WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 28 | 29 || 31 | 32 |   ...   | 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 30 ] --

У сильноожелезненного образца мор очень короткая связь Fe-O c d = 2.02 показывает, что в октаэдрической координации содержится Fe(III), поскольку связи Fe(II) длиннее на 0.10 (D,Angelo, Benfatto, 2004). Связи Fe-С отражают влияние органических групп, а именно фенолятов и карбоксилатов, с Fe(III). Связи Fe-Fe с необычно большой длиной d = 3.38 характерны для гидролизованных частиц железа.

Реакция гидролиза железа в органических почвах, согласно EXAFS-спектрам, идет так:

Когда в суспензию слабоожелезненного гумусового образца вносили малые дозы железа (0.2 и 0.5 ммоль/л), оно полностью связывалось уже при низком рН 2.3 (Gustafsson et al., 2007).

Благодаря высокому сродству железа и алюминия к гумусовым кислотам, связи тяжелых металлов с гумусом заметно ослабляются после добавления Fe или Al. Особенно заметно конкурирующее влияние Fe и Al (в дозе 1.5 ммоль/л) на закрепление гумусом Ni и V в кислой среде.

Менее заметно конкурирующее влияние железа и алюминия для Сd и Co. При этом Fe(III) выступает как более сильный конкурент тяжелым металлам при сорбции гумусом, чем Al(III): при рН 2.3 только 32% алюминия сорбируется гумусом по сравнению 89% железа. Это делает Fe(III) более опасным конкурентом для тяжелых металлов, чем Al (Tipping et al., 2002).

Таким образом, гумус способен закреплять такие металлы, как Cd, Cо, Ni, V только при ненасыщенности его конкурирующим металлом – Fe. Включение Fe в состав гумуса снижает его емкость по отношению к тяжелым металлам.

В ЗАКРЕПЛЕНИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

В ГИДРОГЕННО ЗАГРЯЗНЕННЫХ

АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ПОЧВАХ

Хотя техногенное загрязнение почв происходит двумя путями: аэрально или гидрогенно, последнее изучено гораздо хуже. Между тем гидрогенное загрязнение может быть более опасным. Неочищенные сточные воды, попадающие в малые реки, загрязняют хотя и ограниченную массу почв, но высокой концентрацией поллютантов, тогда как при аэрогенном загрязнении выбросы рассеиваются на большой территории.

Гидрогенное загрязнение за счет сброса плохо очищенных сточных вод промышленных предприятий приурочено к аллювиальным почвам.

Опасность гидрогенного загрязнения обусловлена ограниченной поверхностью аллювиальных почв, на которую приходятся высокие концентрации загрязняющих веществ в составе неочищенных сточных вод. Кроме того, аллювиальные почвы обогащаются наилками, загрязненными тяжелыми металлами и металлоидами (Осовецкий, Меньшикова, 2006). Загрязненные наилки включают частицы угля, сажи, цветных металлов, руды, шлаков, магнитных сферул, стекла и т.п. Рассмотрим гидрогенное загрязнение тяжелыми металлами на примере аллювиальных почв г. Пермь.

В промышленных стоках г. Пермь повышено содержание Cu, Pb, Zn, As, Mo, Ni, Cd, Hg (Щукова, 2005). Основные техногенные поллютанты речных осадков в г. Пермь – Bi, Ag, Zn, Pb, Cu, W, Ni (Осовецкий, Меньшикова, 2006). В результате влияние жидких промышленных стоков и загрязненных наилков на содержание поллютантов в аллювиальных почвах может быть больше, чем почв городских территорий на автоморфных позициях.

Подвижность тяжелых металлов во многом зависит от почвенных новообразований (Fe-Mn конкреций) – эллипсовидных ортштейнов и трубчатых роренштейнов, которые выводят металлы из биологического круговорота, путем сорбции и прочного закрепления (гидр)оксидами железа и марганца. Закрепление металлов предупреждает их попадание в почвенный раствор и затем биологическим путем – в организмы и далее в биологический круговорот.

Пермский край в 1999 г. занимал восьмое место среди регионов России по величине техногенной нагрузки на единицу площади – 4.4 т/км (Государственный доклад…, 2000). Особенно неблагополучна в экологическом отношении ситуация в г. Пермь (Осовецкий, Меньшикова, 2006; Состояние и охрана…, 2004). Аллювиальные почвы в городе загрязняются неочищенными промышленными стоками, попадающими в малые реки, притоки р. Кама.

