Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОЧВЕННО-ГРУНТОВЫХ ВОД И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В АГРОХИМИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика
Автореферат диссертации по теме "АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОЧВЕННО-ГРУНТОВЫХ ВОД И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В АГРОХИМИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ"
ЬСЕССЮЗШ ОРДШ ЯЕШНА И ОВДЕЩ
7 РУДОВОГО КРАСНОГО 31Ш|КШ АКАДЕМИЯ СЕЯЬСКОХОЭ)ПСТШ ¡1Ш 11Л*К имени Б. И. ШКНл
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАШШ ПОЧШНЩЙ ШСШУГ имена В. В. ДОЙЧШ1Л
На правах рукописи
КАХНОЬЙЧ ЭгШаида кола овна
удк 631.4:631.41:631,811 - мй.?
■ атшш-абсорещ'шш аналуд ПйЧВЕНШ-грунтовых бод и еш ИРИ.ененш в агрохимических и экологических иссдедоьшшх
06.01,03 - агропочвоведение
Автореферат
диссертации на соискание ученей степени 'кацдццата сельскохозяйственных наук
Москва - 1990
Гайота еииол.чэна в лаборатории ютш почв Почвенного института им. 3.1!. Доку чае па.
Научинй руководитель - доктор с.-х. наук В.А. Большаков
Официальный оппоненты;
- доктор с.-х. надк Е.Л. Градусов
- канд. бнод. наук А.Я, Обухов
Ведущее учреждение - ШАО
Зютта диссертации состолтсл в часов на заоедааик специализированного Совета К.020.25.01 в срдега Трудового Красного Знамени Почвекаом институтв гйени К.В. Докучаева.
Отзывы на ¿торефарат просим прислать В двух вкэемшираг ¡ю адресу: 10901?, Москва, Пыжевский пер., 7, Почвшткй институт иш:;и В,В, Докучаева, Учаном секретари Совета."
С йкссертанней мокко ознакомиться а библиотека института.
А&торофврат разослан " /^¿кС^и? 1990 Г.
УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ) СОВЕТА ДОКТСР СВИЙКОХОЭНЛСТЕЕНННХ НШ .
М.С. Симакова
ОЭДАД ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
актуальность. Анализ почзшшо-грунтота вод >» о.-д^^ —' «но-«тшв Ю^-Ю"6* нэойхсднм В вГОИП№Сюи. поч*»^ , агрохимических исследованиях. , ~си.к-
При анализе вод широка пришито* атош^аас.^.м^ с,.^ троыетрия (ЛАС). Чувствительность пламенных мотодон А^ аидо^
чГГ«Пр»иого «¿да««« элеш.тои ори ссании ик
154. в таких случаях аналка ироволдг методом эя^трсда^^Л атомво-абсорОялониой спектрометрии (ЭТААС).
ДЛЯ ПСШШЭШИ ЧУВОТВИТеЛЬНСИЛ* САМОГО ЭИ*. ^ ■
ивытов в водах неоОходшо их прадгздитеяш« ко^нт^^):.^. ) ..' ¡более рациональными в сочетай,а о ЭТААС шрмдаи« щад«*^-иГ^ соооажцевия на органических коллектора* . сорЗ«, Газволяши* вводить концентрат в вэде суспенэ** ш.оо^-шш-0 » атомизатор баз его предварительной обработка. Акт?«™ «
ГоГввын« промышленных и полупромышленных сорбентов » 'вомождо проводить соосаадвниэ из кислых сред бе? «яого разрушения органических комплексов.
Высокмувсгвиедш» «егедг ЭТААС удобно щи«««*« б сочь,»-„„ с даритеяъниш методами ^дотирования при иучеми ¿щ*
соединений элементов в водах.
Учитывая необхоциыость отсокоетвсувивльного анализа ио-ш-н-
н^груятов« вод. представляйся актуальные «ммов«ш. ленныв на разработку и усо^шадствовааие прямых шгоцоа оЫЮ -ределоаия элементов в тшад^груюо»« водах разных типов пак» 1 методов о предварительны* „ад»нтР«Ровавим> вклнамш сословии» методы н соооаждание »» врг«.*»«« к^л.к.о^
Работа выполнена в соответствия о темзй 051.02л]..« -ботать систему унифицировав* стандартных штодоэ дм шссовши автоматизированного определю делателей влодоромя ночь .
п«ь работы - создание щи*одоотввтв1ьш« шюшк пряном * о предварительным концентр*ро^адад ЭТААС озеленил в вачваньо-Платовых санах и водных витядаад «э почв ряда »миешов {К Л» Г1 РЬ , <М>5) ,М , А» ,Мо) и ррт»н«н" этих штодм в агром-
мнческих 9 экологических ассладавшшчх.
■ Доствхенав «о* цеди осу що от ваяла рвшвни» ««.зду^Ш ~ исследование «ммим-аиаипивсм* свойств, "ив! способности и о аIII ромаш данного с^ооонда^т анювил. и
ЦЕИТРАЛЬНАЯ [ -УЧНАЯ БИБЛИОТЕКА 1 .ч. академии
1 1. К. А, "жми^^вл
\ | !г1В. №о
-i няалога - /Л-5ПБ г условий количественного из-
tu , (Ъ , Cd, Со , Mi , чэ ночвэвно-грунтовых вод
■ ■ >"> :*Ч
.. j'C.iyiütit еоосатденрл Си , РЬ ,Мо в соцнах вытяжках
.•i i г. »ni i)[ )i ш'чьтх знячсшях {Н о органическим соосаачтелем — 3,5- K:>,fiíst>¡j'j лрс-цзеоов атскшацяи перечисленных элементов в пв-у.;'.'чтротершчастого атомизатора при впадении концентратов в ви->■" i'yjiwiisiiíi;
- i! с с л о полнее м<?>шшэма атомизации, влипши кислот, состава понэргности атомизатора при прямом определении Si , Cu , РЬ ,
гч , ÍU n гранитовой пэчи n BLidoíi способов устранения влияний на :r;?t.'o.i.-&T.(io¡in«¡t сигнал элемента Í Ам, );
- разработка на основании проделанних исследований методик ¡¡ршэги « с предварительным к онце нт ри ро взн и эм ЭТААС определения пв-;«иаал»1шнх элементов в почванно-грунтовых водах и водных вытяжках из иэчв;
- иримономиэ разработаяних методик для решении практических аадач экологических и агрохимических исследований.
