Исследование механизмов поглощения ионов никеля почвой Удмуртии

  • Вадим Генрихович Петров Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск
  • Марина Анатольевна Шумилова Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск
Ключевые слова: никель,, специфическая и неспецифическая адсорбция,, изотерма адсорб-ции,, почва

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.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Вадим Генрихович Петров, Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск

ведущий научный сотрудник лаборатории информационно-измерительных систем, д.х.н., Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск

Марина Анатольевна Шумилова, Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск

старший научный сотрудник лаборатории информационно-измерительных систем, к.х.н., доцент, Удмурт-ский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск

Литература

AristarkhovA.N., Kharitonova A.F., Plodorodie, 2002, No 3, pp. 22-24.

Vodyanitskiy Yu.N., Ladonin D.V., Savichev A.T., Zagryazneniye pochv tyazhelymi metallami, M., Russian Agricultural Academy Publ., 2012, 305 p.

Kovrigo V.P. Pochvy Udmurtskoy Respu-bliki, Izhevsk, IzhGSKHA Publ., 2004, 490 p.

Krechetov PP., Dianova T.M., Khimiya pochv. Analiticheskiye metody issledovaniya, M., MGU, 2009, 148 p.

Sokolova T.A., Trofimov S.Ya. Sorbtsionnyye svoystva pochv. Adsorbtsiya. Ka-tionnyy obmen, Tula, Grif and K. Publ., 2009, 172p.

Ladonin D.V., Plyaskina O.V., Pochvovedenie, 2004, No 5, pp. 537-545.

Putilina V.S., Galitskaya I.V., Yuganova T.I. Adsorbtsiya tyazhelykh metallov pochvami i gornymi porodami. Kharakteristiki sorbenta, usloviya, parametry i mekhanizmy adsorbtsii, No-

vosibirsk, GPNTB SB RAS Pub., 2009, 155 p.

Khadanovich A.V., Izvestiya gomel’skogo gosudarstvennogo universiteta, 2016, Vol. 96, No 3, pp. 70-74.

Nikiforova T.Ye. Diss. dokt. khim. nauk. Ivanovo, 2014, 365 p.

Moreira. C.S., Casagrande. J.C., Alleoni. L.R.F., D’Camargo O.A. et al., J. of Soils and Sed-iments, 2008, Vol. 8, pp. 442-451.

Mellis E.V., da Cruz MCP, Casagrande J.C., Scientia Agricola, 2004, Vol. 61, No 2, pp. 190-195.

Pinskiy D.L., Kurochkina G.N. Pochvennyye protsessy i prostranstvenno-vremennaya organi-zatsiya pochv. M., SciencePubl., 2006, 568 p.

Ramachandran V., D'Souza S.F., J. of Soil Sci. and Plant Nutrition, 2013, Vol. 13, No 1, pp. 165-173.

Plassard. F., Winiarski. T., Petit-Ramel M., Journal of Contaminant Hydrology, 2000, Vol. 42, pp. 99-111.

Опубликован
2020-11-25
Как цитировать
Петров, В. Г., & Шумилова, М. А. (2020). Исследование механизмов поглощения ионов никеля почвой Удмуртии. Сорбционные и хроматографические процессы, 20(5), 594-601. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2020.20/3052