Исследования проводились на аллювиальных почвах малых рек г. Пермь, которые затапливаются в период половодья и покрываются наилками. Разрезы располагались в поймах левых притоков р. Кама: Ива, Егошиха, Данилиха, Мулянка и правого – Ласьва. Разрез серогумусовой глеевой типичной почвы заложен в пойме р. Ива в 300 м от площади Восстания; серогумусовой глеевой типичной почвы – в пойме р. Егошиха, в 100 м от южной дамбы; серогумусовой глеевой типичной почвы – в пойме р. Данилиха, в 500 м от железнодорожного вокзала Пермь-2. Разрез серогумусовой глеевой типичной почвы заложен в пойме р. Мулянка в 200 м от пересечения реки с мостом по ул.

Шоссе Космонавтов; серогумусовой глееватой почвы – в пойме р. Ласьва в 1 км ниже по течению от г. Краснокамск. Исследования проводились в 2006 г.; всего вскрыто 5 разрезов, проанализировано 20 образцов почв, а также 10 образцов конкреций.

Сброс промышленных стоков ухудшает качество речной воды. Самое плохое качество у воды из низовий рек Егошиха и Данилиха, вода в них не пригодна для питья. В среднем качество воды в р. Ива отвечает классу 2 (чистая), в устье р. Егошиха – 3 (умеренно загрязненная), в р.

Данилиха – 6 (очень грязная), в р. Мулянка вода относится к классам 2–3 качества, а в верховьях за счет высокого содержания нитратов и железа – к классу 4 (Состояние и охрана… 2004).

Легче всего выявить специфику гидрогенного загрязнения, сравнив его с аэрогенном в том же городе. Аэрогенное загрязнение городских почв Перми подробно описано в работе Еремченко и Москвиной (2005). При анализе этих данных мы обращаем внимание не только на средние величины, но и на размах варьирования содержания тяжелых металлов. Согласно данным геохимиков и почвоведов (Сает и др., 1990;



Водяницкий и др., 1995), в техногенных аномалиях варьирование содержания определенных химических элементов выше, чем на фоновых территориях.

Городские почвы Перми (урбаноземы и реплантоземы) загрязнены аэральными поллютантами: Pb, Zn, Cr и Cu (Еремченко и Москвина, 2005). Среднее содержание Pb достигает 71 мг/кг при высоком коэффициенте вариации V = 254%; для Zn оно равно 140 мг/кг при V = 66%; для Cu – 85 мг/кг при V = 133%; для Cr – 238 мг/кг при V = 55%. Оба показателя (среднее значение и широкий размах варьирования) высоки и указывают на техногенное загрязнение городских почв.

Рассмотрим свойства аллювиальных почв. Реакция среды этих почв близка к нейтральной: в среднем значение рН водной вытяжки равно 7.0. Это несколько ниже, чем в городских почвах, где среднее значение рНводн составляет 7.6. В аллювиальных почвах содержание органического углерода невелико: в среднем С орг = 0.46% при V = 67%. Это значительно ниже, чем в поверхностных горизонтах урбаноземов и реплантоземов, где в среднем С орг = 4.0%; а V = 125 %.

Содержание подвижного фосфора и калия по Кирсанову в аллювиальных почвах невысокое. Таким образом, у аллювиальных почв показатели плодородия низкие. За счет малого содержания гумуса, в аллювиальных почвах в целом снижена способность к закреплению тяжелых металлов. В табл. 25 приведено содержание тяжелых металлов в мелкоземе аллювиальных почв.

В табл. 26 даны средние значения содержания тяжелых металлов и показатели их варьирования в мелкоземе как аллювиальных почв, так и урбаноземов и реплантоземов.

Содержание свинца в аллювиальных почвах (32 мг/кг) ниже, чем в урбаноземах и реплантоземах (71 мг/кг). Это не удивительно, ведь основным источником загрязнения почв свинцом являются присадки к бензину, в результате Pb распространяется, главным образом, аэральным путем.

Иная ситуация с содержанием цинка, никеля и хрома. Среднее количество Zn в аллювиальных почвах (212 мг/кг) в 1,5 раза выше, чем в урбаноземах и реплантоземах. Все это говорит об интенсивном гидрогенном загрязнении почв Zn. Значительно загрязнены аллювиальные почвы никелем, среднее содержание составляет 149 мг/кг, что в 4 раза выше, чем в урбаноземах и реплантоземах. При этом характерно значительное варьирование значений количества никеля в аллювиальных почвах: V = 86%. Это позволяет говорить о гидрогенном никелевом загрязнении аллювиальных почв г. Пермь. Содержание хрома в аллювиальных почвах (289 мг/кг) превышает его количество в урбаноземах и реплантоземах (238 мг/кг), высокое варьирование в аллювиальных почвах (V = 107%) указывает на техногенное происхождение загрязнения.

И урбаноземы–реплантоземы, и аллювиальные почвы загрязнены Cu и Cr. В почвах содержание Cu превышает ПДК в 1,5 раза, а Сr превышает почвенный кларк по Боуэну –70 мг/кг (Bowen, 1979) в 3,5–4 раза.