Поризна и тоорвтячоская значимость. Изучены химико-анавитиче-сгие сройства слабоосновного анионита ЛН-511Д; с помощью ИК-спект-pocfíun;i;i >ыл в лен мехами эм сорбции изучаемых элементов и дана сравнительная оценка величин энергии связи Me - сорбент; составлен ряд селективности. Исследовано влияние органических веществ вод и мак-рскомпонантов на процесс сорбция; определена коэффициенты распре-«олепм, сорбционные емкости для Си , РЬ , Cd , Со , Ni , Ct(í) , Г&-j;омон кованы условия количественного извлечения Си , РЬ , Cd , Со , Ni , Съ(Л) из поверхностных я почвенно-грунговнх ВОД С ПОМОЩЬ!) Ail-üiUí и его промышленного аналога-АН-5ПБ.
Изучена условия соосаждения Си , РЬ ,NVo с 3,5-ДПДТК Na в вод-
штлжках иэ почв и влияние состава пробы на соосаждение. Реко-1№;шоваии оцтшальные условия еоосаждения.
Исследовано поведение Си , РЬ , Cd , Со , Ni t Сг{ч)) , Мо в гра-4итовсй печи при анализе концентратов в виде суспензий на основе AÜ-&ÍI ива З.Б-ДИДТК Na и влияние продуктов деструкции реагентов иг> атеизацию этих элементов. Рекомендованы оптимальные условия ЗТЛАС он редоч^ниа элементов в концентратах, вводимых в печь в виде
Наследован механизм атсжиэащш, вл&шиа г ¡(слот, е^ы^).-. бы, поверхности атомизатора на А^ при прямом оаеьййд-жна ь ¡¡мьы и , РЬ , Си , Со , Ль ызтодсм ЭТААС. С цепью сшми мияй;:.! ■
ваны почв с раэличншн шкрытияш, шсдфиватори ылт|:и:[и1, и...'.,^ покрытые карвацом тантала.
Рекомендованы температурно-времйшш;) ; к (-|£.то
приемы прямого определения ^ , Рь , Си , Со , Аь мс.оц^и .'-Ч.-'.-^ й .1 . чванао-грунтовш водах я даны к г а до ли их прил^и-ивста 'ь ■ ■ л 1 ного состава.
Из умен и $орш соединений меди б почвоняо-гиигеи^ 1.1.1
окультуривании слаборазвитой торфяной почни мотодами га.и.цч.г.-; графа*, разделении кати он а их, ашюшшх и цййтрадь:шх «ч < -1-лшоэных ионитах и последующего ЭТААС опреаелеыш.
Ц^^ичаск^ ценность. Разработана методика &ГЛАС- ;
Си,РЬ , N1 , С.0 ,С<* , в поверхностям и почввтгэ-груитоы«
водах с предварительным сорбцнонаш концентрированием ^¿матис АН-511 и последующим введенном концентрата б печь н ииаэ су^;^;^.;;': Пределы Обнаружения (ыкг/д): Сц -€,4'10~", РЬ -8,0.10"^, Сц| ,П. п; ■ ,5-ИТ1, Со -8.0.1ГГ3, «1-2,0'10"^.
Разработана методика ЭТААС определения Си , Рь ,)Ли и полнил вытяжках «з почв с предвари тельцом ковце н три рова н л йм соос.-.жиегшги на 3,5-Д1ШТКМа м дозированием концентрата в печь в кипи суе.ша..::.[, Пределы обнаружения (икг/л) :Си -2,0* 10"^, (^□-1,5- ГО"*1, Г'Ь-1 \
Разработаны методики прямого ЗТААО определении , РЬ , с* . Го М в почвеьно-грунтовых водах. Предали обнаружении (шг/л): I'. РЬ -3,0'Ю*1, Си- 1,0, Со - 1,0. А&- 5.0.
С помощь« ЭТААС анализа снэговых вод проуудаяо срацц.п^'и.» изучение загрязнения тлквлиыи кеталлама территории, при.'н^тии^-И « предприятие с традиционно а технологией и к пг-^ ДП^муий о экологически более чистой, технологией. Дм определим.) п.-^их и^ таллою ь снеговых водах аспользсзаны разработанииа (.^паднк^ го я с предвзят а дыщм со0цлок»Ш1.1 коццаитр^опа!:;^» ЗТ.и;; ^нч.шла
На згшту г^шог.ятед: ;
- условия, обеспечивающие коллчостищшои нгйдм;-^,,]^ С,,, !>ь , (. Со ,N1 ,Сг{Л) на илабоосиоьной аииоиит Л11-51Т из и.^-'ри.!^!^* и шчвенно-грунтових под;
- условия, обеспечиьшивда полноту Си , , Мо с Э,6-ДПДШ(/а в водних штнжнах;
"■'iо к"-!! -"[ид^лшжл Си, Г'Ъ , ('¡J , Со ,Ki ,Cl ft.1) с испо.ть-
... .г.-., f.Trv'!'iii I'li'i.uoiM'i'i'p'jn'iiir.n слдЗооскозчюго анпопита AH-5II к
■■ •;;,■=.'('<(, ГЬ тf tс? о лрп дгарш'ялыпто кошу п триротагш а м соосажде-■!■"(.: п Л.'-^-ЛПСlh 11 с si^c. ¡вдувши штуинагм кощентрагоп в печь в.
- i.-i iн Si, Си, РЬ ,Со ,/fs в гранитовых
| г, ¡v.'!.':hii,33f 'JCiOM шлинаторел матриин, платформ, покрнтиИ its-■м мет?ллгт;
- [^г.'алати иэучоипя с помоцья разработан1™* методик тртксфор-п '?iii;i г.:едп в гшчвснно-груатовнх водах при окультуривании 1<-|>! ''ti.^I mrirti I! пагрлэпчтм тячелими металлами территории, прилета*-
i: гт»>т:> ч лур.г;г!ле№г-:у ирэдгтрилтде.
А'/^о^уш работц
! здультлти работ« доло-етш на Т—it меквуэовской научной ковререн-|';1л /т. [PO'lr./, на IH-it t; со союзной конференции no hoei-m
п ■Tf.;';i!.i отек-граты г ого днплмза /г. Запорожье, 1287г./, на IX Pocnyi-7:!iifi:i'jrtt):-i 1;он;ер';нц;и по аналитической химии "¿¡титика-ЗД" /г.Ллгла-
Объс;' и структура работы
JU-jcRfiiMtiiia из л ем на т 102 страницах машинописного текста, вк-Щ Л 14 рисукчов. Состоит из введения, одно¡1 главы ди-
тс-|пт,ур}"л'и , чотигох гл"» я к опоримин талы [ ой части, основная
r'i•'";';>)', r.ui-Hsun'ivifiiiii, ш'лшатец.})! 267 нашйнонанп^, в том числе 143 I п рудник авторов, приложения.
ямшытшш
¡1 дт.у*. r^piux главах дан критичэсклй обзор методов прямого и с !р:ттеды!к:4 концентрированнем ЭТЛЛС определения злимо кто в в во-jm; u!i;ioiri!i истюльзоилннмв в работе реактивы, г.:атериэ. 'ш, гтрн-Зоры , то долог ля иеолодов-ши--!.
