Актуальность исследования определяется необходимостью более широкого анализа механизмов связывания радиоактивных и редкоземельных элементов с различным химическим поведением с растворенным органическим веществом для адекватной оценки их подвижности в окружающей среде. Цель. Определение флуоресцентных компонентов растворенного органического вещества торфа с использованием анализа PARAFAC и установление прочности связей элементов с органическим веществом торфа. Методы. Анализ группового состава торфа, гамма-спектрометрия, спектрофотометрия, флуоресцентная спектроскопия, анализ компонентов PARAFAC, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой. Результаты и выводы. Исследован групповой химический состав торфяной залежи Петропавловский Рям по профилю. Установлено, что с увеличением глубины в торфе возрастают содержание гуминовых кислот, битумов, целлюлозы, а также зольность торфа. Изучено распределение техногенных радионуклидов в торфе в зависимости от глубины. Установлено, что максимум цезия-137 и америция-241 сосредоточено в слое 20–30 см, а максимальная активность плутония-239,240 приходится на слой 10–20 см. Определены оптические свойства растворенного органического вещества торфа в зависимости от его глубины и рН раствора, на основании чего удалось оценить особенности строения органических соединений гуминовой части торфа. С использованием факторного анализа PARAFAC определены основные компоненты торфа – фульвовая и гуминовые кислоты, содержание фульвокислот преобладает над гуминовыми в 1,5 раза при рН 3–12, и в 1,7–2 раза при рН 0,5–2,5. Изучено пространственное распределение редкоземельных элементов и Th, U по профилю верхового слоя торфа и установлено их сродство к органическим фракциям. Самые прочные комплексы с гуминовыми кислотами образует торий (связывание 70–80 %), связывание урана с гуминовыми кислотами составило 30–40 %, редких земель – 20–37 %.