Помимо гидрогенного загрязнения тяжелыми металлами и металлоидами сточных вод, аллювиальные почвы могут загрязняться наилком. Чтобы учесть его вклад, сопоставим химический состав наилков с составом толщи аллювиальных почв. Для этого используем коэффициент «твердофазного загрязнения тяжелыми металлами аллювиальных почв» К(наилок).

Таблица 25. Содержание тяжелых металлов в мелкоземе аллювиальных почв г. Пермь, мг/кг Гориз Глуби Ni Cu Zn Ga As Pb Rb Sr Y Zr Nb Cr онт на, см АJg 0–22 262 121 349 17 – 90 55 267 17 241 – Наил 0–2 120 86 139 10 4 15 59 266 25 225 – G~~ 15–30 312 88 376 13 11 16 52 281 24 263 – C2g~~ 30–50 280 123 343 10 – 46 64 266 22 262 – Наил 0–2 63 43 629 17 8 20 69 407 23 151 C1g~~ 10–30 59 36 137 17 13 94 64 269 29 295 C2g,h 30–50 51 39 76 13 – 16 59 228 25 307 Примечание. Здесь и далее прочерк – ниже предела обнаружения.

Таблица 26. Сравнение содержания тяжелых металлов в урбаноземах и реплантоземах с их содержанием в мелкоземе аллювиальных почв г. Пермь, мг/кг Эле- Урбаноземы и реплантоземы* Аллювиальные почвы мент n диапазон среднее V,% n диапазон среднее V,% * По данным Еремченко и Москвитиной (2005).

Примечание. Здесь и далее n – повторность, – стандартное отклонение, V – коэффициент вариации.

Таблица 27. Значения коэффициента твердофазного загрязнения тяжелыми металлами аллювиальных почв Кнаилок Данилиха 0,42 0,32 0,45 0,26 0,71 0,55 0,91 0,45 0, Егошиха 0,95 1,07 0,82 1,16 1,53 0,85 0,96 0,81 1, где Сiнаилок и Сiпочва – содержание i-го металла в наилке и его средневзвешенное содержание в профиле аллювиальной почвы. Очевидно, в случае Кнаилок 1, можно говорить о потенциальном твердофазном загрязнении аллювиальных почв за счет отложения наилка. При продолжении этой тенденции с годами произойдет обогащение современного аллювия техногенными металлами преимущественно в составе твердой фазы.

В табл. 27 представлены значения коэффициентов твердофазного загрязнения тяжелыми металлами аллювиальных почв. Видно, что коэффициент Кнаилок варьирует в широких пределах: от 0.26 для Cr в почве в пойме р. Данилиха до 3.95 для Zn в почве в пойме р. Ласьва.

При рассмотрении средних значений коэффициента Кнаилок для четырех почв наблюдается определенная закономерность. Высокими средними значениями коэффициента Кнаилок 1 отличаются почвы в пойме рек Ива (1.27) и Ласьва (1.38). Очевидно, что эти аллювальные почвы в настоящее время обогащаются тяжелыми металлами за счет поступления грязного наилка с речной водой. Напротив, в почве поймы р.

Данилиха среднее значение коэффициента Кнаилок низкое 0.51 1. Следовательно, сама почва загрязнена сильнее, чем поступающий с речной водой наилок.



Pages:     | 1 |   ...   | 28 | 29 || 31 | 32 |   ...   | 39 |
 



Похожие работы:

«2.3. КЛАСТЕР НАНОХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ Целью образования кластера является координирование научно-исследовательской и инновационной деятельности 11 учебно-научных лабораторий химического отделения Института естествознания, комплексного и более продуктивного использования закупаемого в 2008 году научного оборудования в рамках реализации ИОП, рост качества подготовки специалистов посредством повышения уровня аудиторной работы, научно-исследовательской деятельности студентов и преподавателей на...»

«ОБЗОРНЫЕ РАБОТЫ Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2012. – Т. 21, № 4. – С. 5-19. УДК 550.4.574 ИЗУЧЕНИЕ ВОПРОСОВ ХИМИКО-БИОТИЧЕСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В БИОСФЕРЕ © 2012 С.А. Остроумов Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва (Россия) Поступила 11.01.2012 Рассмотрены две проблемы, связанные с современной типологией видов вещества в биосфере. Согласно традиционным представлениям, в биосфере представлено живое и неживое вещество. Для внесения вклада...»