Pa Vt-i j'litio.^ir-'iia на iipn'iope фкрш Перкнн-Злчзр мод, 503 с НСЛ -"! i:;.vi отеугстЕви ilKcrporo нагрева на стадия атошзацли, с дейтерие-| гч кср; ;viT!.-p'.!M -¡п.:-: и с регистрацией сигнала по ни с о то пика.
^лтти.Е-йШ'Оо ii ¡¡r.;!v;u;.ix ;Ю;.А>; И ^тыл \\?.-i-.i с паидал&п гас сш^гж^вм жто/дл от я АС
i. г?-. t.TiiiiQ!-» t-rnn'-nTI'i'lT"'!1"!!!!^ С». рь , Crf . fo . Aft , Gt{vj) из ■■ пра^-ш:; «-v~y=тт¡дьчячинЛ пнапнлт ATI—Г-1 г.Л» с::ито-
дарованный в 1ГОО "Пластмассы" на основе сшвтоЙ дйвшшлбояяойом (8 мао.Й по л нети роль во 3 матрицы макропористой структуры. В качества аияяйруицвто агента применен цазтилентриашн. Элементарное звено аяионнта:
*' -Сй-ХН- - СН - СИ,-
^ Л
II I)
V V
Сорбция катионов переходных металлов происходит в результате дерекрывангв 2 х-электронной орбитали атома азота аминогрупп полшера о вакантной орбитам,» иона переходного металла, Распределение аю ■ ио групп у АИ-5И (через 2*0^-грушш) може т еп о с о бо тво ват ь образов-нию циклических структур типа;
-мн-а^-с^-м-
Изучена а хлишко-аналитичаских свойств сорбента про нощь л г. статическом режима на растворах сравнения.
Установлено, что иэмельчешш сорбонта улучшало его ные свойства, поэтому перед проведением сорбции его раоти^.-Ш! ъ агатовой ступка в течение 10 ы.
Обнаружено, что фильтры на целлюлозной основа, используй для от№лент раствора от сорбента посте сорбции, сорбировали ык* роэлементы. Подобран более инертный материал - иутч-фа я ьтр« И -1 марка "Дружная Горка". Для снятия и измельчения плотного о емки с фильтра его обрабатывали ультразвуком с частотой 22 кгц и тето^ю 30 м. Образовавшуюся суспензию анализировали в гранитовой печи.
Иэучеца зависимость степени извлечения ( Я , ЗЕ) от рИ дм дого элемента £рис. I). Оптимальный интервал рН сорбции 6-7. Прп рН » 8. РЬ и Со сорбировались стеклянным фильтром - эти эя«макги о оутствовали в фильтрате и неполностью обнаружены в сорбонте (ряс. Га).
Найдено равновесное врет сорбции - 30 и; определена слепун: вначения равновесной СорбдаонноЯ емкости, мг/г: для Си -50, Рь -К <¡(1^48, Со -18, N1 -17, С* О?) -17,5.
Выбран оптимальный досорбант - 0,5 N р-р МО, ,
Изучена зависимость И , % от навески сорбента при раипичши
'raí?cs;>!>íj сравнения и яр обы, влияние органических веществ rj создаю (аа препарате ФК), избирательность аналитического дейст-
(на растворах, имитирующих состав природных вод, содержащих (мкг/мл): смась I - Са .Mj ,Na ,К ПО 50; biOj, , A^Oj по 20; Ге по 0,5; смесь П - Са ,М) но 500; Na , К по 100; SiO*.
so 50; Fe .Mr-.ííi яо 0,5; смесь Ш -Ca.Mj по 500; Na,К ко 100; , АР.Д по 50; Fe ,Mn ,ln no 5,0; смесь 17 - Ca , Mj ao
ÍOOO;Wa,K ao 200; 6ifli , А(Д no 50; Fe ,Mn, ¡la по10).Для1л l-'-iciPopa сравнения достаточна навеска сорбента 100 мг. Для устранена влетикя ФК на 200 ил пройы добавляли I мл КД0Д , кипятила пробу в течение 5 м и увеличивали навеску сорбента до 200 мг на I л. (tüsíi. i), Этой навески достаточно также для сорбции при содержаниях макрокомпонентов, указанных в смесях l-ífl; для содержаний, ука-5зн:шх в сыэся 1У, надо увеличить навеску до 400 мг на I л.
Йэучсшы ПК-спектры сорбента яо и после проведения сорбции в ян-г^аяе частот от 200 да 4000 см™1. В спектре сорбента, насыщенного элементом, обнаружены полосы поглощения в.длинноволновой области спектра (200-400 см-*), обусловленные колебаниями связи для
Си и Сг(уг)-070 см"1, РЬ и Cd -250 см-1, Ni -260 см"1, Со -420 см-1. S коротковолновой части спектра (400-4000 см-I) наблюдали ушнреяие и смещение в более коротковолновую область полосы валентных колебаний NH -групп {3365 см"**); волоса деформационных колебаний N К-групп сыощадась в более дленноволновую область спектра, величина смещения пропорциональна величине энергии связи N—»Ме . Полученные данные подтверждают образование координационных связей при сорбции металлов на АГ1-5П.
Для Сг наблюдали новые полосы также и в коротковолновой области спектра - 90Q сьГ^ (ответственные за поглощение СгО^ ) л 775 -ПО см"1 (поглощение Cit 0*' ), следовательно, сорбция Сг проходит ао смгсанному механизму: анионного-обмена и кодалексообразования.
По величинам смещения полос поглощения валентных колебаний NH -групп ti но интенсивности полос поглощения в длинноволновой части / слккте-з составлен ряд селективности для АН-5II: РЬ > Cu=Ccf > Ы") > N i > Со
„Найдены коэффициенты распределения ( А , мл/г); Си -ЫФ, РЬ-Э-lü", Cct-1-ГОР, Со-0.8* ЕС5, Ni -l,7*I(r. Ряд селективности, внва-Де'нккй на основании величин Л идентичен ряду, составленному по даз-
iijos tti-CiltKTpUB.
условия измерения суспензий в графитовой пета. У стано-> ".е.- ;, ЧТО ч
fr f"" ...■"Ï'-N 4
•HS
f 7 в » Iii f« twiHCt
jy.
