Исследование механизмов поглощения ионов никеля почвой Удмуртии

Аннотация

Доля загрязненных никелем почв в России (2.8%) в ряду других тяжелых металлов (ТМ) яв-ляется весьма значительной, что обусловлено разнообразием антропогенных источников его поступ-ления. Для прогнозирования миграции элемента в почвенном покрове и разработки технологий по мелиорации земли в случае чрезвычайной ситуации необходимо изучение процесса его поглощения гумусовым горизонтом почв. Представленная работа посвящена исследованию специфической и не-специфической адсорбции никеля на примере типичных почв Удмуртской Республики.
В качестве объекта исследования выбраны верхние гумусированные горизонты трех типов почв Удмуртии: дерново-сильноподзолистой слабосмытой, дерново-карбонатной выщелоченной слабосмытой и серой лесной оподзоленной. Для минимизации влияния реакций ионного обмена на специфическую сорбцию предварительно проводилось насыщение почв кальцием из водного 0.01М раствора СаCl2, по-сле чего пробы высушивались. Почвенную суспензию получали смешением воздушно-сухих образцов почвы с раствором с варьируемой концентрацией никеля в соотношении 1:10, перемешивали на ротато-ре и отстаивали двое суток. Равновесную концентрацию ионов никеля в почвенном фильтрате определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии с электротермической атомизацией.
Изотермы ионообменной и специфической сорбции никеля по классификации Гилься отно-сятся к ленгмюровскому типу и указывают на высокое сродство ионов металла к активным центрам почвенного поглощающего комплекса (ППК) всех исследуемых почв. С увеличением концентрации металла от 1.4 до 7.0 мМ зафиксировано максимальное снижение степени неспецифической сорбции практически вдвое для дерново-подзолистой почвы, в то время как для специфической адсорбции показатель снижался в 1.2 раза. Среди исследованных образцов почв только у дерново-подзолистой почвы зафиксировано преобладание специфического механизма сорбции никеля над ионообменным во всем интервале концентраций вводимого металла, что обусловливает его более прочную фиксацию ППК. При высокой концентрации вводимого металла (1.4-7.0 мМ) для дерново-карбонатной и серой лесной почв зафиксировано небольшое преобладание ионообменной адсорбции по сравнению со спе-цифической.
Установлено, что практически для всех почв с увеличением концентрации никеля происходит снижение рН почвенного раствора. Только в случае ионообменной сорбции дерново-подзолистой почвы зафиксирована неизменная рН, что указывает на отсутствие обменных реакций ионов никеля с протонами ППК.