Влияние природных водорастворимых органических веществ на подвижность цинка и меди в дерново-среднеподзолистой почве

• Автор: Шапиро, Анна Дмитриевна
• Шифр специальности: 03.00.16, 03.00.27
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 177 с. : ил.

Введение

Глава 1. Геохимическая характеристика цинка и меди

1. инк и медь как представители тяжелых металлов

1.2 Формы соединений цинка и меди в почве и природных водах

1.3 Роль цинка и меди в живых и растительных организмах

1.4 Миграция цинка и меди в почвах

Глава 2. Водорастворимое органическое вещество ВОВ

2.1. Подстилка как источник водорастворимого органического вещества

2.2. Поглощение водорастворимого органического вещества минеральными горизонтами и его амфифильные свойства

2.3. Водорастворимое органическое вещество как фактор подвижности металлов в почве

Глава 3. Объекты и методы

3.1. Объекты исследований
3.1.1. Характеристика условий почвообразования
3.1.2. Дерново среднеподзолистые палевоподзолистые почвы
3.2. Постановка экспериментов
3.2.1. Сорбционный эксперимент
3.2.2. Десорбционный эксперимент
3.3. Методы исследований
3.3.1.Непрерывное потенциометрическое титрование Н1ТГ
3.3.2. Гидрофобно гиброфилыюе разделение ВОВ подстилки
3.3.3.Фотометрическое вариант метода определения углерода ВОВ
3.3.4. Массспектрометрия с индуктивносвязанной плазмой 1СРМ8
Глава 4. Результаты и обсуждение.
4.1. Сорбция цинка почвой
4.1.1. Сорбция цинка горизонтом АЕ в присутствии и отсутствии ВОВ
варианты 1 и 2
4.1.2. Изменение величины в равновесных растворах и возможные
механизмы поглощения цинка горизонтом АЕ варианты 1 и 2
4.1.2.1. Для варианта сорбции цинка в отсутствии ВОВ подстилки вариант 1
4.1.2.2. Для варианта сорбции цинка в присутствии ВОВ подстилки
вариант 2
4.1.3. Сорбция цинка горизонтом АЕ в присутствии возрастающих количеств ВОВ подстилки вариант 5 .
4.1.4. Изменение величины в равновесных растворах и возможные
механизмы поглощения цинка горизонтом АЕ вариант 5
4.1.5. Сорбция цинка горизонтом Е до и после его предварительного насыщения ВОВ подстилки варианты 3 и 4 4Л.6. Изменение величины в равновесных растворах и возможные механизмы поглощения цинка горизонтами Е1атив. и Епасыщ. варианты 3 и 4
4.2. Сорбция меди почвой
4.2.1. Сорбция меди горизонтом АЕ в присутствии и отсутствии ВОВ подкронового стока варианты 8 и 9
4.2.2. Изменение величины в равновесных растворах и возможные
механизмы поглощения меди горизонтом АЕ варианты 8 и 9
4.2.3. Сорбция меди горизонтом Е вариант 6
4.2.4. Изменение величины в равновесных растворах и возможные механизмы поглощения меди горизонтом Е вариант 6
4.2.5. Сорбция меди горизонтом АЕ в присутствии возрастающих количеств ВОВ подстилки вариант 7
4.5.6. Изменение величины в равновесных растворах и возможные
механизмы поглощения меди горизонтом АЕ вариант 7
4.2.7. Взаимодействие водорастворимого органического вещества подстилки с горизонтом АЕ в отсутствии и в присутствии ионов хмеди и цинка
4.3. Десорбция из загрязненной почвы меди и цинка растительными экстрагентами
4.3.1. Характеристика экстрагентов
4.3.1.1. Элементный состав
4.3.1.2. Содержание углерода ВОВ и качественный состав
4.3.1.3. Структура кислотности ВОВ
4.3.1.4. Амфифильные свойства ВОВ
4.3.2. Десорбция меди из загрязненной почвы
4.3.2.1. Десорбирующая способность экстракта из подгоризонтов подстилки ЬРН
4.3.2.2. Десорбирующая способность подкроновых вод
4.3.3. Десорбция цинка из загрязненной почвы
4.3.3.1. Десорбирующая способность экстракта из подгоризонтов подстилки ЬРгН
4.3.3.2. Десорбирующая способность подкроновых вод
4.3.3.3. Влияние величины р 1 экстрагентов на их десорбирующую способность в отношении цинка
4.3.3.4. Десорбирующая способность экстрактов из разных подгоризонтов подстилки Ь, Р, Н
Заключение
Выводы
Список литературы