( í i * 5
С)
Раз. 3. Ьазлсимость стесеки извлечение С Я. . '%) Си , РЬ , Cd , Сгт, Со , fci ст
р&ОТ В О J."¿i •
I -Csi ; 2 -Ca' ; 3 -РЬ s кскентзате ; - Pb й йкльграте; 3 -Ni ; ? -Ce ; ? -Ci"-'
í ô 7.: 2 1 у,-ja пряг.^-лз JS Ï0 Д.'.'■!.! itTCJ T-re.ii) z т. л: as-: т:кгся1-
; 1-/Л
-V. ï I ' ~ ч ( .Y'V ["'.' ' ; -1 i Cu ! ^Ь 1 cd ! СгЫ) í Ce ; Ni
г 0„„,, -- 16 \¡S¡Л У A ,0+j. i "2 о,с7Г'+с,с::г 2,5-0,с;.; 1,0+0.Oí
2 » с а Ссло'па, Глэак-; 15,0+0, ,10 I ,£0+0,С2 0,060-0,0010 5,0+0,04 2,0±0.01 3,5+0,03
i,.-, vi vi'-:, i = -i-- m ■ / Я ,¿0 i. 0,ü62+.0,úüÍ3 t y JC I,6+0,ú3 3,'¿¿¡j,\.b'
3. го -il-» Лг.ттас:-: 3,1+ 0, ,aг C/r0±0,CC3 С,Г6П+0,0СС9 0,03+0,OC" ' н.с^н. 8.Q<¿;Í.
30 ;.:гА, pS 5,7' r ' 2,9; 0, ,С4 0,50+0,Ois С,0.';С±0,001Э 0,76+0,015 0,63+0,012
4 « - " - pH 2,5 4,5+ 0,03 0.51+0,0C4 0,15О±О.ОСГ5 с.гзю.ооэ íí.oOFb Н.00Я.
4,7+ 0, ,05 0,50+0,010 0,180+0,0320 0,92+0,020 0,46+0,007 0,CJ2±0,020
5. í; ôyçsî лесная, C0.,„ ; 12 :.т/л, pH 5,7 i 7,0+ 0,Ш а. oía. 0,080+0,0010 0,30+0,000 I,4+0,CI 2,4+0,02
7,1+ 0, до 0,11+0,ÜQ2 0,070+0,0020 0,87+0,015 ia±Q,UZ 2,2+0,03
i. - " - f3 2,5 3,0+ 0, ,02 0,75+0,008 o.cííio.ooca 1,1+0,010 2,S+0,03 4,0+0,03
3,3+ 0, ,06 O.SCMj.OIS 0,0X2+0, OOOÍ 1,5^3,030 3,5+0,04 3,7+0,05
7. б) л o о лл стач, С 0 D Ï5 мгА 5,5+ 0,06 0,70^0,006 0,030+0,0009 1,4+0,012 0,77+0,003 1,1+0.01
iö ü ,7 b,ü+ o,ir U.UVu+ü.fflíS
8. - J - ^ 3'5 , н.опр. и.опр. н.онр. н.опр. Я.ОШ), "Я.ОПр.
V j,2^=100 мл (Ki{=10) 2,(> 0,03 1,30+0,(32 0.т" 43,003 1,2+0,022 1,5^/0,002 3,2+0,02
9. " -VnD=ICOOM a.on:). з.опп. H я.опр. н.опэ. tl.OTZD.
CKipICO) 2,1+ 0, ,03 I,30j;0,03 й.^до.ооз I.,I¿0,G2Q 1,2+0,03 2,í±0,03 .
X - т:роЗ с I no 7 - 200 мл, Кк = 10.
car
-ДЛЯ раыюмориого с№ра1Ш ео^Ойнс-'д Кд»^; I, ■
дует проводить в 2 агили: 1-3 а гак - Л.-!';"'! 1.< п ■ И-Й этап - При темпарагурй тг^шо^'^оука ('¡^ 0 1, ки! ..-г
каждого элемента;
- Т5 ог^,|> и таьяш^атура стадии ) ^.-.¡(-.ч,!. для РЬ-июне, а дяд Сг -ШШ1, п.-и Г.с1-:шл ¡^.уЦ''.;..,;:, \Ю - ■:. > объяснить в 1-м случае - карботор^ичцсчл:: -^ии:-..', 1. - -., - карвидообразованием;
- ан ал ит л чо он и 5 сигналы эл^шшч^.и 1 ¡¡-.-■ СКОЛЬКО ОТЛИЧатСЯ ОТ таковых при Я-л1>-1 ¡;;1<1>: .1. :.;' му раствори сравнена! должна содирзыть гу м конц.^раньи
что и концентрат;
- предельней с а дарю пне сорбенти в у. -мг/мд; при больших концентрации*: затруднят-си у слоям коз^о"!.¡ил-; суспензии мякропипеткой в гргфггоиун ночь.
И радо ли применимости методики ( V гл, О..^. д. > Кч;
/т):
- при содержании ьдкрокошонеитоа, укаг-тнох в иг.;оои'л I , г--эыожно достичь ККЩ1Ц<= 100;
пра содержании макрокомпононген, ук^и.чих н омесп (У, :..■ ;■■ сцмальккЯ КИШ1Ц_ = Мг.,
В случае применения иромы-лленного аналога «^¿шн-!* -■ '.¡¡-Ь!; на обходимо дополнительное измельчение его перед испопьчокапним » течение 5 м с помощью ультразвука.
Цетоли ка ЗТААС определения Си . РЬ . Сс1 Со., Ц'.С г ({¡} __ ь ^ дйх. К дайрэнному оОъему пробы (от 100 до 1000 мл) д^башьют ¡-^ (из расчета 0,5 мл на 100 мл пробн) и нагревают до к и пеан ч. |'м, ч, кипячения в течение 5 м пробу охлаждают, устанаали^к.т (.1! г.-7, избавляю? навеску сорбента и .встряхтааит на ротатора в тйчйим '> ( ы Затем отфильтровывают сорбент через нутч-1шльтр & 4 {'Дружна;! Г.р ка"), притертый к воронка; фильтр помещает в стакан, с.ьк. К*) м 1, заливают 10 мл 0,5 N р-ра и обрабатинаыт ультразвук ом ь чс>и -ние 30 м. Образовавшуюся суспензии анализируют в грфм^псП [¡¡¡-¡и. Условия определения в печи слицуаше: озоленне сорбента - щ л Та 4Р0°С в течение 20 с для всех элементов; те ршо орд бот* а (Ч
0с( , ЫЛ), Со при Тт>о0р> 700, 550, 450, 1ГО1, ЗД, ^
ответственно н течение 20 с дли кал до го яя-н:.)|ца; а№1 Таг> 2600, ГЭОО, 160С1, 2500, 2600, 2790°С сооп^тогмичс. ,, ¡-. 10 с для каждого элем>.та.
;'<1:.гь мь'тод^ки проверял;! сравненном результатов анализа >■.'■• млт.;д;):д и о !!г?дц,;]жтелыт кот^гараротанкем / табл. I I
1 тч (.'у;годом " 1!!"\>(01т-ил;|доно".
