Сравнительное изучение и гармонизация методов динамического фракционирования форм элементов в почвах, илах и донных отложениях, Федотов П.С.

Собраны, обобщены и критически проанализированы литературные данные по применению динамического экстрагирования для фракционирования различных по физико-химической подвижности и потенциальной биологической доступности форм элементов в почвах, илах и донных отложениях. Подробно рассмотрено выщелачивание в больших колонках, экстракционных ячейках с перемешиванием, вращающихся спиральных колонках (ВСК) и микроколонках. Выявлены преимущества, ограничения и возможные области применения каждого из предложенных подходов. Показано, что использование ВСК и упакованных образцом микроколонок является наиболее перспективным для динамического фракционирования форм тяжелых металлов, мышьяка и других элементов. На примере ряда стандартных и реальных образцов почв и донных отложений проведено сравнительное изучение проточного экстрагирования форм тяжелых металлов во вращающихся колонках и конических микроколонках с мембранными фильтрами. При последовательном селективном растворении различных по минеральному и гранулометрическому составу фаз образца выделяли следующие фракции металлов: обменную, специфически сорбированную, связанную с оксидами марганца, связанную с органическим веществом, связанную с оксидами железа и алюминия. Показано, что несмотря на существенные отличия в проведении процесса фракционирования и разную эффективность извлечения отдельных фракций, ВСК и конические микроколонки позволяют получить сопоставимые диаграммы распределения экстрагируемых и остаточной форм Zn, Pb и Cu. Выявлено, что физико-химические характеристики образцов (кислотность, содержание органического углерода, карбоната кальция, оксидов железа и алюминия) оказывают заметное влияние на динамическое экстрагирование. Использование ВСК обеспечивает более эффективное извлечение подвижных форм элементов, связанных с мелкодисперсными минеральными фракциями образца, а также с имеющими невысокую плотность частицами органического вещества. Найдена взаимосвязь между эффективностью экстрагирования тяжелых металлов и особенностями перемешивания образца и элюента в ВСК и конических микроколонках. Намечены направления исследований, необходимых для дальнейшего сравнительного изучения и гармонизации методов динамического фракционирования форм элементов в почвах, илах и донных отложениях.