WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 24 | 25 || 27 | 28 |   ...   | 39 |

«СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА И ИХ РОЛЬ В ОХРАНЕ ПОЧВ Москва 2010 0 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ имени В.В. ДОКУЧАЕВА Ю. Н. ВОДЯНИЦКИЙ СОЕДИНЕНИЯ ...»

-- [ Страница 26 ] --

Почвы, загрязненные тяжелыми металлами, обычно изучают экстракционными методами анализа. Между тем, присутствие магнетита сильно изменяет экстрагируемость оксалатом соединений железа и связанных с ними тяжелых металлов. В результате селективность оксалата к аморфным соединениям железа снижается. Это связано с двумя причинами. Во-первых, магнетит сам хорошо растворим оксалатом аммония при этом, не будучи аморфным соединением, завышает значение (Fe2О3)окс, относимое к аморфным соединениям (Rhoton et al., 1981). Вовторых, Fe2+ в составе магнетита обладает каталитическим действием, ускоряя растворение оксалатом таких хорошо окристаллизованных оксидов, как гематит (Водяницкий, 2001; 2003), что еще сильнее завышает величину (Fe2О3)окс. В результате селективность реактива Тамма по отношению к аморфным соединениям железа будет нарушаться. Это повлечет за собой два последствия. Критерий Швертмана КШ = Fe окс :

Fe дит как показатель гидроморфизма почв и доля тяжелых металлов, ассоциированная с аморфными соединениями железа, будут завышены.

Разработана методика определения наиболее активной части магнетита, растворимого оксалатом. Методика основана на работах (Rhoton et al., 1981; Walker, 1983; Водяницкий, 1989; 2001; 2003; Водяницкий, Моргун и др., 2009). Подробно механизм растворения магнетита оксалатом разобран в работе (Blesa et al., 1987). В данной методике растворимость магнетита контролируется по снижению магнитной восприимчивости почвы после обработки реактивом Тамма. Определение магнитной восприимчивости выполняли на каппа-бридже KLY-2. Вначале определяли магнитную восприимчивость исходных образцов почвы исх, а затем остатков почвы после обработки кислым оксалатом аммония окс.

Величина магнитной восприимчивости растворимых соединений железа представляет собой разницу между значениями, нормированную на содержание экстрагированного железа. Магнитная восприимчивость растворимых оксалатом соединений железа (Fe 2 O 3 )окс равна:

Магнитная восприимчивость растворимых соединений железа зависит как от восприимчивости магнетита Fe3O4, так и от восприимчивости слабомагнитных (гидр)оксидов железа. Выразим магнитную восприимчивость растворимых оксалатом соединений железа как сумму двух слагаемых: восприимчивости сильномагнитного магнетита и слабомагнитных (гематита, гетита, ферригидрита и др.) минералов с учетом их содержания:

Магнитная восприимчивость магнетита колеблется от 40000·10-8 до 100000·10-8 м3/кг (Mullins, 1977). Близка к минимальному уровню средняя магнитная восприимчивость техногенного магнетита, выделенного из почв (40500 ±10200)·10-8 м3/кг, тогда как восприимчивость литогенного магнетита превышает 100000·10-8 м3/кг (Загурский, 2008). Таким образом, для расчета магнитной восприимчивости магнетита в первом приближении можно взять величину 40000·10-8 м3/кг. Магнитная восприимчивость слабомагнитных соединений железа на несколько порядков ниже и составляет для гематита (27–63)·10-8, для гетита (12–63)·10-8, для лепидокрокита (50–75)·10-8 м3/кг (Mullins, 1977). В качестве средней магнитной восприимчивости слабомагнитных минералов железа принята величина 65·10-8 м3/кг (Mullins, 1977). Округлив ее, примем значение (Fe 2 O 3 )сл.магн = 70·10-8 м3/кг.

Подставив значения восприимчивости 40000·10-8 м3/кг для магнетита и значение 70·10-8 м3/кг для слабомагнитных минералов железа и выразив содержание растворимого магнетита (Fe2O3)магн в долях единицы, перепишем уравнение:

Из этого уравнения подсчитываем примерное количество растворимого магнетита (Fe2O3)магн в долях единицы от содержания соединений железа, растворимых оксалатом:

Теперь остается только определить содержание растворимого магнетита в почве в процентах:

Данную методику можно использовать для определения содержания растворимого оксалатом магнетита в почвах, где валовое содержание магнетита не известно. Если такие данные есть, то точность расчета растворимого магнетита можно повысить за счет использования известного значения содержания магнетита в почве. Например, для образцов городских почв г. Чусовой, где есть данные о содержании валового магнетита Свал. магн, полученные с помощью мессбауэровской спектроскопии. Не трудно подсчитать в образце величину магнитной восприимчивости данного магнетита магн, если известна магнитная восприимчивостью почвы и остальных (слабомагнитных) частиц почвы.

