Поиск

Аспекты изучения трансформации известковых мелиорантов (часть 4)
22.10.2012

Для цинка выявлены следующие формы миграции в пахотном горизонте дерново-подзолистой почвы (вариант - контроль - % от общей массы): электронейтральные и отрицательно заряженные комплексы (не сорбирующиеся катионитом и углем) - 44,4; положительно заряженные комплексы (по сорбции на катионите КУ-2) — 22,2, прочие (в том числе и устойчивые цинк-органические соединения по сорбции на угле) - 33,4% от общей мобильной массы данных ионов,
Внесённый в сорбционную колонку кадмий (в лаборатории в виде водного раствора CdCl2) количественно поглотился сорбентами: катионит КУ-2 сорбировал 87,5%, а уголь - 4,9% Cd. В приёмники вод поступило 7,6% от исходной массы ионов Cd2+. Таким образом, основная масса ионов Cd2+ в колонке (без мелиорантов и при небольшой массе ВОВ) мигрировала с потоком влаги в форме простых катионов.
В третьем варианте, где изучалась трансформация порошка доломита - CaMg(CО3)2 - с внесением 10 мг хлорида кадмия в виде водного раствора, происходила следующая обменная реакция:

CaMg(CO3)2 + CdCl2 → CaMg(Cl2)2 + CdCO3↓.

Поскольку в данной реакции первый реагент заметно преобладал над вторым, имело место количественное осаждение ионов Cd2+ на карбонатном барьере, Действительно, в азотнокислых элюатах из сорбентов диагностировано 27,5% внесённой массы (в т. ч. из КУ-2 - 25,5%). В слое мелиоранта CaMg(CO3)2 было задержано 72,4%, а 0,1% Cd2+ проникла в приёмник вод.
Расчётный масштаб миграции кальция, с учётом трансформации доломита, за летний период составил 83,7 мг/м2. Для ионов Zn2+ он равен 51,4 мг/м2 (данные рассчитаны без вычета массы ионов Ca2+ и Zn в контроле).
При трансформации образцов тонкодисперсного цеолита (Na, Ca типа) в сорбционных лизиметрах обнаружены наименьшие объёмы лизиметрических вод - в среднем 50 мл, очевидно, из-за сильного уплотнения мелиоранта и слабой инфильтрации растворов в колонках.
В отличие от опытов с порошком доломита, где ионы кадмия задерживались по типу осадочной сорбции (с формированием труднорастворимого карбоната кадмия) на цеолите поглощение ионов Cd2+ из водного раствора хлорида кадмия иное - здесь преобладают эквивалентные ионообменные реакции.
Порошок цеолита, расположенный в верхней части сорбционных колонок, поглотил 45,7% ионов Cd2+ от внесённой массы. Большая часть внесённого в колонки CdCl2 (54,3%) прошла через 2 мм слой цеолита и была сорбирована нижерасположенным слоем катионита КУ-2 (53,7%). Уголь поглотил 0,06% массы Cd2+. Ионообменная сорбция кадмия цеолитом сопровождается некоторой мобилизацией в раствор из твёрдой фазы цеолита Ca2+ и Zn2+. Расчётный масштаб миграции Ca2+ и Zn2+ (при трансформации цеолита) за летний период составил соответственно (мг/м2): 80,7 и 7,5, Основными движущими силами трансформации химических соединений почв, продуктов техногенеза (в том числе мелиорантов) и т. д. являются низкомолекулярные органические лиганды с кислотными свойствами (в частности, компоненты корневых выделений, продукты жизнедеятельности микроорганизмов и превращений опада растений, гумусовых веществ и различные минеральные кислоты, появляющиеся в почве, например, вследствие аэрального выпадения промышленных и иных «кислотных осадков» - H2SO4, HNO3, HNO2 и др.). Последние, в частности, водные растворы H2SO4, оказывают весьма своеобразное и масштабное (пока вокруг крупных городов и промышленных предприятий) воздействие на химические соединения почв.