принимать во внимание все требования, которые...


20.07.2018
Биметаллическими радиаторами называют батареи, созданные из нескольких сплавов: стального и алюминиевого. Сталь применяют с целью...


19.07.2018
Гибка металла, в особенности, листового, считается технологичной процедурой, в ходе которой из прокатного листа можно получить ту...


18.07.2018
Металлические изделия самой разной функциональности для краткости называются метизы. Группа охватывает широчайший ассортимент,...


18.07.2018
Сегодня на рынке выбор покрытий для пола является попросту колоссальным, среди самых востребованных вариантов следует отметить...


17.07.2018
Инверсионная крыша является «кровлей наоборот». Если говорить простыми словами, то основным её отличием, сравнивая со стандартной...



Значение натрия для почвы, растений, животных

11.01.2017
Натрий относится к подвижным катионам биосферы сильного биологического накопления и повышенной биогенности (Бг = 0,54).
Среднее генеральное содержание натрия в почвах 0,62%. Поведение натрия в экзогенных процессах тесно связано с Cl и SO4. В аридных холодных районах (высокогорные пустыни Средней Азии, Тибета, Якутии, Забайкалья) растворимость соды и сульфата Na снижается и они остаются в почвах, в результате в депрессиях накапливаются NaCl и MgCl2. При натриевом засолении Na+ вытесняет Ca2+ и Mg2+, и поглощающий комплекс приобретает Na состав. Этот процесс называется осолонцеванием и характерен для многих солончаковых почв, в то время как элювиальные почвы степей и пустынь имеют существенно Ca-Mg поглощающий комплекс. В солонцах поглощающий комплекс также имеет существенно Na состав, и в почвах содержится сода (pH≥8,5). Щелочная среда вредна для многих растений (кроме черной полыни и других типично солонцовых растений). В депрессиях солонцов концентрируется еще больше соды. Типична она для лесостепей, северных степей, саванн. Солонцы образуются не только при рассолении солончаков и при формировании почв на морских глинах с Na поглощающим комплексом. Сульфатное засоление и гипс уничтожают соду: Na2CO3+CaSO4⇔CaCO3+Na2SO4. Взаимодействие натрия обменного комплекса в засоленных почвах и корах выветривания с HCO3—Ca водами приводит к десорбции Na и формированию содовых вод и солонцов. Поэтому орошение пустынь, сухих степей и др. засушливых районов нередко приводит к вторичному засолению.
Кроме солонцов с преобладающим Na комплексом в нашей стране много солонцеватых почв, в которых в обменном комплексе всего от 5 до 30% Na. Это солонцеватые черноземы, каштановые и другие почвы, распространенные шире, чем типичные солонцы. Между почвами и растениями происходит постоянный обмен Na, засоление периодически сменяется рассолением. В общем, чем суше климат, тем интенсивнее идут процессы современного соленакопления и тем в большей степени сохраняются в континентальных отложениях и в почвах реликты — гипсоносные, соленосные и солонцовые горизонты, не связанные с современным уровнем грунтовых вод. В пустынях и полупустынях со среднегодовым количеством осадков 100—250 мм при испаряемости 1000—2500 мм галогенез проявляется повсеместно.
На примере Белорусского Полесья (гумидные кислые почвы) К.И. Лукашовым показано распределение Na в разных типах почв и соотношение с его содержанием в породах (%): дерново-подзолистые почвы на морене 0,43 (морена 0,46), такие же на песках 0,22 (пески 0,24), а на эоловых песках 0,18 (эоловые отложения 0,18), перегнойно-глеевые 0,30, торфяно-болотные 0,13, аллювиально-луговые 0,33. Для полупустынных ландшафтов по И.В. Иванову и др. содержание водно-растворимых солей в 2-метровом почвенном слое (%): светло-каштановые 0,4, серо-бурые 0,5, солонцы серо-бурой зоны 0,9.
Натрий — биологически незаменимый элемент, содержание его в организме млекопитающих, так же как К, Р, Cl, S, весьма высокое и уступает только О, С, Н, N, Ca. Кларк Na для биосферы 1,9%, биоса 0,02%.
Биофильность Na А. И. Перельманом определена как формально низкая — 0,008 (К 0,12, Ca 0,17). В живом веществе его содержится в среднем 2*10в-2% (с.); несколько больше Na в организмах животных (морские 40—480, наземные 40 мг/кг), чем в растениях (морские 330, наземные 12 мг/кг), а в морском биосе намного больше, чем в наземном; в бактериях среднее содержание 46 мг/кг. В планктоне в среднем содержится 3,5% Na (Na/K = 3,5), в том числе в фито- 3,0%, зоопланктоне 4,0%; во взвеси 4,0%. Особенно много Na в растениях-голофитах — водорослях, солянках (~0,5—2% на живую массу, в золе бурых водорослей 12,3%, в лебедовых 19,5%). Среднее для органики водорослей, по В.А. Ковалеву — 26,3 мг/кг. В обычных сухопутных растениях содержание Na чаще составляет n*10в-2 % на живую массу. Данные по золе сильно расходятся (%): по В.А. Ковде — грибы 2,7, кустистый лишайник 3,5, лехи 2,5, хвощи 1,5, плауны 0,9, дикие злаки 3,1, культурные злаки 1,8, крестоцветные 7,7, бобовые 3,4; по В.А. Ковалеву — лишайники 3 (n=112), мхи 4,6 (29), папоротники 2,4 (9), хвощи 2,4 (40), плауны 0,7 (4), голосеменные 0,6 (22), покрытосеменные 1,7 (282), двудольные 2,2 (660).