Они связаны между собой уравнением:

где ост – магнитная восприимчивость слабомагнитного остатка почвы. Судить о величине восприимчивости остатка можно по значениям таких широко распространенных минералов, как кварц (–0.6), ортоклаз и кальцит (–0.5), каолинит (–0.5), мусковит (1–5), монтмориллонит (3·10-8 м3/кг) (Mullins, 1977). Как видно, магнитная восприимчивость основных минералов почв варьирует около нуля, влиянием несколько более магнитных (гидр)оксидов железа можно пренебречь из-за малой концентрации в остатке. Исключение вклада остатка обосновано при заметном содержании магнетита в почве или горной породе. Для горных пород доказано, что влиянием слабо магнитного остатка можно пренебречь при содержании магнетита больше 0.1% (Физические свойства…, 1976). Поэтому вторым слагаемым в последнем уравнении можно пренебречь. Тогда восприимчивость магнетита равна:

Затем значение (магн – 70·10-8) подставляется в качестве коэффициента в уравнение для подсчета содержания растворимого магнетита (Fe2O3)магн.

Содержание наиболее активного, растворимого оксалатом магнетита в почвах г. Чусовой и в аллювиальных почвах г. Пермь рассчитывали на основе последнего уравнения. Расчет содержания растворимого магнетита в почвах Ревдинской техногеохимической аномалии, для которых нет данных по валовому содержанию магнетита, вели по упрощенной схеме.



Исследование загрязненных почв особенно актуально для промышленных зон Урала. В связи с этим анализировали загрязненные почвы в городах Пермского края, и на территории техногенной геохимической аномалии в Свердловской обл.

Почвы г. Чусовой. Город Чусовой – один из центров металлургического производства в Пермском крае. Валовой выброс загрязняющих веществ (более 70 наименований) в атмосферу от стационарных источников промышленных предприятий г. Чусовой в 2005 г. составил 24, тыс. т. Основной источник поступления тяжелых металлов в природную среду – металлургическое предприятие ОАО «Чусовской металлургический завод». Частицы атмосферных выбросов этого предприятия содержат тяжелые металлы, которые накапливаются в почвенном покрове города (Пермская область…, 1997). Кроме того, почвы загрязнены шлаками металлургического завода, они разбрасывались на некоторых городских участках, формируя техноземы.

Изучали разрезы в шести почвах. На о. Закурье на р. Чусовая анализировали три аллювиальные серогумусовые почвы (разр. 2, 3, 5). На надпойменных террасах р. Чусовая изучали почвы на карбонатных отложениях. Одна из них дерново-подзолистая почва в лесопарке Нового города на левом берегу (разр. 1). Две других правом берегу реки в Старом городе: урбозем в сквере (разр. 4) и технозем возле Дома культуры металлургов (разр. 6).

На территории города преобладают суглинистые почвы с нейтральной реакцией среды; кроме дерново-подзолистой почвы (разр. 1), где верхние горизонты подкислены. Максимальное содержание С орг отмечено в техноземе (до 30%), что связано с попаданием частиц угля.

Содержание подвижного фосфора и доступного калия низкое.

В табл. 22 представлены все аналитические данные. Среди них содержание магнетита (Fe3O4)вал и гематита (Fe2O3)вал, определенные методом мессбауэровской спектроскопии, а также отношение магнетита к сумме оксидов магнетит + гематит М : (М+Г). Кроме того, в таблице приведено содержание химически экстрагируемых форм соединений железа: растворимых оксалатом (Fe2O3)окс, дитионитом (Fe2O3)дит и их отношение (критерий Швертмана) Fe окс : Fe дит. Приведена магнитная восприимчивость почвы до исх и после кон обработки оксалатом и разница = исх – кон. В качестве важных расчетных параметров даны магнитная восприимчивость валового (Fe 3 O 4 )вал и растворимого оксалатом (Fe 3 O 4 )окс магнетита, а также доля растворимого магнетита от валового (Fe3O4)окс : (Fe3O4)вал.

Магнетит в почвах диагностируется мессбауэровской спектроскопией при содержании свыше 0.4% и при магнитной восприимчивости экстрагируемых оксалатом оксидов железа (Fe 2 O 3 )окс 6000·10-8 см3/г. В аллювиальных почвах на о. Закурье магнетит и гематит обнаружены только в верхнем слое почвы, тогда как на глубине 29–39 см эти оксиды не выявлены.

