BioScience Blog – Научный Биологический блог

Гапонова Ю.И.

Введение. В городах и районах с развитыми промышленностью и транспортом происходит загрязнение почв и других компонентов экосистем сразу неким набором химических элементов. Случаи, когда происходит загрязнение почвы соединениями одного тяжелого металла, редки. Таким образом, очевидна необходимость изучения взаимного влияния ионов тяжелых металлов (ТМ) в почве.

Целью данной работы было выяснение закономерностей поглощения меди, цинка и свинца при полиметалльном внесении.

Объекты и методы исследований. В качестве объекта исследования был выбран чернозём обыкновенный среднегумусный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке.

В исследованиях использовали фракцию чернозема меньше 1 мм в естественной катионной форме. Для построения изотермы адсорбции тяжелых металлов почвой использовали уксуснокислые соли свинца, цинка и меди. Навески почвы заливали растворами ацетата Pb, Zn и Си при раздельном и совместном присутствии металлов в растворе. Концентрации изменялись от 0,05 до 1,0 мМ/л. Соотношение почва: раствор составляло 1:10. Суспензии взбалтывали 1 час, затем оставляли на сутки. После этого суспензии фильтровали, в фильтратах определяли основные катионы ППК (Са, Mg, Na и К), а также рН. Количество Pb2+, Zn2+ и Си2+ определяли методом атомной спектрофотометрии.

Обсуждение результатов. Исследование полученных результатов показало, что наиболее сильно в этой системе адсорбируется медь, слабее – свинец. Цинк поглощается существенно хуже первых двух катионов. Изотермы адсорбции Си, Pb и Zn подчиняются классическому уравнению Лэнгмюра. Для количественной оценки поглотительной способности чернозёма обыкновенного были рассчитаны максимальная сорбционная емкость почвы С» и константа сродства К (табл. 1).

Таблица 1

Параметры изотермы Метгл = fCMeпри раздельном (1) и совместном (2)

внесении металлов

Величины максимальной адсорбции, констант Лэнгмюра убывают в ряду: Си2+ > Pb2+ > Zn2+ как при раздельном, так и при совместном внесении металлов. Значения максимальных адсорбции для моно – и поликатионной адсорбции практически одинаковы, а константы в поликатионном варианте намного меньше вследствие конкуренции и вытеснения части катионов на менее выгодные позиции с меньшим сродством. Предполагается, что медь и свинец адсорбируются почвой в основном специфически с образованием прочных поверхностных соединений координационного типа и являются сильными конкурентами за адсорбционные места. Цинк поглощается в основном не специфически – за счет электростатического взаимодействия и проявляет более слабые качества конкурента в исследуемой системе.