WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 30 | 31 || 33 | 34 |   ...   | 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 32 ] --

Таблица 31. Коэффициенты концентрации тяжелых металлов в роренштейнах Кк = Сновообр : Смелк Пойма Гориз Ni Cu Zn Ga As Pb Rb Sr Y Zr Nb Cr Данилих АJg 1.0 1.3 1.0 0.0 3.0 1.1 0.8 1.1 1.3 0.7 2.2 1. а, Ива, АJg 0.3 0.4 0.7 0.0 3.0 0.8 0.7 1.7 1.6 0.7 1.6 0. Егошиха G~~ 1.4 1.3 0.8 0.0 0.0 4.1 0.9 0.7 0.7 0.7 2.0 1. Ласьва АJ 1.7 3.4 6.5 1.9 0.8 16.3 1.4 1.0 1.0 0.7 0.4 1. C2g,h~~ 1.1 1.1 3.4 1.6 9.0 2.6 1.1 1.0 1.3 0.7 0.8 0. C3g~~ 1.3 1.6 11.1 0.5 6.0 5.4 1.2 0.9 1.3 0.6 1.3 0. C4g~~ 1.7 2.2 1.9 1.0 4.3 1.7 1.1 0.9 1.1 0.5 1.2 0. Мулянк АJg 1.9 2.6 2.3 3.2 2.7 2.5 0.9 0.8 0.7 0.6 0.8 5. C1g~~ 1.5 1.5 2.3 0.0 2.0 1.2 0.9 0.2 0.8 0.8 1.0 2. G~~ 3.4 2.7 0.4 1.0 1.0 5.3 0.9 0.7 0.6 0.5 0.5 4. Таблица 32. Статистические показатели распределения коэффициентов концентрации Кк тяжелых металлов в роренштейнах Никель и хром не только сосредоточены в Fe-роренштейнах, но и рассеяны в мелкоземе. У них не высокие значения коэффициента Кк = 1,5–1,7 (табл. 32). Подчеркнем, что в мелкоземе значительная часть токсичных элементов сорбирована обменно, т.е. слабее, чем в составе конкреций, где некоторые токсиканты (As, Cr и др.) прочно (не обменно) закреплены оксидами марганца и гидроксидами железа.

Не осаждаются на микроадсорбционных барьерах стронций, ниобий, галлий, иттрий. Обеднение роренштейнов цирконием и рубидием, связано с относительным их накоплением в мелкоземе, вероятно, в составе грубодисперсных фракций.

Обратимся к анализу степени варьирования коэффициента концентрации Кк: размах его варьирования широк: от 14 до 112% (табл. 32).

Вероятно, это связано с разной реакцией элементов на физико-химические и прочие условия образования роренштейнов. Если какие-то элементы чувствительны к условиям в различных генетических горизонтах, то варьирование коэффициента Кк для них будет высоким, и наоборот. Как видно из табл. 32, широко изменяются коэффициенты Кк для Zn, Pb, Ga и Cr (V 100%). Вероятно, эти элементы чувствительны к вариации физико-химических условий и накапливаются в разной степени в роренштейнах разных почв. Другие элементы (Sr, Zr, Rb, Y), у которых V 30%, нечувствительны к изменениям физико-химических условий в горизонтах аллювиальных почв.

Согласно Перельману (1975), к активным водным мигрантам принадлежат Zn, Cu, Ni, Pb. Они подвижны в кислой среде и малоподвижны в нейтральной и щелочной, в результате чего осаждаются на щелочном барьере. Но исследованные почвы не различаются по реакции среды – почти у всех она нейтральная. Эти металлы и мышьяк осаждаются, главным образом, на микрогеохимических барьерах вокруг новообразований. Роренштейны представляют собой пример адсорбционного микробарьера для многих элементов, закрепляющихся с участием органических лигандов и гидроксидов железа.

Геохимическая значимость микробарьеров определяется количеством конкреций и накоплением в них тяжелых металлов. Оказывается, что только в аллювиальной почве поймы р. Ласьва микробарьеры существенно влияют на геохимию элементов. Таких элементов всего два: Pb и Zn. В верхнем горизонте почвы доля Pb в составе роренштейнов достигает 42% от его количества в мелкоземе, а доля Zn – 17%. В остальных почвах влияние геохимических микробарьеров несущественно из-за низкой доли конкреций.

