Фракционный состав тяжелых металлов в почвах

Заключение

В условиях антропогенного загрязнения биосферы одной из важнейших задач является изучение путей поступления и иммобилизации загрязняющих компонентов почвы. Насчитывают не менее 6 типов антропогенно-технических воздействий, которые могут вызвать разного уровня ухудшение почв. В их числе: 1) водная и ветровая эрозия, 2) засоление, подщелачивание, подкисление, 3) заболачивание, 4) физическая деградация, включая уплотнение и коркообразование, 5) разрушение и отчуждение почвы при строительстве, добыче полезных ископаемых, 6) химическое загрязнение почв.

Почва является уникальным адсорбентом особую роль в этом процессе играют органическая и неорганическая составляющая почвы, так состав минеральных почвенных компонентов определяют многие свойства почвы. Глинистые минералы, преобладающие в частицах почвы диаметром меньше 0.002мм. Имеющие незначительное количество тяжелых металлов в качестве структурных компонентов, принадлежит функция обеспечения сорбционных свойств почвы. Частицы глинистых минералов способны удерживать на поверхности катионы благодаря наличию отрицательного заряда, частично распределенного по всей поверхности кристаллической решетки, но в основном локализованного на поверхности. Заряд частиц глинистых минералов может быть как постоянным, так и зависящим от рН. Значительная часть заряда кристаллической решетки является постоянным и определяется изоморфным замещение атомов Si и Al, находящихся в центрах тетраэдров или октаэдров, катионами с более низкой валентностью. Кроме того, частицы глинистых минералов в почве часто бывают покрыты пленками гидроксилов железа, гумуса или аморфных алюмосиликатов, которые сами по себе способны обладают поглотительной способностью. Проанализировав литературу, было установлено, что к специфической сорбции в значительной степени способны катионы с радиусом меньше 0.085нм. Сорбцию таких ионов можно объяснить их миграцией внутрь кристаллической решетки минерала к месту расположения октаэдрических и тетраэдрических зарядов. По другой гипотезе специфическая сорбция почвы обусловлена наличием на поверхности глинистых минералов полостей, образованными атомами кислорода кремнекислородных тетраэдров, которые могут быть заполнены катионами, близкими по размерам, притягиваемые отрицательным зарядом решетки. В такие полости могут проникнуть все дегидратированные катиона, радиус которых меньше 12нм.

Также было установлено, что важную роль в сорбционных свойствах почвы играют органические вещества, представленные в основном гумусовыми и фульвокислотами, которые накапливают тяжелые металлы. Причем фульвокислоты накапливают ТМ в большей степени чем гумусовые кислоты. По мере увеличения содержания в почве гумуса снижается количество подвижных форм металлов в почве, а, следовательно, и их дальнейшее накопление в растениях. По степени влияния гумуса на переход ТМ в сельскохозяйственные культуры из проанализированных тяжелых металлов можно выстроить нисходящий ряд Cu> Pb>Zn>Cd.

Адсорбция тяжелых металлов почвами сопровождается значительным уменьшением значений рН равновесных растворов. Так по мере заполнения почвенно-поглощающего комплекса катионами тяжелых металлов значения рН равновесных растворов уменьшается вследствие вытеснения ионов водорода из слабокислотных основных обменных позиций и, частично, гидролиза катионов ТМ в растворе. Значения максимальный адсорбций катионов ТМ почвами может быть меньше, равно или больше стандартных значений емкости катионного обмена. В присутствии в ППК обменных катионов со слабокислотными и основными функциями, имеющих высокое относительное сродство к ионам водорода, не позволяет получать монотонные формы почвы путем их обработки концентрированными растворами нейтральных солей.

Перейти на страницу: 1 2 

Другие материалы

Пути решения экологических проблем
Несмотря на спад производства и осуществление ряда природоохранных мер как на федеральном, так и на региональном уровне, экологическая обстановка в наиболее населенных и промышленно развитых районах страны остается неблагополучной, а загрязнение природной среды – высоким. Накопившиеся за десятилетия эколог ...