: I С---1М "'щаручочия пра Кк(>1 --'О Джг/л/ Си, РЬ, (У (л(*)) г '„*; ,;;( _ С'.от^-'д.-отт В.М(Г2; О.Ь;1сГ3; 1.0-ТО2 ; 1.5'10"*; 8.01ГГ- г'.п.ч^^тств'яг!Г>; зтчкгяя <5* / длл содержаний, в 10 раз лро-»'--'т:* К^жлу / 0.030; 0.032; 0.0;3; 0.034; 0.015;
■.у^ ■ с'-'тг! >ге дагшо,
П. г'очполтр.и^'п.-;;)!!" Си. (Ъ . На :тэ водных; витя-^ак соосажгена-■Л а З.^ЛЛВ ИМ ч ¡Ч'следутота их определением методом ЭТААС1
'.тьь'свя!! роатечт, рпорниа применяющийся в сочетании с ЭТААС олрнв-- 3,Т>-.:ш1'Я^разолщштюкарбамннат N0 /3,5-Д[ЩТК Ма/.Ре-пгопт г:"1|Тйз!!ТЧ1за!1 Р.Ч.Виръко; он является производим гетероциклического гщ-'чного
ГГ
действия ]4агенга основа!! на образовании в кислой среде ^^р^птуориг-оЛ, слайодис соп лирутеей в воде кислоты /^дисс # =6.Э/,пре д-(^тот! -тг^-ч')."! собой объемный хлопьевадшй осадок; одновременно образуются рчг'нь рро'гоко комплексы реагента о Си, РЬ , Мо , соосачщашкеся имеете с глюлотой. Образующиеся комплексы более прочны, чем комплексы те* хэ металлов с органическими веществами природного проиохоадения, ¡то-1'.'ом/ но требуется яре дтлритэлъного разрушения органических кош-
л" ко р.
Ус/юиич соосахдэния изучали на растворах сравнения, содержащих □ Си-О.ООГ), РЬ-0.0025, Мо-0.001. В раствор сравнения пое-
ло у становления нужного значения рЛ вводили 1^-кнй водннЯ раствор рпатента ? 4:.и реагента на 1л пробн /. ОбразушдаЯся осадок отфильт-¡'опжии через стеклянный фильтр И -Л-юш № 4,
1'ибраг! опт1л;атъ!!ка реагент для перевода определяемое элементов >! рястлор - горячая * Покле °тф;о1ьтровиваная концентрата
ого обрабатывали на фильтре I мл горячей НМ3 К01(ц , осадок полнос-тад 1ллтгорялся, Раствор от$.1ЛЪ тро вн гад и, промни,-иг фильтр бидистил-п-\ччо1! еодпЛ др нужного объема / 10-25 мл/, при этом образовн-т: 1.т;:л оптлж гр^лэводмчх реагента, элешнш оставались в растворе;
еус:7«пэй!1,уег0Яч.шкя в точен на I'.о скольких дней, анализн-11 гр-|[;!Т01ю;1 ночи.
Изучай а завнсидасть степени навлечены Си, t*u , ¡.lo w i„>;. а ноет раствора (рис. 2); помноа извлеч=ше ьс^¡, упиш.и.^. .. • i. .> ли при гЕ 1-2.
Изучена избирательность аналитического действия (.'.¿топе;.: tMt. вок на штяжках из почв разного типа («adл. 2), ycr^.,!. с. ¡..,, ствие влияния соотава на процесс соосаждения.
Подобраны оптимальные условия кзшрешш пра апатии сусищ^иП в графитовой печи; для предотвращения взрисосöразного егир^:«:;, агента отада» термообработки проводили в 2 этапа, Чуйсты!т«д;л;г,;.1 ь определения в суспензиях и ионных растворах одинакова, ззо паз:-., ляет использовать последние в качестве растворов сраьнншш, чти значительно' упрощает анализ.
Методика ЗТААС спрололо^ия Си , Рь .Mo п ьол'шх HiT-г / ч тщщ. Методика отличается простотой использования, пол/чаи.; ей устойчивых во времени концентратов и использованием в качества га^;п jkjb сравнения нитратных растворов. Водную вытладу (от 100 д.? HaV) мд) помещает в стакан, устанавливают pH добавлением HCt (гь перегнанной или ос.ч). Затем вносят при перемешивании сважалл^ог'. влешшй водный р~р 3 ,$-ДДЙ,ТК Na (из расчета 4 ».и на I д кроЗи) ы тааляют пробу па ночь, Осадок отфильтровывает ч^ряз сток пча^Н Фильтр, растворяют горячий НМС, конц и разбаиллит до И1"дяо1-о о-1tа ма бидвстиллатом (10-25 мл). Образующуюся суспензии (шащим^уиг и графитовой начи при следукшх условиях:. озеленив oopciütrra л[л для каждого элемента в течение 20 с: тармооС^айотка дjui Си, Рь , г/,и при 700, 800, 1500°С соответственно п течение 15 с дл.г г» а«
манта; атемизащст при 2<Ю0, 2350, 2700°С соотввтстичжю и ■ 10 с для Си. PL и Iii о идя Мо . Пределы сблару*амнд iiijii 1: , = 20), мкг/л Си , Рь , Мй равна 2.0-Ю"1, J.O-IO-3, I 1и~» 'с'^га^г отменно; зиач^иин О,02 - 0,01 {а;;и Сиг.^ыиИЯ, u h"i
ирсгвиаиинах правели оонлу/ж^клО.
Рио. 2, Втыкав кислотности раствора на стбхань шшснгшзд U, Я Pbil). Mo (2) и Сы(3>.
; V! ■>■..■(, ^ ьтг.гда: сэ ;ючз и оцшкл их правил ь-
■ ; ' »:м! з 1 . 2.
ШЖ>;1 Л:[ДТП 13 ВОД МЕТОДОМ ЭТААС
'-.остаса II и на изучали на растводах, сравнения, он1,.-!.и* г- !Л'г/мл: смтеь У - Са , М|, N3 , К но 50, Ре - I, А? - 2, ПГ!г- ; VI - Са , Мц , На , К но 500, Н - 10, А« -20, 5Ю4-Ю0.
¡'.м:^^!'.« изготавливали из согыйата гранитовой трубки с нарезкой; .!>?» пллтф--";ки покатали карбидом тантала - ТаС.
условий 5УДДС он у; деления Си . РЬ , Со в по'-шенно-'ц.:у;;т;.>ии>: Изучено шимиве состава на ЛСц , , Ас<> при
газяач|:их мссебах атошзашга (табл. 3), Для меди платформа без или ссмзелчо с кагорм,т устранила влияние состава пробы. Прл оп-
¡'»„чмгм.'^и г* г Мальта в случае ыаломииералиэовашшх проб (смесь У) мо-
1 а'ютг\ть с трубк";-> из пористого графита, дозируя пробу на стенку пэч»; в си л ь н оми н е рали з ова н ни х водах (смесь У1) определение сл^лует проводить с платформ! в присутствии модификатора.
