Университет XXI века: научное измерение

«Университет XXI века: научное измерение» – 2019 4 Л. В. Переломов, К. А. Теплякова, Ю. М. Атрощенко Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого ВЛИЯНИЕ ФУЛЬВОКИСЛОТ НА ПОГЛОЩЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ БЕНТОНИТОМ * Аннотация. Изучена адсорбция ионов четырех тяжелых металлов (Zn, Pb, Cu, Ni) бен- тонитом и бентонитом в присутствии торфяных фульвокислот. Адсорбция исследуемых ка- тионов бентонитом удовлетворительно описывается уравнением Ленгмюра. Присутствие фульвокислот приводит к существенному снижению поглощения свинца и меди и практиче- ски не изменяет поглощение цинка и никеля бентонитом. Прослежена взаимосвязь между прочностью поглощения металлов гумусовыми веществами и снижением их адсорбции гли- нистым минералом. Ключевые слова: бентонит, фульвокислоты, торф, медь, никель, свинец, цинк, адсорбция. Введение Глинистые минералы и гумусовые вещества – одни из важнейших компонен- тов почв, контролирующих подвижность и биологическую доступность соедине- ний элементов в наземных экосистемах. Их состав, свойства и взаимодействия оп- ределяют формирование структуры почв, влияют на поглощение и перенос пита- тельных и загрязняющих веществ, развитие эрозионных процессов [1, 2]. Органические вещества почв оказывают значительное влияние на минера- лы, модифицируя их поверхность (меняя физические и химические свойства), участвуя в агрегации, или, наоборот, выветривании [3, 4, 5, 6]. Гумусовые ве- щества, находящиеся в почвенном растворе, могут вступать в химические реак- ции, в том числе комплексообразования, с ионами металлов, изменяя характер их взаимодействия с минеральными частицами. Они способны как увеличивать, так и уменьшать адсорбцию тяжёлых металлов в зависимости от относительной устойчивости их комплексов с металлами, а также почвенно-экологических ус- ловий [7]. Кроме того, адсорбция на глинистых минералах блокирует многие функциональные группы гумусовых веществ, ответственные за образование связей с тяжёлыми металлами. Поведение металлов в трехкомпонентной системе, состоящей из раствора металла, органического лиганда и минерала определяется несколькими про- цессами, такими как: 1) адсорбция свободных и гидратированных катионов металлов на поверхности минерала; 2) адсорбция свободных и гидратирован- ных катионов металлов поверхностью минерала модифицированной вследст- вие образования минерал-органических кластеров и матриц при взаимодейст- вии с анионами растворенных органических веществ; 3) образование комп- лексных соединений металлов с органическими компонентами раствора раз- личного состава; 4) адсорбция заряженных комплексных форм ТМ на моди- * Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 18-04-00274).