иследование факторов влияния на биодоступность металлов в

ИСЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ ВЛИЯНИЯ НА БИОДОСТУПНОСТЬ
МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕННОМ ПОКРОВЕ
Свобода Иван, 5 курс, ИЦМиМ, СФУ
Научный руководитель: Бондарева Л.Г., к.х.н., доцент, СФУ
В связи с деятельностью предприятий различные токсичные вещества,
в том числе и тяжелые металлы, попадают в окружающую среду. Наиболее
важными являются подвижные формы металлов, к которым относятся
водорастворимые соединения, и которые могут переноситься на
значительные расстояния от места поступления или поступать с растения,
произрастающие на загрязненных почвах.
Поэтому изучение доли водорастворимых соединений металлов и
воздействия на их
водорастоворимых органических соединений, как
компонентов ГФК, для выявления возможных механизмов накопления и
миграции металлов является актуальной задачей в химических и
экологических исследованиях окружающей среды.
Целью работы явилось химико – аналитическое исследование
водорастворимых форм металлов в почвах методами ионной хроматографии
и масс – спектрометрии в модельных системах.
Для проведения эксперимента использовали почву, отобранную осенью
до выпадения снега, в районе СФУ, на дачных участках и в лесном массиве.
Отбор почвы производили в соответствии с ГОСТ 28168-89.
Для проведения эксперимента по воздействию видов почв друг на
друга, были использованы анализируемые виды почв, которые расположили
слоями в колонке. В верхние слои колонки была помещена почва, в которой
было максимальное содержание органических веществ, которые переходили
в водорастворимые формы и, продвигаясь вниз по колонке, образовывали с
металлами водорастворимые соединения и способствовали их дальнейшей
миграции по колонке.
Сверху в колонну подавалась вода, для сохранения общей влажности и
способности распределяться вниз по колонне. В течение двух недель велся
отбор растворов воды, проходящих через все слои почв, в которых
проводился полный элементный анализ, для определения подвижности
основных компонентов почвы.
По завершению эксперимента из каждого участка почв отобрали
навески для проведения экстракции. Полученные растворы также
анализировали методами ионной хроматографии и масс-спектрометрии.
Анализ проб после проведения эксперимента свидетельствуем о том,
что в дачной почве происходило вымывание фторидов, хлоридов, нитратов и
фосфатов, но в то же время происходило накопление сульфатной ионной
группы, которая могла попасть туда вследствие вымывания из садовой
почвы. В лесной наблюдалось накопление нитратов, фосфатов и сульфатов, в
связи с поступлением их из других слоев колонки (садовая и дачная).
В садовой почве, которая располагалась в верхних слоях колонки,
замечено уменьшение некоторых элементов, чему могло способствовать
переход их в водорастворимые соединения и вымыванию вместе с водной
фракцией. Что доказывает, увеличение содержания некоторых элементов в
нижних слоях: дачная почва – K, Mn, Fe, Pb; лесная – Mg, K, Ca. Что
свидетельствует о хорошей подвижности этих элементов. Уменьшение же
других элементов во всех почвах говорит о том, что они полностью
удаляются из почвы с водной фракцией (Cu, Zn, Hg, C и т.д.).
На основании полученных данных были сделаны следующие выводы:
1. Установлен диапазон изменения основные металлов, входящих в
состав водных вытяжек веществ исследуемых почв: K, Mn, Fe, Mg, Ca – от 50
до 500 мг на пробу.
2. В результате модельного эксперимента было изучено влияние почв
разного происхождения на перенос веществ в этих почвах. Обнаружено:
•
увеличение, по сравнению с исходным, содержания некоторых
элементов в нижних слоях колонки: дачная почва – K, Mn, Fe, Pb; лесная –
Mg, K, Ca. Уменьшение же других элементов во всех почвах говорит о том,
что они полностью удаляются из почвы с водным потоком (Cu, Zn, Hg, C и
т.д.).
•
увеличение содержания в нижних слоях колонки таких анионов,
как фториды, хлориды и сульфаты. Уменьшение содержания нитратов и
фосфатов во всех типах почв.