Роренштейны, как и некоторые другие новообразования, не являются надежными хранителями токсичных микроэлементов. При кардинальной смене водно-воздушных и других условий в почве возможно разрушение роренштейнов, особенно мелких. Оценим, насколько увеличится содержание микроэлементов в мелкоземе при полном разрушении роренштейнов. Оказывается, только в верхнем горизонте почвы в бассейне р. Ласьва произойдет заметное увеличение содержания микроэлементов в мелкоземе. Это относится к свинцу и цинку. Содержание Pb возрастет от 94 до 134 мг/кг, что значительно превышает ПДК (30 мг/кг). Содержание Zn увеличивается от 137 до 160 мг/кг и также сильно превышает ПДК (100 мг/кг). В остальных аллювиальных почвах вклад тяжелых металлов, депонированных в роренштейнах, при их полном разрушении не окажет заметного влияния на загрязненность мелкозема.

И Fe-БАРЬЕРОВ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Учитывая активность соединений железа в закреплении тяжелых металлов, не удивительно, что предпринимаются усилия для использования их свойств в искусственном закреплении поллютантов. Такой поход становится оправданным, когда мигрирующие с водой тяжелые металлы угрожают водоемам: рекам и озерам. Для фиксации тяжелых металлов в загрязненных почвах и осадках широко применяют железосодержащие отходы, природные Fe-минералы (сульфиды) и металлическое железо. Технологии при этом используются разные: от стандартного внесения в почву мелиорантов до установления барьеров на пути движения водного загрязненного потока.

Красный гипс – побочный продукт производства пигмента диоксида титана. Он содержит около 1/3 оксидов железа. Титан экстрагируют серной кислотой из песка, содержащего ильменит (FeTiO3), что приводит к образованию сульфатных отходов. После их нейтрализации известью, образуется красный, ожелезненный гипс (Gadepalle et al., 2007).

В одном из опытов изучали действие 2% красного гипса на рост райграса и салата (Lombi et al., 2004). Рост райграса улучшился, а салата нет. Содержание подвижной меди в почве снизилось на 84%, но мышьяка – значительно меньше.

В другом опыте вносили красный гипс и фосфогипс для закрепления меди, свинца, кадмия в кислых почвах искусственно, загрязненных металлами (Illera et al., 2004). Начальная концентрация в растворе подвижных металлов варьировала от 10 до 1000 мг/л. Оба мелиоранта в дозе 1% усилили закрепление этих металлов. Применение красного гипса и фосфогипса уменьшило концентрацию Pb на 98%. Влияние на другие металлы было слабее. Концентрация меди сократилась на 9% при внесении красного гипса, тогда как фосфогипс на нее не подействовал.



Концентрация кадмия сократилась на 6% при добавлении красного гипса и на 2% фосфогипса. Красный гипс эффективнее закреплял в почве свинец, чем медь и кадмий. Предполагается, что закрепление свинца красным гипсом и фосфогипсом идет за счет образования минерала англезита PbSO4.

Аналогичный результат получен при действии красного, гематитсодержащего шлама на загрязненных кислых почвах. Последовательная химическая экстракция показала, что красный шлам больше закрепляет Pb, чем Cd и Cu (Garrido et al., 2005).

Соли железа признаны эффективными фиксаторами тяжелых металлов и мышьяка. Распространенный метод ремедиации почв – внесение сульфата железа(III) (Warren, Alloway, 2003; Hartley et al., 2004). В почве сульфат железа осаждается в форме гидроксидов. В дозе 1% от массы почвы вносили следующие препараты: гетит, железистый песок, размером 2–4 мм, смесь сульфата железа (98%) и извести (2%) и одну известь.

Эффективность закрепления As снижалась в ряду: сульфат железа железистый песок гетит известь (Hartley et al., 2004). При использовании сульфата железа содержание доступного мышьяка уменьшилось до 12–13% от исходного очень высокого уровня. Закрепление As, в первую очередь, развивается за счет повышения ЕН раствора.

Отмечено улучшение роста ряда сельскохозяйственных культур при внесении в почву 0.5 % сульфата железа (Warren, Alloway, 2003).

Дальнейшее увеличение дозы до 1% не привело к соответствующему закреплению As, но снизило подвижность Mn. Известь препятствует увеличению кислотности при распаде сульфата железа. Целесообразно использовать сульфат железа совместно с известью и цеолитами.

Помимо фиксирующего действия на тяжелые металлы, сульфат железа обладает сильным структурообразующим действием. В Италии из отходов производства двуокиси титана получен дешевый препарат – глоталь, который содержит 43% Fe2(SO4)3, 34% CaSO4, 12% H2O c pH 2. (Водяницкий, 1985). При дозе глоталя 2% в местной карбонатной почве с рН 8.6 содержание глинистых частиц уменьшилось с 34 до 5%, а пылеватых увеличилось с 44 до 60%. При этом коэффициент фильтрации увеличился втрое, а плотность снизилась с 1.2 до 1.1 г/см3.

В полевых опытах после внесения 20 т/га глоталя в глинистую карбонатную почву инфильтрация увеличилась в 13 раз. На щелочных почвах Италии урожай зерна кукурузы увеличился на 75%, пшеницы – на 30%, сорго – в 4 раза (Водяницкий, 1985).