Посгсльиу рл:шн;ге состава на АРЬ при атомизации с платформа сказалось больше, чем при атоквзации со стенки, были рассмотрены рг-гиитрогрэмми АРь при скорости движения бумаги самописца 240 мм/м ([■ко. 3>.
от ош задки свинца без модификатора Ар^ имеет несколько па-псо, что свидетельствует о невозможности пиковой регистрации Д^, . Шлиф у г. л гор и платформа, сдвигал появление атомов РЬ в область
енссксй тт.тноратурн газовой фазы (рис. Зй), оптимизируют про-, ц о о с 'и-ош ^-у гни; сигнал приобретает форму одного пика, совпадающего с еиптом поп атокиэацзи чистых растворов свинца (рис. Зв).
Поаоб!-знн ом'ш.гачыше условия измерения Сд,Со,РЬ в графито-по.1 па'ш при атомизации со стенки, с пла¡формы, в присутствии мо-.ч-т] затора и без наго.
Р.ггт:тг';;з:!к;:.ч услош;;) определения кремгия щ лизиг.^урических во--■чх '-Г'-т^чом ЭТМС. Поскольку в печах из пористого графита Дя был опрс-о^валт печи с пиропокригиеы и дечи, покрытие ^С . В пес- "ирогюкрытиом А^ в 2,5 раза ниже, а в печах с ^С - в Э ра-• ..с., 'юг- в почах из пористого графита, вследствие чего были ис-мчи с ^'С -покршиеы, Потери кремния могут происходить .ч г 1.:'г:;"!01;ящ!:Т л от у 1« го моиооксада ЛО - в печах с пнролоирыти-.,■■;. г-л> тот1! фаз а сидогж;:т нессчзанний кислород, и за счет обра- п ¡'-'."«.цдап й1С4 , £С1С - в почах из пористого гра-
Тайлзда 2
Результаты анализа водных вытяжек из стандартных образцов почв и серозема и оценка зх правильности методом "введено-найдево" (л. =5, р =0,95)
| ^вно, ! Найдено, „/„ | | аг/мя 5 а1умд \ 0±$ ;
Ш-1 (чернозем) 12,0 . 12 12,0 ± 1,0 о.оад
Си СП-2 (де онов о-подз о ластая) 14,0 И 11,0 ±0,7 0,048
СП-З Ссветяо-каштановая) 10,0 12,0 ± 1Д 0,078
серозем типичный 4,0 П 11,0 ± Г,0 0.077
РЬ СП-1 0,90 1,2 1.20 ± о.п 0,075
СП-2 0,39 ■ 1,20 ± 0,12 . 0 ,сзз
СП-З 0,04 Г,20 ± 0,09 0,058
серозем типичный 0,04 я _ 1,10 ¿0,13 0,096
Ма СП-1 0,56 0,24 0,27 ¿0,02 0,С?4
СЗ-2 0,41 0,4Й 0,51 ; 0,02 0,039
С.1-3 0,24 ' 0,24' 0,23 ± 0,01 0,С50
серозем типичный 6,50 - - -
Таблица 3
Влаяюю солугстзущих элементов и модификаторов Eta А^, Ata, Ajll( лри атовд!зш(ии со станка и с платформы
-----—т-
ЛЯ
Состав ¡зробц, мкг/мл
Стенда пе-гПлатформа Платформа ЧИ аз по-)нз пОгпс-(из грэ®и-ристого «того гра-(та с пиро-грарита фита (ЬЙ покрытием
Сц (1,СЙ 1,00 r.oo 1,00
+ c.viCb У 0,84 0,96 1,00
v- №60ь У1 0,75 0,88 0,89
смесь У ■+ O.IJUiua p-pMjlMO,)» 0,60 ■ 1,02 1,09
» смэсь У1 * - н - 0,75 0,90 0,90
Со 0,fib 1,00 1,00 _
* смесь У 0,67 1,00 -
+ сшсь П 0,80 0,82 -
смесь У + o.ijS-htia p~pMo(«o*)i 0,97 1,03 -
+ смесь У1 4. - " _ 0,91 1.00 . -
Г-it 11,05 I,DO 1,00 1,00
t сшсь У 1,00 0,90 0,76
t смась У1 0,93 0,61 0,73
+ сьюсь У t D.&i-Mli р-рМЛЧ 0,93 0,96 ' 0,95
»■'- + смесь У1 - " - 1.И 0,93 0,97
а - Дд - адааршыошшй сигнал элемента при введении раствора элемента. со смеськ; А0 - то хэ при вьаденая раствора чистого ьле-■ иэнга
$кта, содеркаадау. и газовой фаза до 2% свободного углерода. Карбид
ьол^рама шжат спяэынагь ¡¡а ело род газовой фазы и частично углерод юсюр^аости иечи, препятствуя образованию монооксида и газообразных кяцйвдэв, что приводит к увеличении .
Но*оял из следуищеш механизма атомиэы.ц:и крошяя:
*2С(,|) (нач ШС)--2С0Й) «■ На) , подсчитана знача-к:^ смаргив Гибзса (д£- ) реакций восстановления углеродом в Карйвдои ноль}рама при Тат> ,= 2600°с и показано, что восстаковде-;ше карЛи галтермодинашчески более благоприятно, чем углароаом.
t, WH
Ряс. 3. Реniстсограмма сигналов абсорбции свинца при атомизшюи, , растворов свинца со смесь» мешающих элементов со стшидаа) ' и с платформы Го); без модификатора (сплошная линия) я о модификатором (пунктирная линия); сигналы абсорбции при ати-мизацни с платформы и с модификатором (в) растворов чистого свинца (сплошная линия) и растворов со смесью (пунктир г tan линия).
.Найдены оптимальные условия измерения кремния в печах оWC-покрытием (табл. 4).
Изучено влияние состава лизиметрических вод на А1{ методом "введено-найдено": в печах cVIC -покрытием влияние состава на Л^ отсутствует. . ■
Определение мышьяка в почвенио-гртнтоввх водах и водных вытяжках аэ почв метолом ^ТААС, Изучено влияние на АД1 кислот (HCf, HNO,), алюминия, фосфора, железа. Поскольку влияние алшиния на линии в 10 раз меньше, чем на линии Abm i , выбрали линию As ti7г ' . На этой линии не проявлялось также влияние железа (до 100 мкг/мл); Р0(, - ион при содержании 1,3 мкг/мл подавлял А^ на 20%; применение N¡20, (X мг/кл) в начестве модификатора устраняло влияние 1,3 шг/ мл POj* .
