Изучение влияния соединений тяжёлых металлов на почву и растения (на примере соединений кадмия и свинца)

В качестве детектора излучения системы регистрации используют фотоэлектронные умножители (ФЭУ). Они должны обладать достаточной чувствительностью в широкой области спектра (табл. 3).

Таблица 3

Аналитическая линия чувствительности и оптическая область концентрации атомно-абсорбционного определения элементов

В настоящей работе рекомендуется использовать 1н. HNO3 или 1 н. HCl и ацетатно-аммонийный буферный раствор с рН 4,8, экстракцию проводят из отдельных навесок почв в трёхкратной повторности.

Приготовление растворов необходимо проводить в вытяжном шкафу.

Буферный раствор с рН – 4,8

Для приготовления 1 дм3 этого раствора берут 108 см3 98% уксусной кислоты (СН3СООН) и 75 см3 25% раствора аммиака (NH4OH). В справочнике находят их массовые доли в весовых процентах. Если найденные значения массовых долей отличаются от вышеуказанных, объёмы реактивов, необходимые для приготовления буферного раствора, вычисляют по формуле:

V2 = V3 c1d1 , где

c2d2

V2 – искомый объём реактива, см3;

c1 - необходимая массовая доля вещества, вес %;

c2 – найденная массовая доля вещества, вес %;

d1 – плотность заданной массовой доли вещества, г/см3;

d2 – плотность, соответствующая найденной массовой доли вещества, г/см3.

Найденные объёмы уксусной кислоты и аммиака приливают к 500-600 см3 бидистиллированной воды и доводят до метки.

Приготовление раствора 1 н. HNO3

В коническую колбу из термостойкого стекла вместимостью 1000см3 наливают 900 см3 бидистиллированной воды и приливают к ней 62 см3 азотной кислоты плотностью 1,42 г/см3, осторожно помешивая раствор, доводят до метки водой, а затем полученный раствор охлаждают до комнатной температуры.

3 Экспериментальная часть

3.1 Агрохимические характеристики почв

Проведён химический анализ почв для выявления агрохимических показателей почвы с использованием методик 2.2-2.5. Данные представлены в таблице 4.

На основе этих данных можно сделать вывод, что исследуемая почва относится к выщелоченным чернозёмам, характеризующиеся содержанием гумуса 6-8%.

В чернозёмах высока доля содержания гумуса. Известно, что гумус -это депо для тяжёлых металлов. Особенно высока комплексообразующая способность гумусовых веществ по отношению к Cu(II), Cd(II) и Pb(II).

Тяжёлые металлы вносили в почву в виде солей азотнокислого кадмия и уксуснокислого свинца, из расчета на элемент в ПДК: кадмий – 3мг/кг и свинец – 1мг/кг[4]. Данные химического анализа после эксперимента представлены в таблицах 5 и 6.

Из этих данных видно, что тяжёлые металлы оказывают значительное влияние на основные агрохимические характеристики: содержание Са2+, Мg2+, рН водной вытяжки, суммы поглощённых оснований.

Таблица 4

Агрохимические характеристики образцов почвы пригородной зоны

г. Минусинска

Обменная кислотность остаётся неизменной при внесении ТМ, а гидролитическая кислотность изменяется незначительно: только при внесении ионов Pb (II) в контрольный образец почвы гидролитическая кислотность возросла на 0,19 ммоль/100 г, а в случае с Cd (II) – на 0,47 ммоль/100 г. Это указывает на вытеснение ионов Al3+, Fe3+ из почвенного поглотительного комплекса ионами Cd (II) и Pb (II) и усилением процессов гидролиза.

Известкованиеявляется эффективным приёмом в снижении содержания подвижных форм ТМ в почве, т. к. способствует их детоксикации, а высокое содержание в почвенном растворе водорастворимых органических соединений приводит к повышению миграционной способности металлов благодаря образованию устойчивых органоминеральных комплексов. В их составе металлы могут транспортироваться за пределы почвенного профиля.

Использование ацетата натрия приводит к тому, что рН среды повышается и в условиях подщелачивания ионы металлов становятся очень подвижными, при этом снижается общее количество гумуса.

Очень важной агрономической характеристикой почвы является кислотность. Как правило, чернозёмы обладают нейтральной реакцией с небольшими отклонениями в ту или другую сторону. В нашем случае обменная кислотность не изменяется и остаётся постоянной, т. к. для чернозёмов она менее характерна. Чаще всего приходится встречаться с гидролитической кислотностью, которая свойственна большинству почв. Её необходимо определять для установления дозы извести и возможности эффективного применения фосфоритной муки.

Кроме того, для характеристики почвы важно знать не только абсолютное значение кислотности, т. е. общее количество поглощённых ионов водорода, но и соотношение между ними и другими поглощёнными катионами – Са2+, Mg2+, Na+, K+ и другие. Величина степени насыщенности основаниями – важный показатель для характеристики степени кислотности почвы, её учитывают при определении нуждаемости почв в известковании.

 Скачать реферат