Аналогичная ситуация в дерново-подзолистой почве в Новом городе, где магнетит и гематит фиксируются только в гор. А1 (3–12 см), тогда как в нижележащих горизонтах они не обнаружены. В урбоземе анализировали поверхностные образцы, отобранные из трех прикопок, на расстоянии 5 м друг от друга. Магнетит и гематит обнаружены во всех образцах, при этом магнетита (1.45–2.58%) было больше, чем гематита – 0.63–0.90%. В техноземе магнетит и гематит присутствуют вплоть до глубины 94 см, хотя их содержание с глубиной уменьшается.

Зависимость удельной магнитной восприимчивости почвы от содержания в ней магнетита показано на рис. 26. Как видно, почти все точки хорошо ложатся на прямую (R2 = 0.986). Высокая корреляция подтверждает строгую зависимость магнитной восприимчивости почвы только от концентрации магнетита, т.е. адекватности уравнения почва = магн·Смагн. Следовательно, участие слабомагнитного остатка почвы не существенно. Единственное исключение – образец 28 из нижнего горизонта технозема, положение которого на рис. 26 не показано; оно оказалось вне общей зависимости, так как в нем у магнетита магнитная восприимчивость (64100·10-8) много выше среднего уровня (38300±2700)·10-8.

Таким образом, в городских почвах содержание магнетита достигает 4.3%. Это резко контрастирует со значениями для фоновых почв России, где магнетита гораздо меньше, и он мессбауэровской спектроскопией не диагностируется. Более чувствительный магнитохимический метод показывает в нативных почвах присутствие некоторого количества растворимого оксалатом магнетита. В большинстве образцов фоновых почв Русской равнины содержание активного, раствориРис. 26. Зависимость магнитной восприимчивости почвы от содержания в ней магнетита.

мого магнетита менее 0.1% (Водяницкий, Моргун и др., 2009). Столь низкое содержание магнетита не оказывает влияние на селективность реактива Тамма, и для таких почв селективность реактива Тамма к аморфным соединения железа, вероятно, не нарушается. При изучении большого числа фоновых почв Русской равнины нами выявлено только два исключения (Водяницкий, Моргун и др., 2009). Они относятся к слитым почвам Предкавказья, где содержание растворимого оксалатом магнетита достигает 0.4–0.5%, для них увеличился и критерий Швертмана 1. Это говорит о нарушении селективности к аморфным соединениям железа реактива Тамма.

В большинстве почв г. Чусовой доля техногенного магнетита, растворимого оксалатом, высокая и варьирует от 30 до 60%. Это гораздо выше доли растворимого природного магнетита в почвах, которая, по данным (Rhoton et al., 1981) составляет 20–27%, или рудного магнетита 12–21% (Водяницкий, 2003б). Единственное исключение – высокомагнитный магнетит в нижней части технозема (образец 28), у которого доля, растворимая оксалатом всего 13%.

Повышенная растворимость техногенного магнетита объясняется тем, что он входит в состав полых сферул (Бабанин и др., 1995, Иванов, 2003). С помощью магнитной сепарации их легко извлечь из загрязненной почвы, после чего можно анализировать растровым электронным микроскопом и мессбауэровской спектроскопией (Бабанин и др., 1995; Иванов, 2003; Загурский, 2008). Внутри разрушенных шариков видны полости внутри, которые способствуют их повышенной растворимости по сравнению с массивными частицами природного магнетита.



Pages:     | 1 |   ...   | 24 | 25 || 27 | 28 |   ...   | 39 |
 



Похожие работы:

«ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПЕЦИАЛЬНОСТИ 020801 ЭКОЛОГИЯ 1.1. Специальность утверждена приказом Министерства образования Российской Федерации от 02.03.2000 г. № 686. 1.2. Квалификация выпускника – Эколог. Нормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки эколога по специальности 013100 – Экология при очной форме обучения – 5 лет. 1.3. Квалификационная характеристика выпускника. Эколог по специальности 013100 – Экология может занимать должности, требующие высшего...»

«ЛЕКЦИЯ 1. СОЗДАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ, ПРЕДПРИЯТИЯ, ЕГО РЕГИСТРАЦИЯ, ИМУЩЕСТВО, ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 1.1. Закон РБ О предприятиях. 1.2. Предприятие, его главные задачи. 1.3. Виды хозяйственной деятельности. 1.4. Виды предприятий. 1.5. Создание предприятии и порядок его регистрации. 1.6.Имущество предприятия. 1.7.Управление предприятием. 1.8. Хозяйственная, экономическая и социальная деятельность предприятия. 1.9. Ликвидация и реорганизация предприятия. 1.1.ЗАКОН РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ О ПРЕДПРИЯТИЯХ....»