В присутствии HNO, чувствительность определения мышьяка вше, чем в случае водных растворов. Для объяснения механизма удерживания атомов мышьяка в "печи в присутствии HNO, изучен процесс атомизациа водных и I^-ных по HNO, растворов мышьяка на поверхностях с различным содержанием активного углерода, используя (в порядке возрастания активности) печь с ТаС-пскрытием, печь из пористого графита, печь, на стенке которой помещали угольный порошок с размером частиц ■< 50 мкм.
IV.,!. 4. а - зависимость от изменения Тт>0С50> Ера введении вод-нега (сплошная) и азотнокислого (пунктйр) раствора гдипьяка на различные поверхности печой: I - печь из пористого графита; 2 - печь о угольным порошком; 3 - печь с Таи-покрыти-ем; б - зависимость Д(1 ог Тт 0бо введении азотнокислых растворов шшыка : ' I -.стандартный нагрев, 2 - медленный нагрев.
Эксперимент проводил« пра Тат> ='2500°С. При разложение азот-иолислого шшьяка на стадии термообработки в печи образуется Аз101 с Iкил_ = 275-ЗГ5°С. Возможно, при повышении температуры восставляв аетелг углеродом поверхности-печи и в интервале 4СЛ-600°С цаЗ.падали повышение А^, как в случае растворов ми пилка в бидистил-лате, так и при введении азотнокислых растворов. Однако в случае ьодннх растворов Ад, ниже, чем в присутствии НН01 , что может являться следствием более полного восстановления А*г0, на активированной азота ой кислого! поверхности нечи. Для водных растворов шшьяка потери А* начинались после 600°С, чю коррелирует с 1 В03Г-^ =615,5° С, но по скорости уменьшения Ад 1 варианты располагались следующим образом; лечь с ТаС 5» печь из пористого графита печь с угольным по-Гсшкем. В присутствии НМ0(потери Аь начинаются для печи с ТаО при тт.обр. к в Двух других случаях - при Тт ^ = 12ГО°С ■
(рае. . Нежно сделать вывод, что ИМ01 активирует поверхность гранита, способствуя образовании нелетучих углеродсодержащих соединений мшьлка, чем обменяется удоркивание А<> »¡а стенке печи до 120091
Изучено влиинив сопутствуицих элементов в сю аса У и 71 на АА4 а леча: кз пористого г^афата'и в лечи с яировежрытиом, о модификатором М1&С1,(СМ(Ы1< = Т мг/ни) а без .него. Найдено, что депрессврутее ьяикШий соотааа наА^ в печах с пиронокрытием болаэзначитэлыю ,чем » апчах из пористого графита. Поппортш еяять в чаяние состава в п»-
чаи. из пористого графита позволило применение N5и приведение стадии термообработки в 2 этана: I -стандарт !шй нагрев от 1и0 до 1200°С, 30 с; П - медленный нагрев <15°С/с) от 1200 до 1500°£, 20 с. Решзм нагреаа шбран на основании эксперимента: дозировали в печь раствор А& с N1 $0Ч и снимала зависимость А^ и Ак; от т?.обр. ПРП медленном подъеме ТТ(0Йр> (Тат>=ЭОО°С, близкач к Т1ЮЯЕ11 атомов Аь }. До Тт>обр1 к 700°С наблюдали все увелствагщуюся пе-. рекоррокцим , с в I! де те л ь сгвущуто о существовании в газовой фаза молекулярных продуктов распада N¡50^ ; в интервале тешератур 700 -1500°С Ац^иАН| полностью исчезали, Это можно объяснить там, что шшьяк плавится при Т=8СО°С, при "этом он может растворяться в М» , образуя твердый раствор, и высвобождаться при Т=Г500°С, близкой к Тпл.Н! "14й4°С. Таким образом, проведение стадии термообработки в два этапа в присутствии М$0,позвэлило поднять Тт б до 1500°С {рис.- 46). * * '
На основании проделанных исследований разработану методики прямого ЭТААС определения См , Со , РЬ , Ы , Аь в водах, дшш пределы их применимости для вод разного состава, предстал лен и условия измерения в печах и метрологические-характеристики (табл. 4), Правильность методик оценивали методом "введено-нзЕдвно"; сравненном данных электротермического п пламенного атошо-абсорбнпонного анализа и сравнением данных анализа ГСО с аттестованными содержаниями.
пвдешшз метода этмс для А1ШШЗА гочвшю-гштош! вод и зозих витдеек из шчв и агрошлпеше и экологических жслдцозашш
Разработанные методики были использованы:
- в агрохимических исследованиях (для анализа водннх вытякек, грунтовых и дренажных вод, форм соадиконнД элементов в водах при изучении доступности меди растениям на торфяной почве);
- при изучении техногенного эагрлзнэнЕя почв (пля анализа снеговых вод в окрестностях металлургических предприятий).
Доступность мог.1 и а тор.ьлпол гточт?е пс.г се "цосзни:? на фоне кз-вэстковднич 1; '.ином ль них УЕобпоний. Объектом з*ссчоцотгтий являлась зерхсвач торфяная почва Клогшковского р-:;а Рязанской обд. Почка била осумна в 1973 г.; отличается очень кислой реакцией среди верхних горизонтов (рНС0Л_ = 3,0) а высокими э!г.1тенйяма гидроляткчаевой кислотности (НГ=1Е6 мг-экв/на 100 г). Содержание иодвинной меди, извлекаемой 1ННС( , в пахотном едой - С,9 кг/кг, что состав-
Таблица 4
Усдоиия измерения и метрологическая характеристика методик прямого ЭТААС определения элементов в водах
1 ГТ ~ |Режии.йагрева1п |
5 Способ атоми- пв__* Предел т ¿íai. Объект анализа эацли, модафи- ,-мбварЛ ¿
UMl i i ■ !тт.0бр]тат,( i Sv 1 • i t 6C l°C ! J \ 1_lili
Cu Мадоминэралиэо- Платформа С ТаС 900 2600 1,0 0,031 ванные (смесь -покрытием У) и сильноминерализованные (смесь УI) воды
РЬ - " - Платформа с ТаС 900 2400 0,2 0,024 -покрытием; 0,8* -ННЙ р-р МНцН^М^ - " - Стенка лечи из 1000 2600 1,0 0,050 Со Смесь У . пористого графита
Смесь 71 Платформа С ТаС 1300 -2700 1,0 0,045 --покрытием; 0,1£ -най р-р M|(N0,)t
6i Лизиметрические Станка печи cWC 1200 2S00 50,0 0,030 води -покрытием , ,
А* Смеси У, 71, Стенка печи из X 2700 5,0 0,034.
