УДК

631.416

Сведения об авторах

Коновалова Ольга Николаевна, институт естественных наук и технологий Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова
адрес: 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, д. 17; e-mail: olga-repnicyna@rambler.ru

Попова Людмила Федоровна, институт естественных наук и технологий Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова
адрес: 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, д. 17; e-mail: ludap9857@mail.ru, lf.popova@agtu.ru

Шпынова Алина Ананьевна, институт естественных наук и технологий Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова
адрес: 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, д. 17; e-mail: ashynova@mail.ru

Аннотация

К числу важнейших процессов, контролирующих миграционную способность тяжелых металлов (ТМ), относятся процессы адсорбции и трансформации, изучение которых позволяет оценивать экологическое состояние почвенного покрова и разрабатывать мероприятия по снижению последствий загрязнения. В статье проанализированы результаты исследования процессов адсорбции меди городскими почвами, сопровождающихся трансформацией подвижных форм ТМ. Сделана попытка представить результат поглощения ТМ почвами природного, селитебного и промышленного ландшафтов г. Архангельска в различных химических соединениях в виде изотермы адсорбции. Установлено, что при адсорбции меди система «почва–раствор» природных почв приходит в равновесие быстрее, чем городских. Скорость поглощения меди в период времени 0–90 мин выше в 5−100 раз, чем в последующие 90−390 мин взаимодействия почвы с раствором, наблюдается уменьшение равновесной концентрации катионов меди в растворе. При адсорбции ТМ почвами выявлено снижение кислотности растворов: почвы селитебного ландшафта характеризуются плавным уменьшением рН, в почвах природного и промышленного ландшафтов снижение рН происходит в несколько этапов. В почвах природного и селитебного ландшафтов в результате адсорбции наблюдается увеличение содержания непрочно связанных соединений меди за счет роста содержания подвижных комплексных соединений ТМ с органическим веществом. В почвах промышленного ландшафта, наоборот, установлено увеличение концентрации прочно связанных соединений ТМ за счет уменьшения содержания обменных форм, непрочно связанных специфически сорбированных форм меди. Для исследуемых почв адсорбция меди протекает по механизму катионного обмена и описывается линейной изотермой адсорбции, установлена высокая степень зависимости емкости поглощения твердой фазы от концентрации металла в растворе. Исследование взаимосвязи процессов адсорбции и трансформации на примере меди позволяет подробно изучить механизмы закрепления тяжелых металлов
в почве.

Ключевые слова

городские почвы, реплантоземы, урболандшафты, загрязнение тяжелыми металлами, подвижные формы тяжелых металлов, адсорбция меди, изотермы Ленгмюра.

Список литературы

1. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в агроландшафте. СПб., 2008. 216 с. 
2. Наквасина Е.Н. Почвы Архангельска. Структурно-функциональные особенности, свойства, экологическая оценка. Архангельск, 2006. 124 с. 
3. Попова Л.Ф., Никитина М.В., Наквасина Е.Н. Химические элементы в почвенно-растительном покрове Архангельска: моногр. Архангельск, 2013. 146 с. 
4. Гулькина Т.И. Адсорбция меди основными типами почв Семипалатинского прииртышья: автореф. дис. … канд. биол. наук. Новосибирск, 2002. 22 с. 
5. Коновалова О.Н., Попова Л.Ф. Адсорбция цинка сезоннопромерзающими техногенно измененными почвами г. Архангельска // Вестн. Сев. (Арктич.) федер. ун-та. Сер.: Естеств. науки. 2014. № 4. С. 155–164. 
6. Минкина Т.М., Мотузова Г.В., Назаренко О.Г. Взаимодействие тяжелых металлов с органическим веществом чернозема обыкновенного // Почвоведение. 2006. № 7. С. 804–811. 
7. Минкина Т.М. Соединения тяжелых металлов в почвах Нижнего Дона, их трансформация под влиянием природных и антропогенных факторов: дис. … д-ра биол. наук. Ростов-н/Д., 2008. 172 с. 
8. Глебова И.В. Закономерности сорбционного распределения тяжелых металлов в почвах центрального Черноземья: автореф. … дис. д-ра с.-х. наук. Курск, 2009. С. 7–8. 
9. Ладонин Д.В. Соединения тяжелых металлов в почвах – проблемы и методы изучения // Почвоведение. 2002. № 6. С. 682–692.