ть за рахунок антропогенного впливу. Тим не менш, підвищена концентрація свинцю в поверхневому шарі не обов'язково означає забруднення шару за рахунок атмосферних випадінь. Майже у всіх незабруднених районах вміст елемента істотно більше в лісовій підстилці і гумусових горизонтах, особливо в корнеобитаемой зоні. Можна припустити, що такий розподіл формується через перерозподіл свинцю, що міститься в грунтоутворюючих порід, під вплив виносу його рослинами і наступному накопиченні в лісовій підстилці і гумусового горизонту, в яких концентрації свинцю виявляються максимальними. В цілому, валовий вміст свинцю і його профільне розподіл не інформативні для розуміння характеру зв'язування цього елемента в грунтах, доступності рослинам і можливості виносу його з грунту з поверхневим або грунтовим стоком. Вирішальне значення для відповіді на ці питання, очевидно, повинен мати хімічний склад і властивості сполук, у складі яких метал знаходиться.
У грунті переважна частина свинцю знаходиться у вигляді твердих сполук. Рекомендовані в літературі методики, дозволяють виділити лише деякі умовні фракції свинцю, які не можна віднести до якихось певним хімічним сполукам.
В цілому, вони дають все ж підставу вважати, що в кислих грунтах існує частина свинцю, аж до 70%, здатна дійсно обмінюватися на інші іони; в нейтральних грунтах переважають фракції, пов'язані з оксидами заліза, марганцю і органічною речовиною, а в слаболужних і лужних умовах свинець розподілений між «карбонатної», «органічної» і «залишкової» фракціями. Тим не менш, хімічний склад і властивості сполук, присутність яких обумовлює наявність елемента в цих «фракціях», залишаються неясним [5].
Саме по собі «фракціонування» порівняно малоінформативно. Тверді сполуки свинцю в грунтах знаходяться у взаємодії з грунтовим розчином, через який відбувається як надходження елемента в рослини, так і внутріґрунтову міграція, і трансформація його сполук. Характер зв'язування свинцю в твердих складових, очевидно, і визначає його концентрацію в розчині, яка повинна, таким чином, відображати властивості сполук, в яких знаходиться свинець. Щоб зрозуміти причини появи свинцю в грунтовому розчині, необхідно проаналізувати властивості сполук цього елемента, які могли б бути присутніми в грунтах, і можливі механізми його зв'язування [3].
. 4 Грунт як поліфункціональний сорбент
Грунт - це поліфункціональний сорбент, гетерогенна чотирьохфазна система (рідка, тверда, газоподібна фази і живі організми). Зі збільшенням грунтової кислотності здатність ґрунтів адсорбувати важкі метали знижується. Вплив кислотності на величину адсорбції обумовлено декількома процесами, протікання яких залежить від реакції середовища: гідролізом важких металів, специфічної адсорбцією важких металів на мулистих частинках.
На адсорбцію сильно впливає органічна речовина грунту. Так адсорбції важких металів гумусом відбувається за участю карбоксильних і фенольних груп, шляхом заміщення водню на іони металу. При цьому утворюються хелати, в яких метал входить до аніонну частина молекул органічної речовини. У цьому випадку метал з'єднаний координаційними (гомеополярной) зв'язками і не проявляє себе як катіон. Комплекс також може метал в обмін на катіон водню у поза функціональних групах. Отже, метали можуть входити як в катіонну, так і в аніонну частини молекул гумусових кислот. Використання логарифмічною формули Фрейндліха для опису процесів адсорбції важких металів ґрунтами також дозволяє виявити на ізотермах наявність двох і більше контрастно адсорбції.
Малюнок 2 - Ізотерми адсорбції свинцю дерново-подзолистой грунтів
Роздільна ізотерм адсорбції на дві ділянки з енергетичною гетерогенністю адсорбційних місць і вказує на наявність у грунті двох і більше груп обмінних центрів. Наявність декількох груп обмінних центрів, що володіють не однаковим спорідненістю до важких металів, свідчить про, що частина катіонів адсорбується грунтом специфічно, а частина неспецифічний. На ці процеси впливає кислотність грунту. При низьких концентраціях заповнюються місця з більш високою енергією зв'язку, т. Е має місце специфічна адсорбція. Зі збільшенням концентрації важких металів відбувається неспецифічна адсорбція, заповнюються місця з більш низькою енергією зв'язку.
Вміст гумусу в більшій мірі впливає на специфічну адсорбцію, ніж кислотність. Так зі збільшенням вмісту в грунті гумусу з 1.5 - 3.3% спостерігається збільшення специфічної адсорбції кадмію та цинку на 7 - 9%, а свинцю на 12%. При цьому частка максимальної кількості специфічно поглинених важких металів від ЕКО знижується. Встановлено, що специфічна адсорбція металів більшою мірою залежить від генетичних особливостей ґрунту (гранулометричного і мінерального складу, змісту п...