Зола растений по сравнению с почвами значительно обогащена Na, поэтому им особенно богат гумусовый слой, из которого Na быстро переходит в подвижное состояние. В связи с этим во влажном климате почво-биокругооборот Na не имеет значения.
Биогенность Na при среднем значении 0,54 варьирует в разных природных зонах: тундровая зона 0,038, лесная ~0,5 (древесная растительность 0,13, травянистая 0,02; среднее для лесотундры 0,07); степная 0,14; пустынная 2,4. В общем биогенность Na увеличивается с севера на юг.
В пищевых растениях и продуктах средние содержания Na и К в целом для нашей страны следующие (мг/кг): пшеница 80 и 3230, рожь 40 и 4240, тритикале 50 и 3680, овес 370 и 4210, ячмень 320 и 4530, просо 280 и 3280, гречиха 40 и 3250, рис 300 и 3140, сорго 280 и 2460, кукуруза 270 и 3400, горох 330 и 8730, фасоль 400 и 11 000, чечевица 490 и 6330, нут 720 и 9680, соя 60 и 16070; мука 30—70 и 1220—3100, крупы — до 150, в овсянке 350 Na, хлеб — от 2800 и ~1200 (сдобные пшеничные изделия) до 6200 и 2020 (серый), 6100 и 2450 (ржаной). В молоке содержание Na и К колеблется в незначительных пределах (мг/кг): коровье 500 и 1460, овечье 260 и 198, верблюжье 700 и 1800; в цельномолочных продуктах то же от 500 и 1460, в стерилизованном молоке до 320 и 950, гораздо выше содержание в молочных консервах, в сыворотке сухой 11000 Na, казеинате 15 000 Na, молоке сухом 4000 и 12000, сухом обезжиренном 4420 и 12240, сгущенном без сахара до 1240 и 3180; высокое содержание в кашах молочных детских с рисовой мукой (6400—6800 и 4500—5600), в сырах (Na — рокфор 19000, голландский 11000, сусанинский 7200). В овощах и фруктах количество Na (мг/кг) невелико — 60—300, К — среднее — обычно 1000—2000, до 5680 (картофель). В мясных и рыбных продуктах содержания Na таковы (мг/кг): говядина 730, свинина 650, баранина 1010, телятина 1080, крольчатина 570; субпродукты: мозги 1670, почки говяжьи 1040, то же бараньи 2000; более высокие — в мясных полуфабрикатах: котлеты 500—5500, колбаски 6300; в рыбе свежей 1000—2000, соленой 39000—48000. Для минеральных вод его концентрации (мг/кг) следующие: Ессентуки № 4 2900, Арзни 2100, Боржоми 2000, Нарзан 200, остальные 50—100. Отношение Na/К в продуктах меняется в широких пределах — от 0,01—0,5 в злаках, муке и крупах до 0,5—10 в хлебе, молочных и мясных продуктах.
У растений Na регулирует рост и развитие, у человека и животных находится во внеклеточном пространстве, определяет химизм организма и крови и обеспечивает уровень осмотического давления внеклеточных жидкостей, нормальную работу сердечной мышцы, нервно-мышечной возбудимости и д. При его избытке (≥6г/сут) повышается хрупкость сосудов, нарушается водный баланс организма. При недостатке (≤1 г/сут) наиболее чувствительной оказывается вначале нервная система, затем ухудшается общее состояние (слабость). У животных Na антагонист К, антагонизма с микроэлементами не установлено. В отличие от К, Na является основным элементом внеклеточной среды, составляя 90% всех катионов плазмы и определяя химическое водно-солевое равновесие K+⇔Na+ в организме. В организм взрослого человека поступление Na с пищей и жидкостями составляет ~4,4 г/сут, т. е. немного выше, чем К. (3,3 г/сут). Всасывание Na у человека в 5 раз больше, чем К. что обеспечивает постоянный обмен между кишечником и кровью. Na и Cl равномерно распределяются по внеклеточным жидкостям, легко диффундируя через оболочки капилляров, общее содержание Na в организме ~100 г (0,14% массы тела). Значительная часть Na у взрослого человека (~30%) находится в костной ткани.
В различных средах и органах человека Na, по обобщенным данным, распределен так (в скобках — число анализов; ж. — на живую массу, с. — сухую): кровь (мг/л) — общая 1969±5 (≥1000), в том числе эритроциты 284±0,2 (1217), плазма 3162 + 5 (3480), сыворотка 3251±10 (2298); молоко 400 мг/л (≥500); другие оценки (n*10в-6): кость 6970—14 100 (≥20); мозг 1660—1800 (20, ж.): волосы 18—1720 (≥1500); сердце 1700—1212 (15, ж); почка 2000 (ж.). 10000 (135, с.); печень 564—1735 (20, ж.), 5880 (92, с.); мышцы 730—1770 (60, ж.); ногти 332—3010 (700); кожа 69—2039 (ж.), 3000—4000 (20, с.); зубы 5300—7500 (21). Основное выведение — с мочой и потом; Tб=11 сут (99,9%).
В отечественной норме взрослый человек потребляет 4—6 г Na в день: 2,5 г с хлебом, 0,5—1 г с другими продуктами, 1—3 г при подсаливании пиши NaCl.