«Y.V.Geiko, D.S.Gurskyi, L.I.Lykov, V.S.Metalidi, V.N.Pavlyuk, V.L.Prykhodko, S.N.Tsymbal, L.M.Shymkiv PERSPECTIVES OF BASEMENT DIAMOND PRODUCTIVITY OF UKRAINE Kyiv–2006 Министерство охраны окружающей природной среды Украины Государственная геологическая служба Северное государственное региональное геологическое предприятие Пивничгеология Ю.В. Гейко, Д.С. Гурский, Л.И. Лыков, В.С. Металиди, В.Н. Павлюк, В.Л. Приходько, С.Н. Цымбал, Л.М. Шимкив ПЕРСПЕКТИВЫ КОРЕННОЙ АЛМАЗОНОСНОСТИ УКРАИНЫ...»

«ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ И КАДРОВ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОГРАММА вступительного экзамена на вторую ступень высшего образования (магистратуру) по специальности 1-74 80 01 Агрономия 2 ВВЕДЕНИЕ Магистерская подготовка по специальности Агрономия ориентирована на научно-исследовательскую, научно-педагогическую и производственную деятельность специалистов с углубленными общенаучными знаниями и знаниями в области агрономии. Прием в...»

«XXI МОСКОВСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПРОЕКТНЫХ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ УЧАЩИХСЯ ПО ХИМИИ ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ МОСКВА 2013 3 21-я Московская конференция проектных и исследовательских работ учащихся по химии. Тезисы докладов. 21 марта 2013 года, Москва, Московский институт открытого образования. 21-я Московская конференция проектных и исследовательских работ учащихся по химии проводится при финансовой поддержке Департамента образования города Москвы, ГБОУ города Москвы Центр педагогического мастерства, при...»

«РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины ЭКОЛОГИЯ Направление подготовки 110100 Агрохимия и агропочвоведение По профилю 110100.62 Агроэкология Квалификация (степень) бакалавр сельского хозяйства Форма обучения очная Орел 2011 год Составители: Игнатова Г. А., к.с.-х.н. 20г. Рецензент Степанова Е. И., к.с-х. наук, доцент 20г. Программа разработана в соответствии с ФГОС ВПО по направлению 110100 Агрохимии и агропочвоведения и примерной учебной программы Экологии, рекомендуемой для профиля подготовки...»

«Персоны и события Январь 02 января 90 лет со дня рождения Айзека Азимова (1920-1992) Американский писатель-фантаст, биохимик, популяризатор науки. Учился в Колумбийском университете. Преподавал в Бостонском университете. Автор ок. 500 произведений. Писал также научно-популярные книги о проблемах естествознания, истории, техники. 04 января 300 лет со дня рождения Перголези Джованни Баттиста (1710-1736) Итальянский композитор, представитель неаполитанской оперной школы. Учился в одной из...»

«М.Г.РОМАНЦОВ А.Л.КОВАЛЕНКО ИНДУКТОР ИНТЕРФЕРОНА - ЦИКЛОФЕРОН ИТОГИ И ПЕРСПЕКТИВЫ КЛИНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2007 Индукторы интерферона. Общие положения Индукторы интерферона являются веществами природного и/или синтетического происхождения, способные индуцировать в организме человека продукцию интерферона. Таблица 1. Индукторы интерферона, пригодные для клинического применения Химическая природа Препарат А.Синтетические соединения 1.Низкомолеклярные Флуорены, Амиксин акриданоны...»

«РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ОДБ.06. ХИМИЯ КУРСК 2011г. КОМИТЕТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАЧАЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КУРСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ЛИЦЕЙ СВЯЗИ РАССМОТРЕНО УТВЕРЖДЕНО на заседании методической комиссии Директор ОГОУ НПО КПЛ связи Протокол № 11 _П.П.Ремпель От 24 июня 2011г Приказ №_ Председатель методической комиссии от 30 июня 2011г Л.А.Лабузова СОГЛАСОВАНО Заместитель директора по ООД _Т.В.Домашева...»

«1. Пояснительная записка Рабочая программа по дисциплине Основы физколлоидной химии и технологии синтеза ВМС разработана в соответствии с Государственным общеобязательным стандартом технического и профессионального образования по специальности 0702000 Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых. Рабочая программа предназначена для учащихся на базе основного и среднего общего образования для уровней квалификации специалиста повышенного и среднего звена. Курс Основы...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.