Поиск

Тяжелые металлы в системе почва-почвенный раствор-растение (часть 1)
23.10.2012

Проблема поведения тяжелых металлов (TM) в системе почва-почвенный раствор-растение особо остро встала в связи с техногенным их поступлением, носящим глобальный характер. Формы соединений металлов в выбросах отличаются от соединений в природных системах. Попадая в почву с техногенными выбросами, под влиянием эдафических условий экзогенные соединения могут трансформироваться и менять свою подвижность, а следовательно, и доступность для растений. Поэтому их дальнейшее поведение преимущественно носит тот же характер, что и поведение TM естественного происхождения.
В почве TM присутствуют в двух фазах - твердой и жидкой (почвенном растворе). В твердой фазе они находятся в обменном и фиксированном состоянии. входят в состав тонкодисперсных минеральных частиц и гумусового вещества. поглощаются гелями полуторных окислов, являются основной частью нерастворимых солей В почвенном растворе TM присутствуют, по-видимому, в форме растворимых минеральных и органо-минеральных солей.
Одно из первых исследований почвенных растворов, проведенное Ходжсоном и др., показало, что в них присутствуют заметные количества TM в виде комплексных соединений, главным образом, с органическими лигандами.
Методы, применяемые для получения растворов из почв, сильно различаются. тем не менее можно получить некоторое представление о средней концентрации TM в жидкой фазе почвы по данным табл. 128.

Тяжелые металлы в системе почва-почвенный раствор-растение (часть 1)

Форма существования металлов, попавших в почвенный раствор, зависит прежде всего от его химического состава (главным образом, анионной части и растворимого органического вещества) и реакции среды. В кислых почвах в почвенном растворе присутствует очень небольшое количество анионов минеральных кислот и много органического вещества фульватного типа. В связи с этим можно предположить, что TM, оказавшись в почвенном растворе кислых почв, образуют в основном растворимые органо-минеральные комплексы. В почвах же с нейтральной реакцией среды, например, в черноземах, в составе легкорастворимых минеральных солей преобладают бикарбонат и сульфат кальция. Наличие в почвенном растворе значительного количества кальция при гуматном типе органического вещества приводит к резкому сокращению доли растворимой фракции гумуса. Поэтому Pb, Zn, Co, попадая в почвеный раствор таких почв, взаимодействуют в основном с минеральной частью, образуя нерастворимые и слаборастворимые карбонаты и сульфаты.
Расчеты, проведенные Кабата-Пендиас. показали, что общее содержание катионов тяжелых металлов в целом колеблется в пределах 10-100 мкг/л в нормальных почвенных растворах, тогда как в загрязненных почвах оно может быть гораздо выше. Когда растворимые соединения TM добавляются в почву, их концентрации в равновесных растворах возрастают с увеличением добавленной дозы. В опытах, проведенных Koтени и др., относительная доля поглощенного легкой песчаной почвой металла из внесенной добавки в условиях высокой скорости его поступления в почву составила: для Zn - 39% от дозы 1000 мг/кг. для Cu - 50% от 5000 мг/кг: для Cd -30% от 5120 мг/кг и для Pb - 26% от 2695 мг/кг.
Соединения TM в составе почвенного раствора (водорастворимые формы соединений) являются наиболее подвижными, доступными для растений формами элемента. Поэтому важно знать факторы, влияющие на количественное распределение TM в системе твердая фаза почвы - почвенный раствор - растение.
К почвенным факторам, значительно влияющим на доступность тяжелых металлов, относятся: механический состав, реакция (pH) почвы, содержание органического вещества и катионообменлая способность.
Механический состав почв оказывает прямое влияние на закрепление тяжелых металлов и их высвобождение, в связи с чем в более тяжелых почвах - меньшая опасность возможной адсорбции растениями избыточного (токсичного) количества тяжелых металлов.
Так, по данным наших исследований, в почвах Кавказского государственного биосферного заповедника различного механического состава в горизонте A1 содержание тяжелых металлов различное. Из табл. 129 нетрудно видеть, что различный механический состав обусловливает также и различные значения ЕКО, что, несомненно, отразилось на результатах содержания Zn и в кислоторастворимой, и в подвижной формах.
Тяжелые металлы в системе почва-почвенный раствор-растение (часть 1)

pH почвы. Обычно доля подвижных форм TM максимальна при низких значениях pH и Eh. При возрастании pH почвы подвижность TM понижается. Действительно, концентрации TM в почвенных растворах в щелочных и нейтральных почвах ниже, чем в легких кислых почвах (табл. 130). Гидроокиси и карбонаты тяжелых металлов слаборастворимы, и с повышением pH почвенного раствора возрастает вероятность образования нерастворимых гидроокисей и карбонатов. Существует единое мнение, что для снижения до минимума доступности растениям токсичного металла необходимо в почве поддерживать величину pH около 6,5.
Тяжелые металлы в системе почва-почвенный раствор-растение (часть 1)


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: *