Поиск

Тяжелые металлы в системе почва-почвенный раствор-растение (часть 2)
23.10.2012

Содержание органического вещества. Металлы могут образовывать комплексные соединения с органическим веществом почвы, поэтому в почвах с высоким содержанием гумуса они менее доступны для поглощения растениями. Органическое вещество почв в значительной степени влияет на уровень содержания ионов TM в почвенном растворе. Микроорганизмы могут выделять органические соединения, имеющие лиганды с высоким сродством к металлам. В результате исследования взаимодействия оксидов металлов с аэробноразлагающимся растительным материалом было высказано предположение, что оксиды металлов растворяются органическим веществом вследствие пептизации гидроксидов коллоидальным органическим веществом. Другая форма связи оксидов металлов с органическим веществом - это растворимые комплексы анионного характера, наиболее устойчивые при pH 6-9, при pH < 6 связь менее прочная. Кадмий может связываться фульвоки слотам и за счет образования стабильных метал-лорганических соединений до 59% общего его содержания в растворе. Фракции гуминовых кислот, выделенные из гумусово-глеевой почвы, торфа и лигнина, связывали кадмий за счет участия карбоксильных и фенол-гидроксильных групп гуминовых кислот. Авторы установили, что кадмий образует с гуминовыми кислотами менее устойчивые комплексы, чем медь и свинец. Поглощение кадмия кислыми суспензиями гуминовых кислот изменяется в зависимости от pH раствора, так как кислотность определяет свойства функциональных групп, участвующих в реакции. Помимо ионных связей, в образовании комплексов предполагают участие недиссоциированных слабокислых функциональных групп за счет координационных связей.
Анализ разделенных на фракции органических кислот из почв, выполненные Степановой, иллюстрируют большое сродство фульвокислот к тяжелым металлам (табл. 131). Известно также, что концентрации Cu, Pb в фульвокислоте, по сравнению с гуминовой кислотой, значительно большие.

Тяжелые металлы в системе почва-почвенный раствор-растение (часть 2)

Металлы, поступившие в почву в виде органических комплексов в составе осадка сточных вод, в начальный период могут быть высокорастворимыми. Степень растворимости будет зависеть от устойчивости комплексов к замещению основными конкурирующими ионами и от устойчивости лиганда к разложению микроорганизмами. Разрушение комплекса может приводить к заметному уменьшению растворимости металла вследствие процессов гидролиза, осаждения и обменных реакций с компонентами поглощающего комплекса почвы. Часть ионов, выделившихся при разрушении первоначального комплекса, может образовывать с органическими лигандами другие комплексы разной устойчивости.
Некоторыми авторами отмечается явление "наведенной токсичности", появляющееся через некоторое время после внесения в почву осадков сточных вод в результате образования свободных ионов металлов более токсичных, чем их соединения в осадках. С течением времени металлы в почве переходят в нерастворимые неорганические и органические соединения, устойчивые к микробиологическому разложению.
Емкость катионного обмена зависит в основном от содержания и минералогического состава глинистой фракции и содержания органического вещества в почве. Чем выше емкость катионного обмена, тем больше удерживающая способность почв (в определенных пределах) тяжелых металлов, что исключает их попадание в токсичных концентрациях в растения, а также в организм животных и человека, потребляющих их.
В табл. 132 представлены данные наших исследований по содержанию TM в серых лесных среднесуглинистых почвах, которые наглядно иллюстрируют зависимость содержания различных форм TM, и в частности, Zn от ЕКО.
Тяжелые металлы в системе почва-почвенный раствор-растение (часть 2)

В распределении TM в системе почва - раствор большое значение имеют явления сорбции и десорбции. Экспериментальные данные по сорбции кадмия почвами из разбавленных растворов его солей соответствуют уравнению Ленгмюра и Фрейндлиха. При этом для характеристики сорбционной способности почв предлагается использовать коэффициент в уравнении Фрейндлиха. Величина сорбции TM будет зависеть от химических и структурных особенностей отдельных компонентов почвы. Сорбция может проходить при участии органического вещества почвы, различных фракций гумуса, глинистых минералов, полуторных окислов, органо-минеральных соединений почвы. В зависимости от типа почвы доля участия того или иного компонента в сорбции ионов TM будет различной. Так, в почвах и горизонтах, богатых органическим веществом, сорбция кадмия определяется в основном органическими соединениями гумуса, в почвах малогумусных и в минеральных горизонтах - глинистыми минералами и полуторными оксидами.
В почвах с разными свойствами содержание TM и распределение их по профилю зависит от направления и интенсивности почвообразовательного процесса. В высокогумусированных почвах черноземного типа, например, где подвижность органического вещества невысокая и господствует непромывной водный режим, обычно наблюдается биогенная аккумуляция TM. В дерново-подзолистых почвах, формирующихся под влиянием двух процессов - дернового и подзолистого - наблюдается два максимума содержания TM: в гумусовом и иллювиальном горизонтах.


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: *