Фракционный состав тяжелых металлов в почвах

Для прогнозирования поведения ТМ в агроэкосистемах важно располагать сведеньями об их подвижности в почве. Степень подвижности ТМ в почвах зависит от форм нахождения их в почве. При этом необходимы исследования, дающие информацию об основных физико-химических свойств почвы, влияющие на формы накопления ТМ, их способности к аккумуляции и рассеиванию, направленности миграционных процессов. Фракционный состав тяжелых металлов представлен в таблице 4. Считается, что в водорастворимую фракцию переходят свободные ионы металлов и их растворимые комплексы с неорганическими анионами или органическими лигандами различной прочности. Обменная фракция представлена обменосорбируемими соединениями ТМ ,связанными с различными составляющими почвы: глинистыми минералами, гидроксидами Fe, Al, Mn, Sn,Органическим веществом. В фракцию, связанную с Fe , Mn, входят металлы, образующие прочные поверхностные комплексы. К фракциям, связанных с органическим веществом, относятся металлы, образующие сними, прочные метало органические соединения. Остаточная фракция представлена прочносвязанными ТМ ,входящими в кристаллическую решетку первичных и вторичных минералов почвы и неспособными переходить в раствор в природных условиях.

Первые две вытяжки характеризуют подвижную часть элементов и являются, как часто считается, контрольным показателем почвенного микроэлементарного питания растений и всех автотрофов. Ко второй группе относится часть микроэлементов в составе корбонатов, органических и аморфных веществ в виде гидроксидов Fe и Mn. Третья группа объеденяет изоморфные примеси микроэлементов в минералах

Из всех ТМ по мнению Головатого и других авторов наибольше подвижностью обладаетCd. В незагрязненной дерново-подзолистой почве, на долю обменной фракции приходиться 39%, фракций связанных с оксидами и гидроксидами Fe и Mn -31.7.% А наименее подвижным тяжелым металлом(ТМ) является свинец . Как правило, в почве происходит его трансформация в относительно малоподвижные формы. Так , в фоновой почве около 50% свинца связанно с остаточной фракцией , так как этот элемент входит в состав труднорастворимых соединений и кристаллическую структуру минералов. На долю фракции связанной с гидроксидами Fe и Mn, приходится 37.6%от общего содержания. По мере роста уровня загрязнения почв свинцом наблюдается его перераспределение по фракциям. Накопление происходит главным образом во фракции связанной с гидроксидами Fe и Mn ( до 82-88% от общего содержания). Значительную роль в связывании свинца играет содержание органического вещества. Содержание обменного свинца даже при высоких уровнях загрязнения не превышает 4.7% его общего содержания в почве.

Таблица 4 - Условия фракционирования ТМ из почвы [14]

Фракции ТМ

Экстрагент, концентрация

1)водорастворимая

H2O

2)обменная

0.5М Ca(NO3)2

3)связанная с гидроксидами Fe и Mn

0.5М NH2OH*HCl в 25%СH3COOH

4)связанная с органическим веществом

30% H2O2 (pH 2.0) 0.02M HNO3

5)остаточная

HClO4 .HF

Относительная доля остаточной фракции при загрязнении почвы резко снижается [14]. На накопление ТМ в почвах и распределение их по фракциям также влияют кислотно-щелочные условия. Так на незагрязненной почве преувеличении ее кислотности с 6.5 до 4.5 наблюдается увеличение обменной фракции свинца с 4.9 до 9.4% . оксидами При этом ,происходит некоторое снижение количества элемента связанного с Fe и Mn и наиболее значительные изменения в фракционном составе , органическим веществом. При загрязнении почв Pb наблюдается резкое снижение относительной доли остаточной фракции при всех уровнях кислотности соответственно с 45.0-49.6% до 2.9-3.0%

Таким образом, индивидуальные особенности фракции Pb связанны со спецификой их взаимодействия с компонентами почвы. В незагрязненной почве преобладающей фракцией является остаточная связанная с Fe и Mn и их оксидами и гидроаксидами. с ростом уровня загрязнения почвы ТМ основная часть их связывается с оксидами и гидрооксидами Fe и Mn , в результате чего доля этой фракции увеличивается. Подкисление почвы приводит к увеличению обменной фракции. Все это говорит о том , что уровни загрязнения почв и почвенно-агрохимические факторы в значительной степени влияют на поведение ТМ в почве, и доступность для растений [14].

Перейти на страницу: 1 2

Другие материалы

Питание хищных птиц в агроценозах окрестностей г. Новокузнецка
В биоценозах хищные птицы занимаю самую верхнюю ступеньку пищевых цепей – вершину экологической пирамиды. Эта их позиция необходима биоценозу так же, как и все остальные ступени. Хищные птицы являются естественной и даже обязательной составной частью природных экосистем. Главная роль в деятельности хищных ...