СПОСОБЫ ТРАНСФОРМАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ АГЛОМЕРАЦИИ ВОЛГОГРАД-ВОЛЖСКИЙ 

Заикина Вероника Николаевна, аспирант, Волгоградский государственный технический университет (Россия, г. Волгоград, проспект Ленина, 28), E-mail: veronikazaikina@mail.ru
Околелова Алла Ароновна, доктор биологических наук, профессор, кафедра промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, Волгоградский государственный технический университет (Россия, г. Волгоград, проспект Ленина, 28), E-mail: allaokol@mail.ru
Корчагина Мария Павловна, магистрант, Волгоградский государственный технический университет (Россия, г. Волгоград, проспект Ленина, 28), E-mail: maria.korchagina96@gmail.com 

631.4 

DOI

10.21685/2307-9150-2018-2-5 

Актуальность и цели. Основной причиной значительного потока поллютантов (тяжелых металлов и др.), поступающего в почвы агломерации Волгоград-Волжский является огромное количество антропогенных источников за-
грязнения окружающей среды (промышленные предприятия, транспортные магистрали, АЗС и др.). Поэтому научный и практический интерес представляет проведение мониторинга содержания тяжелых металлов (ТМ) различных форм в почвах вблизи источников антропогенного воздействия на экосистемы, необходимого для разработки эффективных и экологически безопасных мероприятий для снижения так называемого «металлического пресса».
Материалы и методы. Отбор образцов светло-каштановых и аллювиальных почв для анализа проводили на территории г. Волжского Волгоградской области (АЗС № 1 и 3, Речпорт) в 2015–2017 гг. В исследуемых образцах были
определены концентрации валовой, подвижной и впервые – водорастворимой и сорбированной форм тяжелых металлов (ТМ). Концентрации водорастворимой формы ТМ были определены в водных вытяжках из почв, а их сорбированной формы – в почвенных образцах, подвергшихся воздействию повышенных температур и давления в автоклаве.
Результаты и выводы. В работе приведен сравнительный анализ концентраций валовых, подвижных, водорастворимых и сорбированных форм тяжелых металлов (Cu, Zn и Ni) и их процентное содержание по отношению к валовым формам. При анализе исследуемых данных видно, что в почвах преобладает цинк, меньше всего меди. В почве Речпорта максимальны концентрации валовых форм Cu и Ni и сорбированной формы Ni и минимальны концентрации валовой формы Zn, подвижных форм Ni, сорбированных форм Cu и Zn. В почве АЗС № 3 выявлено большее содержание валовой формы Zn и подвижных форм Cu и Zn и меньшее содержание валовых форм Cu и Ni, водорастворимой формы Cu и сорбированной формы Ni. В почве АЗС № 1 обнаружена наибольшая концентрация водорастворимой формы Cu, сорбированной формы Zn и подвижной формы Ni. Количество ТМ, закрепленных в минералах, во всех почвах больше, чем содержание подвижных и водорастворимых, это подтверждает высокие протекторные свойства почв. Подвижных фракций ТМ в 3–13 раз меньше, чем их валовых форм, водорастворимых – в 2–10 раз меньше, чем подвижных. Фракций, выделенных после термодесорбции, в 2–4 раза меньше валового содержания ТМ. 

Ключевые слова

светло-каштановая и аллювиальная почва; валовая, подвижная, водорасторимая и сорбированная формы тяжелых металлов (ТМ); водная вытяжка; термодесорбция 

