грунтів і рослин залежить: від виду рослин; форм хімічних сполук у ґрунті; присутності елементів протидіючих впливу важких металів і речовин, що утворюють з ними комплексні сполуки; від процесів адсорбції та десорбції; кількості доступних форм цих металів у грунті і грунтово-кліматичних умов. Отже, негативний вплив важких металів залежить, по суті, від їх рухливості, тобто розчинності. Важкі метали в основному характеризуються змінною валентністю, низькою розчинністю їх гидроокисей, високою здатністю утворювати комплексні сполуки і, природно, катіонної здатністю.
До чинників, сприяючих утриманню важких металів грунтом відносяться: обмінна адсорбція поверхні глин і гумусу, формування комплексних сполук з гумусом, адсорбція поверхова і окклюзірованіе (розчиняють або поглинають здатності газів розплавленими або твердими металами) гідратованими оксидами алюмінію, заліза, марганцю і т.д., а також формування нерозчинних сполук, особливо при відновленні. Важкі метали в грунтовому розчині зустрічаються як у іонної, так і в зв'язаній формах, що перебувають в певній рівновазі (рис. 1).
Рис. 1
На малюнку ЛР - розчинні ліганди, якими є органічні кислоти з малим молекулярною вагою, а Лн - нерозчинні. Реакція металів (М) з гумусовими речовинами включає частково і іонний обмін.
Звичайно, в грунті можуть бути присутні й інші форми металів, які не беруть участь безпосередньо в цьому рівновазі, наприклад, метали з кристалічної решітки первинних і вторинних мінералів, а також метали з живих організмів і їх відмерлих решток.
Спостереження за зміною важких металів у грунті неможливо без знання факторів, що визначають їх рухливість. Процеси пересування утримання, обуславливают поведінку важких металів у грунті, мало чим відрізняються від процесів, що визначають поведінку інших катіонів. Хоча важкі метали іноді виявляються в грунтах в низьких концентраціях, вони формують стійкі комплекси з органічними сполуками і вступають в специфічні реакції адсорбції легше, ніж лужні і лужноземельні метали.
Міграція важких металів у грунтах може відбуватися з рідиною і суспензією за допомогою коренів рослин або грунтових мікроорганізмів. Міграції розчинних сполук відбувається разом з грунтовим розчином (дифузія) або шляхом переміщення самої рідини. Вимивання глин і органічної речовини призводить до міграції всіх пов'язаних з ними металів. Міграція летких речовин в газоподібній формі, наприклад, диметил ртуті, носить випадковий характер, і цей спосіб переміщення не має особливого значення. Міграція в твердій фазі і проникнення в кристалічну решітку є більше механізмом зв'язування, ніж переміщення.
Важкі метали можуть бути внесені або адсорбовані мікроорганізмами, які в свою чергу, здатні брати участь у міграції відповідних металів.
Дощові черв'яки та інші організми можуть сприяти міграції важких металів механічним або біологічним шляхами, перемішуючи грунт або включаючи метали в свої тканини.
З усіх видів міграції найважливіша - міграція в рідкій фазі, тому що більшість металів потрапляє у грунт в розчинній вигляді або у вигляді водної суспензії і фактично всі взаємодії між важкими металами і рідкими складовими частинами грунту відбувається на кордоні рідкої і твердої фаз.
Важкі метали в грунті через трофічну ланцюг надходять у рослини, а потім споживаються тваринами і людиною. У круговороті важких металів беруть участь різні біологічні бар'єри, внаслідок чого відбувається вибіркове біонакопленіе, що захищає живі організми від надлишку цих елементів. Все ж діяльність біологічних бар'єрів обмежена, і найчастіше важкі метали концентруються в грунті. Стійкість грунтів до забруднення ними різна в залежності від буферности.
Грунти з високою адсорбційною здатністю відповідно і високим вмістом глин, а також органічної речовини можуть утримувати ці елементи, особливо у верхніх горизонтах. Це характерно для карбонатних грунтів і грунтів з нейтральною реакцією. У цих грунтах кількість токсичних сполук, які можуть бути вимиті в грунтові води і поглинені рослинами, значно менше, ніж в піщаних кислих грунтах. Однак при цьому існує великий ризик у збільшенні концентрації елементів до токсичною, що викликає порушення рівноваги фізичних, хімічних і біологічних процесів у грунті. Важкі метали, утримувані органічної та колоїдної частинами грунту, значно обмежують біологічну діяльність, інгібують процеси іттріфікаціі, які мають важливе значення для родючості грунтів.
Піщані грунти, які характеризуються низькою поглинальною здатністю, як і кислі грунти дуже слабо утримують важкі метали, за винятком молібдену і селену. Тому вони легко адсорбуються рослинами, причому деякі з них навіть у дуже малих концентраціях володіють токсичним впливом.
Вміст у грунті свинцю зазвичай коливається від 0,1 до 20 мг/кг. Свинець негативно впливає на біологічну діяльність в грунті, інгібує активність фермен...
