Поведение фторидов в почве

Среднее содержание фтора в земной коре (кларк) 6,25·10^-2% по массе; в кислых изверженных породах (гранитах) оно составляет 8·10^-2%, в основных – 3,7·10^-2%, в ультраосновных – 1·10^-2%. Фтор присутствует в вулканических газах и термальных водах. Важнейшие соединения фтора – флюорит, криолит и топаз. Всего известно более 80 фторсодержащих минералов. Соединения фтора находятся также в апатитах, фосфоритах и других.

Поведение фтора в почвах изучалось многими исследователями. Полученные результаты свидетельствуют о том, что его миграционные свойства весьма разнообразны, а уровень содержаний в почвенном растворе зависит от присутствия глинистых минералов, величины рН и концентраций кальция и фосфора в почвах. В целом наибольшая адсорбция фтора минеральными компонентами почв отмечается в интервалах нейтральной рН от 6 до 7.

Фтор накапливается преимущественно в илистой фракции почв (до 70%), тогда как в песчаной фракции его содержание не превышает 0,2-4% от общего количества. Поэтому глинистые почвы всегда содержат больше фтора, чем песчаные (Лозановская И.Н. и др., 1998).

Фтор обладает способностью легко замещать в глинистых минералах гидроксильные группы, поэтому было высказано предположение, что глинистые минералы, в частности иллиты, способны связывать большую часть этого элемента в почвах. Пределы содержания фтора в минералах групп иилита и хлорита составляют 0,1–2,3%.
В природных условиях фтор малоподвижен и не накапливается в верхних горизонтах почв, особенно кислых. Высокая растворимость фтора в кислых почвах обусловлена присутствием легкорастворимых фторидов, например NaF, KF, NH₄F, тогда как AIF₃ известен своей низкой растворимостью. Таким образом, увеличивающееся содержание фтора с глубиной определяется величиной рН среды. Однако установлено, что обогащенность почв глинистыми частицами обычно оказывает наибольшее влияние на распределение фтора в почвенном профиле.
Пониженная миграция фтора в известковых почвах обусловлена образованием слаборастворимых CaF2 и комплексов фтора с железом, алюминием и кремнием. С другой стороны, присутствие в содовых почвах способного к активному обмену натрия увеличивало растворимость фтора.
Содержание фтора в почвах определяется его концентрацией в материнских породах, что же касается особенностей его распределения в почвенном профиле, то они зависят от почвообразующих процессов, из которых наиболее важное значение имеют интенсивность выветривания и содержание глинистых частиц. Очевидно, фтор выносится из верхних горизонтов большинства почв, что отчасти свидетельствует о его инертности к органическому веществу. Например, концентрации фтора в органическом веществе верхних горизонтов почв были очень низкими и составляли 0,03—0,12 мг/кг (Танделов Ю.П., 2004).