Локальные геохимические аномалии образуются вокруг предприятий, которые перерабатывают сырье, содержащее тяжелые металлы в виде примесей. Так, геохимические аномалии цинка, образуются вокруг суперфосфатных заводов. Теоретически техногенные аномалии представляют систему концентрических окружностей, в которых концентрация поллютанта убывает от центра к периферии. В реальной природной обстановке форма, иразмеры зон загрязнения существенно отличаются от теоретических, под влиянием преобладающих ветров, рельефа и других факторов , . Значительная часть металлов с выбросами попадает на поверхность, почвы. Они накапливаются в почвенной толще, особенно в верхних гумусовых горизонтах и медленно удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии и дефляции , . Возвращаясь к характеру профильного распределения тяжелых металлов, необходимо заметить, что в естественных и техногенных ландшафтах оно существенно различается. Гак, для техногенных территорий независимо от типа почвы, характерен регрессивно аккумулятивный тип распределения, проявляющийся в сильном накоплении металлов в гумусном горизонте и резком понижении их содержания в нижележащих , , . В целом, на характер перераспределения тяжелых металлов в профиле почв, оказывает влияние комплекс почвенных факторов механический состав, актуальная реакция среды, содержание органического вещества, катионообменная способность, наличие геохимических барьеров, дренаж , , . Формы соединений цинка и меди в почве и пресных водах. Другие органические соединения 2. Силикатная форма переноса имеет геохимическую значимость в водах горных потоков. Миграция в составе аморфных и слабо окристализованных гидроокисей железа и марганца, характерна для гумидного климата. Органическая форма переноса для муссонного. При низких концентрациях серы в почвах наиболее устойчивыми соединениями являются карбонаты и гидроксид цинка. Создание окислительных условий в системе и высокие значения способствуют образованию этих соединений. В почвах с высоким содержанием серы и в условиях, способствующих ее восстановлению, наиболее устойчивы сульфиды цинка. Большую роль в перераспределении соединений цинка между твердыми и жидкими фазами почв играют процессы сорбциидесорбции, обмена, комплексообразования. В работе Вгеипег Я. Г. и др. Образование силикатов и фосфатов цинка может лимитироваться уровнями концентраций анионов в почвенных растворах. В растворах, в отсутствии органических комплексообразователей доминируют карбонатные и гидрокарбонатные формы цинка, помимо образующихся гидроксокомплексов. По долевому количеству в природных водах
соединений, связанных с органическим веществом от общего содержания, металлы образуют ряд , Си , , Мп , , . Эти соединения, по крайней мере, в органогенных горизонтах, несут преимущественно отрицательный и нулевой заряд , . До и более анионных и нейтральных комплексных соединений от общего числа истинно растворимых соединений алюминия, железа, цинка и меди в почвенных растворах и лизиметрических водах из тундровых и торфяных почв находили И. С. Кауричев , О. М. Манская , В. В. Добровольский , . Полученные ими результаты целесообразно использовать для пересмотра механизмов поглощения ионов металлов из природных растворов твердыми фазами почвы, микроорганизмами, корнями растений. Вели справедливо существующее предположение, что растения поглощают положительно заряженные частицы химических элементов в обмен на кислые метаболиты, то полученные экспериментальные данные показывают, что в биологический круговорот вовлекается лишь некоторая часть из присутствующих в почвенном растворе соединений металлов 8, . Большая часть соединений металлов почвенных вод не вовлекается в биологический круговорот и может быть вынесена из почвенного профиля. По данным . Эта форма легко сорбируется почвой, в экспериментах, проведенных авторами, почвы поглощают приблизительно от всего внесенного количества металла при условии поступления его в виде неорганических ионов. Процесс комплексообразования цинка с гумусовыми кислотами зависит от реакции среды. По данным Я.