WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 15 |

Для оценки влияния ТМ насвойства чернозема нами использованыданные вегетационных, полевых опытов,мониторинговые исследования и специальнопроведенные модельные эксперименты.

7.1. Взаимодействиетяжелых металлов с органическим веществомчернозема обыкновенного

Анализ групповогосостава ТМ в исследуемых почвах показал,что значительная часть внесенных металловоказывается в составе органическихвеществ, преимущественно в непрочносвязанном состоянии (табл. 16). Следствиемэтих процессов явилось увеличениеколичества алифатических структур вгуминовой кислоте, повышение долифульвокислот, снижение содержаниягуминовых кислот в органическом веществечернозема обыкновенного.

Таблица 16

Соотношениенепрочно/прочно связанных соединений (%) Сu,Pb и Zn в составе органического вещества иего качественный состав,

вегетационный опыт

Элемент

НС/ПС

CГК/ CФКпервой фракции

Атомныеотношения Н:С

1

2

1

2

1

2

Cu

5/95

30/70


1,0

0,6


0,89

1,14

Pb

4/96

29/71

0,5

1,17

Zn

23/77

84/16

0,7

1,11

Примечание: 1- вариантбез внесения металла, 2 – при внесении 300мг/кг металла

7.2. Влияние сорбциитяжелых металлов на состав обменныхкатионов чернозема обыкновенного

Изучение механизмоввытеснения обменных катионовв объем почвенного растворапроводилось в модельном эксперименте посорбции Cu, Zn и Pb,внесенных в форме ацетатных и нитратныхсолей в концентрациях от 0,05мМ/л до 1 мМ/л.

Анализ составаравновесных растворов показал, что висследуемой системе в ионообменномпроцессе наряду с ТМ участвуют катионыСа2+, Mg2+, K+, Na+и H+. Эквивалентность обмена зависит отконцентрации внесенного металла. Вкачестве примера в таблице 17 приведеновытеснение обменных катионов припоглощении почвой Zn.

При одинаковыхконцентрациях равновесного раствора,адсорбция металлов из растворовуксуснокислых солей выше, чем из растворовазотнокислых. Это подтверждаетионообменный механизм поглощения ТМпочвой с одной стороны, и значительную рольв этом процессе слабых комплексов типаMe(CH3COO)+ и Ме(ОН)+. Соотношения междувыделившимися в раствор обменнымикатионами и количеством поглощенных ТМ приих раздельном и совместном внесенииотличаются незначительно.

Вытеснение обменныхкатионов при поглощении ионов ТМотразилось на результатах определениясостава обменных оснований Ca2+ и Mg2+ черноземаобыкновенного в условиях вегетационногоопыта. При дозах внесения 1000 и 2000 мг/кг Znи Pb произошло достоверное уменьшение суммыобменных оснований и ЕКО.

Таблица 17

Количество вытесненныхкатионов при поглощении Zn из растворовнитратных и ацетатных солей, мМ/кг

SZn

Ca2+

Mg2+

Na+

K+

H+

выт.кат.

выт.кат./SZn

ZnNO3

0,43

0,7

0,2

0,003

0,008

0,001

0,9

2,2

0,65

0,8

0,2

0,012

0,001

0,001

1,0

1,6

0,80

0,8

0,4

0,019

0,014

0,001

1,2

1,5

2,40

1,7

0,7

0,029

0,015

0,001

2,4

1,0

3,90

2,6

0,8

0,033

0,015

0,002

3,5

0,9

5,90

2,8

1,0

0,048

0,060

0,003

4,0

0,7

7,10

3,8

1,0

0,050

0,082

0,003

5,0

0,7

Zn(CH3COO)2

0,50

0,7

0,2

0,002

0,001

0,001

0,9

1,9

0,78

0,8

0,4

0,008

0,001

0,001

1,2

1,6

0,94

0,8

0,4

0,008

0,001

0,001

1,2

1,2

2,75

1,5

0,5

0,020

0,006

0,002

2,1

0,8

4,64

1,7

0,7

0,025

0,040

0,002

2,5

0,5

7,37

2,9

1,1

0,035

0,050

0,006

4,1

0,6

9,01

3,5

1,1

0,050

0,007

0,013

4,6

0,5

7.3. Изменениекислотно-основного равновесия приадсорбции тяжелых металлов почвой

В условияхвегетационного опыта при внесенииацетатов металлов рН почвенной суспензиичернозема имел тенденцию к снижению впределах 0,3 единиц. В полевом опыте имониторинговых наблюдениях существенногоизменения рН не было зафиксировано, чтообъясняется невысокими дозами металлов исуществованием карбонатно-кальциевогоравновесия в почвенной системе.

В модельномэксперименте изучалось влияние высокихконцентраций нитратов и ацетатов Cu, Zn и Pb(от 0,05 до 0,1 М/л) на рН черноземаобыкновенного. Соотношение почва: растворсоставляло 1:5. Одновременно сколичественным определением адсорбции ТМчерноземом обыкновенным измерялиравновесные величины рН суспензий исравнивали их со значениями рН чистыхрастворов данных соединений.

По мере увеличения долиТМ в сумме обменных катионов усиливаетсяподкисление равновесных растворов (рис. 6).Выделение протонов в результатеспецифической сорбции ТМ в большей степенипроисходит в присутствии ацетатов,выделение Н+при гидролизе растворов солей ТМ играетбольшую роль при поступлении нитратовметаллов. По влиянию на кислотно-основноеравновесие металлы образуют следующийубывающий ряд: Cu> Pb > Zn.

Рис. 6.Изменение рН суспензии черноземаобыкновенного при внесении солей Cu, Pb и Zn

7.4. Тяжелые металлы игранулометрический состав почв

Установлена тесная и очень теснаякорреляция (r) между содержанием фракцийфизической глины с содержанием Cu, Pb и Zn,прочно связанными с органическимвеществом (r = 0,79-0,82), а также связь средней ивысокой силы с комплексными формамисоединений металлов (r = 0,50-0,66).

7.5. Влияние тяжелыхметаллов на содержание элементовминерального питания в почвах

В условияхвегетационного и полевого опытовзагрязнение чернозема обыкновенного Pbпривело к существенному снижениюсодержания нитратного азота в почве (табл.18).

Таблица 18

Содержание элементовпитания (мг/100 г) в черноземе обыкновенном втечение 3-х лет после внесениятяжелых металлов, полевой опыт

Варианты опыта

N-NO3

P2O5

K2O

1 год

2 год

3 год

1 год

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 15 |






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