WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 15 |

Влияние карбонатностина групповой состав соединений меди, цинкаи свинца в почвах

Отличительной чертойчерноземов обыкновенных является наличиекроме обычных для черноземов формкарбонатных новообразований – белоглазки ипрожилок –мицелярной формы в виде карбонатной«плесени» (Гаврилюк, 1955;Минкин, 1974;. Вальков, 1977; Безуглова, 2001). Дляпроведения исследований была использованапочва вегетационного опыта с 0,5 %карбонатов незагрязненная и загрязненная300 мг/кг исследуемых металлов.Дополнительно созданы варианты с 2,5 и 5%CaCO3, в которыебыли раздельно внесены 300 мг/кг ацетатов Cu,Zn и Pb.

Установлено,что с увеличением количества карбонатов внезагрязненных и загрязненных почвахрастет количество специфическисорбированных на карбонатах соединений ТМ(табл. 10), что является региональнойособенностью карбонатных почв. При этомсоотношения групп меняется в сторонуувеличения доли прочно связанныхсоединений.

При загрязнении почвувеличение карбонатов более существенносдерживает рост подвижности металлов посравнению с их незагрязненными аналогами.Это происходит благодаря увеличениюсорбционной емкости почвы в прочномсвязывании ТМ в соответствии с несколькимивозможными механизмами:

1) значительная доляметаллов поглощается карбонатами по типуспецифической сорбции (хемосорбции):

ТМ2+ + CaCO3 =ТМCO3 (адс.) +Ca2+

2) при более высокихконцентрациях ТМ, когда вся поверхностькарбонатов покрыта хемосорбированнымкарбонатом металла, начинается осаждениеметалла в виде отдельной твердой фазыкарбоната ТМ:

ТМ2+ + Н2CO3 =ТМCO3 (тв.) +2Н+

3) увеличение содержаниякарбонатов до 5% способствуетподщелачиванию почвы на 0,5 единиц рН – с 7,4 до 7,9. Приувеличении рН гидроксиды Fe и Al начинаютпроявлять кислотные свойства и, какследствие, увеличивается поглощениеметаллов (Мотузова, Попова, 1989).

4) еще один механизмсвязан с образованием гидроксокомплексовТМ при повышении рН, что увеличивает ихсорбцию почвой за счет меньшего заряда(ТМОН+).

Таблица 10

Влияние карбонатов нагрупповой состав Cu, Pb и Zn при загрязнении

чернозема обыкновенного,%

Содержание карбонатов в почве,%

Непрочно связанные соединения(НС)

Прочно связанные соединения(ПС)

НС/ПС

Обменные, MgCl2

Комплексные

Специфически сорбированные

Органическим веществом

(Гидр)оксидами Fe и Mn

Силикатами

на карбонатах

на(гидр)-

оксидах Fe и Mn

Cu

0,5

7

42

34

17

42

30

27

30/70

2,5

4

36

49

12

37

34

29

25/75

5

3

23

66

8

36

36

28

19/81

Pb

0,5

10

46

32

12

51

33

16

31/69

2,5

6

36

56

3

42

40

18

21/79

5

3

18

74

5

46

39

15

16/84

Zn

0,5

12

16

40

32

2

54

44

40/60

2,5

7

14

68

12

4

53

42

28/72

5

3

3

86

8

4

55

41

22/78

5.2. Групповой составсоединений цинка и свинца в черноземеобыкновенном по результатам полевогоопыта

Общее содержание Zn и Pb и количество их подвижных формна контрольных участках (вариант безвнесения металлов) соответствоваловарьированию этих показателей в почвахвегетационного опыта.

Загрязнение почвполевого опыта цинком и свинцомсопровождается повышением их подвижности:относительное содержание непрочносвязанных соединений увеличивается в 2-3раза (табл. 11). В пределах данной группысоединений при внесении металловпроисходят изменения в соотношении форм:возрастают доли обменных и комплексныхсоединений Zn и Pb при уменьшении доли ихспецифически сорбированных форм. При внесении металлов содержание обменных форм Zn и Pbпревышает ПДК. Вместе стем, распределение Zn и Pb по формамсоединений в незагрязненной изагрязненной почве одинаковое:специфически сорбированные > обменные >комплексные.

Таблица 11

Групповой составсоединений Zn и Pb при загрязнении черноземаобыкновенного, слой 0-20 см (параллельноеэкстрагирование)

Варианты опыта

Общее содержание*

НС/ПС**

__________НС*_______

обменные/комплексные/специфически сорбированные***

1 год

2 год

3 год

1год

2 год

3 год

Zn

Без внесения

68

12/88

65

12/88

67

12/88

8

8/5/87

8

8/6/86

8

8/5/87

Металл

356

32/68

349

35/65

352

36/64

113

29/25/46

121

23/19/58

127

21/19/60

Pb

Безвнесения

24

15/85

24

15/85

28

12/88

4

23/9/68

4

24/8/68

3

30/3/67

Металл

110

38/62

101

45/55

100

42/58

42

31/14/55

45

24/28/48

42

21/35/44

* мг/кг; ** непрочно/ прочносвязанные соединения, % от общегосодержания; *** % от непрочно связанныхсоединений

В течение 3 лет послевнесения Zn и Pb равновесие в системесоединений металлов в черноземе не былодостигнуто. Начальный этап процессатрансформации соединений внесенного Znсвязан, в основном, с переходом обменныхформ в специфически сорбированные, а Pb– из обменных вкомплексные.

5.3. Групповой составсоединений меди, цинка и свинца в почвах порезультатам мониторинговыхнаблюдений

Установлено, чтоосновным агентом техногенного воздействияна почвы исследуемого района являютсятоксичные выбросы НчГРЭС; источникомдополнительной эмиссии Pb могут служитьтранспортные выхлопы. Участки,расположенные в радиусе 5 км от НчГРЭС полинии преобладающего направления розыветров и близлежащих к ней, имеютпревышение общего содержания Cu, Zn и Pb надПДК (табл. 12). Часть из них являютсязагрязненными по содержанию наиболееподвижных обменных форм ТМ.

В незагрязненных почвахмониторинговых площадок преобладающаячасть ТМ сохраняется в структуре первичныхи вторичных минералов (48-78% от общегосодержания). В техногенно загрязненныхпочвах доля металлов в составе минераловснижается.

При интенсивномзагрязнении прочность связи ТМ спочвенными компонентами уменьшается (табл.13). Увеличение группы непрочно связанныхсоединений под воздействиемаэротехногенных выбросов преимущественнопроисходит за счет комплексных форм вслучае загрязнения почв Cu и Pb, призагрязнении Zn –в основном за счет соединений специфическисорбированных на (гидр)оксидах Fe-Mn иобменных формах. В прочной фиксациипоступающих в почву Cu и Pb принимают участиеорганическое вещество и несиликатныеминералы Fe-Mn, при поступлении Zn – несиликатныеминералы Fe-Mn. На основе данных групповогосостава ТМ в почвах показано, чтотехногенный фактор увеличивает ихподвижность в почве.

Таблица 12

Групповой составсоединений Cu, Pb и Zn в почвах мониторинговыхплощадок, мг/кг (слой 0-20 см)(комбинированная схема фракционирования)

(совместно с С.С.Манджиевой)

№площадки, расстояние и направление отНчГРЭС

Непрочно связанныесоединения

Прочносвязанные соединения

Суммафракций

Обменные

ААБ/MgCl2

Комплексные

Специфически

сорбированные

Органи

ческим

веществом

(Гидр)оксидами Fe и Mn

Остаточные

накарбонатах

на (гидр)

оксидах

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 15 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»