«Предисловие Глава I: Знакомство с основами аквариумной химии Глава II: От Амазонки до Амура Глава III: Химическая лаборатория аквариумиста Глава IV: Декоративный аквариум в интерьере Современный аквариум и химия И. Г. Хомченко, А. В. Трифонов, Б. Н. Разуваев. ПРЕДИСЛОВИЕ Аквариумистика в настоящее время приобрела большую популярность во всем мире. Значительно увеличилось число растений, рыб и других животных, которых содержат любители в своих домашних водоемах. Заметно возросли требования к...»

«Вторая индустриализация России Настольная книга руководителя государства (основы теории и практики осуществления) под редакцией д.э.н., профессора Н.А. Потехина Уральский рабочий Екатеринбург 2011 2 УДК 008.2 : 007.338.984 ББК 65.9(2Рос) В87 Коллектив авторов: Н.А. Потехин, доктор экономических наук, профессор, В.М. Капустян, кандидат технических наук, профессор, В.Н. Потехин, кандидат экономических наук, М.Ю. Русаков, кандидат экономических наук. Вторая индустриализация России. Настольная...»

«В.В. Войцеховский, Ю.С. Ландышев, А.А. Григоренко БРОНХОЛЕГОЧНЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ ХРОНИЧЕСКОГО ЛИМФОЛЕЙКОЗА И МНОЖЕСТВЕННОЙ МИЕЛОМЫ Благовещенск – 2009 УДК 616.155.392.2+616-006.448:616.233 ББК (р) 54.11 Авторы: В.В. Войцеховский, Ю.С. Ландышев, А.А. Григоренко Бронхолегочные осложнения хронического лимфолейкоза и множественной миеломы. – Благовещенск: ОАО ПКИ Зея, 2009 г. – 303 с. Рецензенты: Директор научно-исследовательского института пульмонологии, заведующий кафедрой пульмонологии ФПО...»

«... пребывает вечно Письма П.А.Флоренского, Р.Н.Литвинова, Н.Я.Брянцева и А.Ф.Вангенгейма из Соловецкого лагеря особого назначения в четырех томах II Международный Центр Рерихов Мастер-Банк Москва, 2012 УДК 947:82-6 ББК 63.3(2) Ф73 Флоренский П.В. Ф73.Пребывает вечно: Письма П.А.Флоренского, Р.Н.Литвинова, Н.Я.Брянцева и А.Ф.Вангенгейма из Соловецкого лагеря особого назначения. В 4 т. Т. 2 / Авт.-сост. П.В.Флоренский; Комм. П.В.Флоренский, И.С.Жарова, Л.В.Милосердова, А.И.Олексенко,...»

«ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Часть 3 И ЗДА Т ЕЛ ЬС ТВ О Т ГТ У Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет М.Ю. СУБОЧЕВА, А.П. ЛИКСУТИНА, М.А. КОЛМАКОВА, А.А. ДЕГТЯРЕВ ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Часть 3 Утверждено Учёным советом ТГТУ в качестве учебного пособия для студентов технических специальностей Тамбов Издательство ТГТУ 2009 УДК 661(075) ББК Л61я73 Х463 Р еце нз е нты: Доктор химических...»

«Самуил Яковлевич Маршак Произведения для детей (Том 1) СКАЗКИ. ПЕСНИ. ЗАГАДКИ. ВЕСЕЛОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ ОТ А ДО Я. СТИХИ РАЗНЫХ ЛЕТ. ПОВЕСТИ В СТИХАХ Содержание О СЕБЕ СКАЗКИ. ПЕСНИ. ЗАГАДКИ ВЕСЕЛОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ ОТ А ДО Я СТИХИ РАЗНЫХ ЛЕТ ПОВЕСТИ В СТИХАХ ПРИМЕЧАНИЯ Маршак Самуил Произведения для детей (Том 1) Подготовка текста и примечания В. И. Лейбсона О СЕБЕ {А втобиография-предисловиеоктября старогонаписанная им для сборника избранных стиховстраницах краткой автобиографии долгую жизнь, полную С....»

«Что такое растительные сообщества Москва Наука 1986 Лес, луг, болото, поле пшеницы или яблоневый сад - все это растительные сообщества, окружающие нас. О том, как они организованы и как развивалась изучающая их наука фитоценология, рассказано в этой книге. Фитоценология - основа современной экологически обоснованной системы использования растительности и со охраны. Читатель узнает много нового и интересного о поведении растений в сообществах, о причинах того, почему в одном случае вместе растут...»

«Пояснительная записка Изучение химии на профильном уровне среднего (полного) общего образования направлено на достижение следующих целей: • освоение системы знаний о фундаментальных законах, теориях, фактах химии, необходимых для понимания научной картины мира; • овладение умениями: характеризовать вещества, материалы и химические реакции; выполнять лабораторные эксперименты; проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям; осуществлять поиск по химическим формулам и уравнениям;...»






 
© 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.