Роль органического вещества почвы в сорбционном связывании экзогенных органических соединений, Бреус И.П.

Фундаментальная задача проекта — выявление механизмов сорбционного взаимодействия экзогенных органических соединений (ЭОС) c почвенным органическим веществом (ПОВ) и его компонентами. Предусмотрены экспериментальные исследования наиболее важных процессов, ответственных за сорбционное связывание ЭОС ПОВ: адсорбции, диффузии в фазу ПОВ, кооперативного взаимодействия и капиллярной конденсации в паровой фазе. Основное внимание будет уделено количественной оценке главных факторов и условий, определяющих вклад ПОВ в общую сорбцию ЭОС в почвах (состав и структура ПОВ, содержание ПОВ и соотношение ПОВ/минеральная часть почвы, влажность, температура, природа и свойства ЭОС). Для установления механизмов сорбции будут использованы кинетический (скорости процессов сорбции/десорбции) и термодинамический (равновесная сорбция) подходы, а также проведен сопоставительный анализ подходов, применяемых при изучении механизмов сорбции на полимерах и на ПОВ. Специальные исследования будут посвящены изучению кинетики и термодинамики образования супрамолекулярного комплекса ЭОС-гуминовые кислоты (ГК), эффекта гидратации ГК и проявлению эффекта кооперативности в связывании ЭОС ГК. Теоретические исследования включают разработку геометрического подхода к анализу изотерм сорбции ЭОС на ПОВ и физически обоснованной математической модели сорбции с учетом эффектов, выявленных экспериментально. Впервые будут установлены фундаментальные закономерности сорбционного связывания ЭОС ПОВ для всего диапазона влажности почвенной среды (от абсолютно-сухого состояния до водонасыщенных условий) за счет использования полного набора новейших экспериментальных методов изучения сорбции — от парофазной до сорбции из водной фазы.