 Скачать статью в формате PDF

1. Неведров, Н. П. Экологические аспекты пространственного распределения тяжелых металлов в городских почвах / Н. П. Неведров, Е. П. Проценко // Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и на
сопредельных территориях : материалы VII Междунар. науч. конф. (памяти профессора Петина А. Н.) 24–26 октября 2017. – Белгород : Политерра, 2017. – С. 211–213.
2. Вальков, В. Ф. Почвоведение / В. Ф. Вальков, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников. – М. ; Ростов н/Д : МарТ, 2006. – 496 с.
3. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв / под ред. Д. С. Орлова, В. Д. Васильевской. – М. : Изд-во МГУ, 1994. – 272 с.
4. ГОСТ 14106–80 Автоклавы вулканизационные. Общие технические условия. – М. : Стандартинформ, 1982. – 13 с.
5. ГОСТ 26423–85 Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки. – М. : Стандартинформ, 2011. – 7 с.
6. Пинский, Д. Л. Ионообменные процессы в почвах / Д. Л. Пинский. – Пущино, 1997. – 166 с.
7. Пинский, Д. Л. Тяжелые металлы в окружающей среде / Д. Л. Пинский, В. Н. Орешкина // Экспериментальная экология. – М. : Наука, 1991. – С. 201–212.
8. Brown, G. E. Mineral surface and bioavailability of heavy metals: A molecularscale perspective / G. E. Brown, A. L. Foster, J. D. Ostergren // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1999. – Vol. 96. – P. 3388–3395.
9. Otavite-calcine solid-solution formation at the calcite-water interface in situ by synchrotron X-ray scattering / R. P. Chiarello, N. C. Sturchio, J. D. Grace, P. Geissbuhler, L. B. Sorensen, L. Cheng, S. Xu // Geochim. Cosmochim. Acta. – 1997. – Vol. 61. –
Р. 1467–1474.
10. Neoformation of Ni phyllosilicate upon Ni uptake on montmorillonite. A kinetic study by powder and polarized EXAFS / R. Dahn, A. M. Scheidegger, A. Manceau, M. Schlegel, B. Baeyens, H. Bradbary, M. Morales // Geochim. Cosmochim. Acta. –
2002. – Vol. 66. – P. 2335–2347.
11. Ford, R. G. Frontiers in metal/precipitation mechanisms on soil mineral sufaces / R. G. Ford, A. C. Scheinost, D. L. Sparks // Adv. Agron. – 2001. – Vol. 74. – P. 41–62.
12. Grelach, R. Die Schwermttallverteilung in Stadtboden / R. Grelach, U. Radtsse, M. Thonnessen // Geogr. Rdsch. – 1997. – № 10. – Р. 556–561.
13. Molecular-scale speciation of Zn and Ni soil ferromanganese nodules from loess soils of the Mississippi Basin / A. Manceau, N. Tamura, R. S. Celestre, A. A. Macdowell, N. Geofroy, G. Sposito, H. A. Padmore // Environ. Sci. Technol. – 2003. – Vol. 37. –
Р. 75–80.
14. McBride, M. B. Reactions controlling heave metal solubility in soils / M. B. McBride // Adv. Soil Sci. – 1989. – Vol. 10. – Р. 1–47.
15. Robin, D. Metaux lourds dans la sol au voisinage d’une usine d’incineration. Bilan apres 10 annees de prelevement / D. Robin, M. Martin, W. Haerdi // Arch. Sci. – 1995. – Vol. 48, № 1. – P. 19–28.
16. Scheckel, K. G. Stability of layered Ni hydroxide surface precipitates – A dissolution kinetuks study / K. G. Scheckel, A. C. Scheinost, R. G. Ford, D. L. Sparks // Geochim. Cosmochim. Acta. – 2000. – Vol. 64. – Р. 2727–2735.
17. Sorption of metal ions on clay minerals. III. Nucleation and epitaxial grown of Zn phyllosilicate on the edges of hectorite / M. L. Schlegel, A. Manceau, L. Charlet, D. Chateigner, J. I. Hazemann // Geochim. Cosmochim. Acta. – 2001. – Vol. 65. – Р. 4155–4170.
18. Watson, E. B. Surfase enrichment and trace-element uptake during crystal growth precipitation of Co(II)(aq) on Al2O3 / E. B. Watson // Geochim. Cosmochim. Acta. – 1996. – Vol. 60. – P. 5013–5020.
19. Справочник по оценке почв / В. Ф. Вальков, Н. Н. Елисеева, И. И. Имгрунт, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников. – Ростов-н/Д, 2004. – 236 с.