Красный шлам образуется как побочный продукт при производстве алюминия из бокситов. У красного шлама сильнощелочная реакция среды (рН 11), что создает проблемы при его хранении. В его состав входят гематит, бемит, кварц, содалит (алюмосиликат натрия) и гипс (Gadepalle et al., 2007). Высокое содержание оксидов железа способствует снижению подвижности и токсичности тяжелых металлов в мелиорированной почве.

Щелочной красный шлам нейтрализуют известью или сульфатом железа и затем вносят в легкие песчаные почвы, слабо закрепляющие фосфор (Summers et al., 1996; Warren, Alloway, 2003; Friesl et al., 2003; Hartley et al., 2004; Illera et al., 2004; Brunori et al., 2005).

В вегетационном опыте выращивали травы на загрязненной почве, обработанной красным шламом в дозах 3 и 5% (Gadepalle et al., 2007).

Почва содержала 3950 мг Zn/кг, 3780 мг Pb/кг, 78 мг Cd/кг. Полное проективное покрытие травой было достигнуто при высокой дозе шлама и сопровождалось значительным уменьшением концентрации данных металлов в траве.

Аналогичный вариант получен в полевом опыте при внесении красного шлама на загрязненных участках с клевером и райграсом (Summers et al., 1996). При внесении шлама в дозе 40 т/га урожай культур увеличился на 1/4 от контроля.

Кроме простого внесения мелиорантов-отходов, их вносят в сочетании с природными материалами. В вегетационном опыте изучали легкие почвы Австрии, искусственно загрязненные 700 мг Zn/кг, 250 мг Сr/кг, 100 мг Ni/кг, 100 мг V/кг, 7 мг Cd/кг (Friesl et al., 2003). Вносили 10 г/кг красного шлама, 20 г/кг цеолита и 3 г/кг извести. В травах содержание кадмия снизилось до 38–87 % от контроля, цинка – 50–81 %, никеля – 66–87 %. Мелиоративный эффект железосодержащих отходов для разных элементов варьирует в широких масштабах, что не удивительно, учитывая сложные отношения между ними и сорбентом.

Искусственные барьеры на основе Fe(0). Ремидиационные геохимические барьеры широко применяют для очистки загрязненных вод. При этом искусственные барьеры часто формируются из веществ, не характерных для природной обстановки. Для закрепления токсических элементов с переменной степенью окисления активно применяют сильные редокс барьеры. Искусственные барьеры эффективны при химическом сродстве реактива к поллютанту и могут быть успешны при соблюдении ряда условий: 1) реактив должен образовывать нерастворимый осадок из металлов-поллютантов или обеспечивать их прочную сорбцию; 2) барьер должен сохранять работоспособность долгое время; 3) реактив должен быть доступным и дешевым (Rotting et al., 2006; Skovbjerg et al., 2006).

В качестве реактивов для усиления действия ремедиации применяют вещества, не характерные для почв. Для задержания мигрирующих с грунтовой водой тяжелых металлов и металлоидов используют смеси песка, глины и тонко измельченного железного лома (несколько процентов), которые помещаются в траншею, вырытую перпендикулярно движению загрязненного потока (Skovbjerg et al., 2006).

Металлическое железо Fe(0) резко усиливает действие барьера по сравнению с природными Fe-соединениями (Cantrell et al., 1995; Blowes et al., 2000; Kreuzer, 2000; Roh et al., 2000; Zhang, 2003; Wilkin et al., 2005; Kanel et al., 2006; Wu et al., 2006). Чаще всего такие геохимические барьеры устраивают для очистки почвенно-грунтовых вод от хрома (Cantrell et al., 1995; Powel et al., 1995; Blowes et al., 1997; Pratt et al., 1997;

Melitas et al., 2001;), мышьяка (Lackovic et al., 2000; Farrell et al., 2001; Su, Puls, 2001; Manning et al., 2002; Lien, Wilkin, 2005;) и цинка (Shokes, Moller, 1999; Herbert, 2003; Wilkin, McNeil, 2003).



Pages:     | 1 |   ...   | 30 | 31 || 33 | 34 |   ...   | 39 |
 



Похожие работы:

«2 Перевод Лидии Волгиной От редакции. Мы начинаем публикацию русского перевода известной книги Исраэля Шахака Еврейская история, еврейская религия. Книга эта уникальна по двум причинам. Это первая и, пожалуй, единственная критика расистской идеологии в иудаизме и откровенный рассказ о том, как эта религия используется сионистами для угнетения палестинских арабов. Эта книга написана необыкновенным человеком, которого нередко называют израильским Чомским, что, на мой взгляд, скорее делает честь...»

«СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОХИМИИ Материалы Всероссийского совещания (с участием иностранных ученых), посвященного 95-летию со дня рождения академика Л.В.Таусона 22-26 октября 2012 г. г. Иркутск ТОМ 1 ГЕОДИНАМИКА, ТЕКТОНИКА И ПЛЮМОВЫЙ МАГМАТИЗМ ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПАЛЕОКЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ. БИОГЕОХИМИЯ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ Иркутск 2012 УДК 550.4:550.42 Современные проблемы геохимии: Материалы Всероссийского совещания (с участием иностранных ученых. – Иркутск: Изд-во...»

«Утверждаю: Ректор И.А. Носков 2011_ г. Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки 020100.62 -Химия Квалификация Бакалавр Самара 2011 г. 1. Общие положения 1.1. Основная образовательная программа высшего профессионального образования (ООП ВПО) по направлению подготовки 020100.62 Химия (бакалавр) является системой учебно-методических документов, сформированной на основе положений Федерального закона № 309 – ФЗ О внесении изменений в отдельные...»

«За внешней экзотерической оболочкой многовекового солнцепоклонничества лежит скрытое, воистину эзотерическое познание о Черном Солнце и загадочной энергии Vril. Знание доступное только для посвященных, избранных сосудов способных вместить в себя фиолетовое излучение, для обретения Высшего Я, путем трансмутации человеческой самости в Высшую Самость Мага и Сверхчеловека. Сказители древних Вед, индусские и тибетские Гуру, древнегреческие философы и мистики, средневековые европейские алхимики и...»

«III научно-практическая конференция Новочеркасского территориального методического объединения УПО Тема: Химия и окружающая среда Конкурсантки: Струтина В., Виноградова А. Руководители: преподаватель химии Орлова С.П., преподаватель анатомии Плакунова И.Л. 2013 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.. 3 1. Изучение общих сведений о загрязнении атмосферы. Основные источники 5 загрязнения воздуха на территории г. Константиновска. 2. Изучение влияния автотранспорта на состав воздуха в г. Константиновске. 11 3....»

«Аллергия. Мама, хочу быть здоровым! Тамара Парийская 2 Книга Тамара Парийская. Аллергия. Мама, хочу быть здоровым! скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! 3 Книга Тамара Парийская. Аллергия. Мама, хочу быть здоровым! скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! Тамара Владимировна Парийская Аллергия. Мама, хочу быть здоровым! 4 Книга Тамара Парийская. Аллергия. Мама, хочу быть здоровым! скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг!...»

«Кафедра химии БИОХИМИЯ С ОСНОВАМИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ СД(М).Ф.6 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ Направление 050100.62 Естественнонаучное образование Профиль Химия (Квалификация: Бакалавр естественнонаучного образования) КРАСНОЯРСК 2011 УМКД составлен к.х.н., доцентом Г.И. Золотаревой, ст. преп. В.А. Бересневым Обсуждён на заседании кафедры химии: 06 мая 2009 г., протокол №12 Заведующий кафедрой Л.М. Горностаев Одобрено научно-методическим советом специальности: 04 июня 2009 г....»

«Оглавление Предисловие Введение. Предмет медицинской генетики Часть I. ОБЩАЯ ГЕНЕТИКА Глава 1.1. Законы Менделя Глава 1.2. Хромосомная теория наследственности Глава 1.3. Спонтанный и индуцированный мутагенез Глава 1.4. Цитогенетические карты генов Глава 1.5. Типы наследования признаков Глава 1.6. Генетика популяций Глава 1.7. Структура вещества наследственности – ДНК Глава 1.8. Центральная догма молекулярной генетики Глава 1.9. Структура и экспрессия генов эукариот Глава 1.10. Мутации генов...»

«Кафедра Общая и прикладная экология КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов направления бакалавриата 280200 Защита окружающей среды и специальности 280201 Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов всех форм обучения Самостоятельное учебное электронное издание СЫКТЫВКАР 2012 1 УДК 544.77 ББК 24.6 К60 Рекомендован к изданию в электронном виде кафедрой общей и прикладной экологии Сыктывкарского лесного института Утвержден к изданию в...»

«ПРИНЯТО Ученым советом ИГХ СО РАН Протокол № 7 от _20 июня 2012 Председатель Ученого совета ИГХ СО РАН член-корреспондент РАН В.С. Шацкий _ ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОСЛЕВУЗОВСКОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (АСПИРАНТУРА) 25.00.36 Геоэкология (по отраслям) Иркутск 2012 год 1 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОСЛЕВУЗОВСКОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО ОТРАСЛИ 1.1. Ученая степень, присуждаемая при условии освоения основной профессиональной образовательной программы...»






 
© 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.