Моделирование миграционного поведения меди в почве на основе изучения системы «тяжелый металл – растворенные и иммобилизованные гуминовые вещества», Фрид А.С.

Почвенное органическое вещество во многом определяет закономерности миграции большинства загрязняющих веществ в почве, в частности тяжелых металлов. При этом, связывание тяжелых металлов органическим веществом — обычный путь их дезактивации, как естественной (наблюдающейся в природе), так и инициированной человеком. Ведущую роль в этих процессах играют гуминовые вещества (ГВ) – конституционная часть органического вещества почв. С точки зрения охраны окружающей среды и создания технологий очистки загрязненных почв и грунтов, большой интерес представляют гуминовые препараты. В их составе обычно преобладают гуминовые кислоты (ГК). С одной стороны, ГК являются конституционной частью почвенного органического вещества и обычно играют ведущую роль в процессах связывания загрязняющих веществ и ограничения их доступности живым организмам, с другой — производство препаратов ГК весьма технологично, дешево и безопасно для окружающей среды. Однако на настоящий момент гуминовые препараты практически не применяются в качестве веществ, управляющих подвижностью тяжелых металлов. Одна из причин этого – отсутствие данных о конкурентном взаимодействии металла с растворенными гуминовыми препаратами и почвенными гуминовыми веществами. Существует довольно много данных о бинарных системах «тяжелый металл – иммобилизованные ГВ» и «тяжелый металл — растворенные ГВ», при этом практически нет исследований трехкомпонентных систем «тяжелый металл — иммобилизованные ГВ — растворенные ГВ». И как следствие этого затруднительны прогнозы и моделирование поведения тяжелых металлов в реальных условиях. Предлагаемый проект направлен на решение данной проблемы. Целью проекта является изучение влияния свойств иммобилизованных и растворенных гуминовых веществ на подвижность тяжелых металлов с созданием математической модели. Для создания адекватной модели структура-свойство в качестве иммобилизованных ГВ с известными свойствами будут использованы искусственные комплексы каолинита с ГВ. Планируется провести две серии экспериментов по оценки подвижности тяжелых металлов в трехкомпонентной системе: равновесные (метод адсорбционных изотерм) и динамические (колоночные эксперименты). В качестве модельного тяжелого металла выбрана медь. Во-первых, загрязнение почв этим металлом встречается довольно часто; во-вторых, медь является фактически «эталонным» тяжелым металлом – типичным представителем класса. На основе полученных данных будут построены математические модели, описывающие влияния свойств растворенных и иммобилизованных ГВ на подвижность тяжелых металлов.