водные вытяжки пористого гра- -станд.
из почв фита; нагрев
=1 мг/ от 100
П ¿тал --медл. нагрэв от 1200 до 1500
к - температура стадии высушивания при дозировании на стенку -. , 100 С, на платформу - 150 С.
ь*- - для содержаний элементов, в 10 раз превышающих пределы обнаружения.
лййг 20,í от валового (4,6 ижг/г), при этом растения испытывают значительный дефицит меди. В таблице 5 приведены результаты опраделени водорастворимых форм кальция и меди, *
Вкяеяено, что высусдвание образцов торфяной почвы приводит к
6 ¡да Ооппшну 'закреплении элементов в определенна подвижных форм одедет проводить из образцов с естественной влажность».
Исходя чэ приведенных данных следуит, что почва .нуждается в
Таблица 5
Влияние высушивания слаборазвитой торфяной почв» на содержание водорастворимых форм калыдая (I) и мели (2), мкг/г возд. сух. почва
¡Образцы с естествен} Воздушно-сухие Горизонт (ной влажностью | образцы
1 I ! 2 ! I ! 2
АТ 0-20 250 0,08 65. 0,06
ТТ 21 -40 63 0,09 42 0,05
Ь 41-65 145 0,07 87 0,02
70 - 60 82 0,24 69 0,07
Т4 100 - 120 112 0,06 80 0,02
*5 120 - 140 . ' 146 0,11 26 0,08
окультуривании. На осушенном торфяном массиве в 1982 г, сотрудниками БНИИГиМ был заложен полевой мелкоделяночный опыт. На делянки вносила разные дозы извести,,соответствующие следутацим значениям гидролитической кислотности: 1,0; 0,75; 0,50; 0,25, а также медные удобрения - СцЬО^'бН^О (30 кг/га) на фоне известкования дозой 0,25 1К и навоз (20 т/га) также на фоне 0,25 IX извести. В качестве общего фона ежегодно весной под предпосевную обработку вносили полные минеральные удобрения; навоз и известь вносили один раз весной 1982 г.; медь была повторно внесена в 1986г.на все варианты, кроме контроля. Возделывали картофель в чередовании с овсом.
Внесение удобрений значительно улучшало агрохимические свойства почвы, увеличивалось содержание подвижных форм меди и кальция.
Влияние меди сказывалось в основном на урожай зерна овса, причем максимальные урожаи собраны на варианте с.внесением меди.на 2-й и 3-й год окультуривания (69,8 и 50,2 ц/га соответственно) (данные ВНИИГиМ), На контроле и на варианта с внесением только МРК овес полностью погибал. Проанализирован зольный состав растений методом ША; найдено, что увеличение поступления меда в растения и визировало поступление Ре , К , Мд , £п .
Химический -состав и Формы соединений кепи и калыгая в грун-р-роЙ р дренажных водах тоосЬяной почвы. Проанализированы образцы грунтовой и дренажных вод торфяной почвы, отобранные в 1987 г. по 3-м срокам - 19.71, 8.IX, 22,X. Грунтсвута воду отбирали из сквала-!ш на опытном участке, ее состав лозво.гял сулить о миграции 85й-
ментов при окультуривании почвы; состав дренажных: вод характеризовал сток элементов со всего пассива осушенной тонной почвы. Найдено, что в сухое в у шля года (июнь) концентрация элементов и РОВ примерно одинакова в грунтовых и дрен а* них водах; в сажной осенью содерл^ашш элементов и РОВ в грунтовой вода значительно выше, чем п врепакпых водах, что может бить связано с намыванием атмо-с^-ег-ниыи осадкам1.! элементов питания, вносишх с удобрениями, Со-дврлаииа шин в грунтовой воце по всом срокам взятия незначительно отличается" от такового в дренажных водах, что свидетельствует о фи-ксацся вносимой меди в верхних горизонтах почвы.
Найдены миграционные формы соединений меди и "кальция в грунтовой и дренажных водах (табл. 6). В дренажных водах с РОЗ связано лить 195 кальция, а грунтовой воде - 60-70? в виде иатионно-анаов-тгых комплексов. Ь'оэдь в обоих случаях на 100? связана с РОВ, однако в дренакних содах, наряду с анионными, присуствуют катионные и нейтральные комплексы, в грунтовой воде мець полностью связана з ■ анионные комплексы с РОВ. '
Дл>1 подтверждения полученных результатов ОИл поставлен модель-кий опыт. Объектом исследования являлась верховая торфяная почва и генетически сачзанная с ней лочвенно-грунтовал вода. Б образец поч-ьы вносила СаСО) на расчета 0,25 ПС и Си&0Ч*5Н20 яз расчета 30 «г/га. Образец промывали дистиллированной водой; в исходной воде и фильтратах определяли рЧ.окисяяеиость, обще содержание меда и кальция и Форьм их соединений (табл. 6). Найдено, что на 1-м этапа (период взаимодействия СаС0] с почвой) кальций мигрирует в виде ка-тионно-анионннх комплексов с Мы<180; на И-м этапе (пооле завершения в за и моде Зет вия извести с почвой) 50.? кальция связано в катион--' ные комплексы с РОВ высоко- и среди¿молекулярной масса. Содержание уеди э фильтратах меняется незначительно'по сравнению с вочвенно-грунтоаой покой, что подтверждает фиксацию доеди в верхних горя в опта!:, однако медь трансформируется в анионные комплексы, связанные с РОЗ высоко- и с^еднемолекуляриой массы. Таким образом, модельный опит !ЮдтъерЩ1л,результаты изучения трансформации миграционных форм мели и кальцин в торфяной почве при известковании и внесении медник удобрений,
Изучение техногенного з^гуаэцення^дедпркятиями с традиционной д.Оодой соекм^ной технологией (метолом гидрохимического опоойова-ци;| . Объектами исследования ¿или выбраны {враоовецкий металлургический комбинат (Ч(.К) о традиционной, "доменной?', технологией
Таблица 6
Форма соединений кальцяя л меда в грунтовой, дренажам воцая я фильтратах торфяной яочан
Наименование о бразда
Т t iRrtmea {Кол-во¡Распределение элемента поfi от общего содеряа-¡Эле iсела»-1\фракциям ров различной Ш(нш органических со-рН ¡„д™ ¡»янпй ¡нта* i* от о^ч®™ содержания ¡единений элемента I '¡связан-г элемента f
j |И1/Л ¡ного cri———I-[-j-I-j-г——
da™, ■ goo- 3QQ-; „„„ Катио-i Анио~;Нейтр.
300 1X80 < ISO) на -j вы ¡ком-t i I i ¡плексн
Грунтовая воца с опытного участка 5 Л с» . Си 11,2 67,5 0,103 100,0 50,0 78,3 . 17,5 21,7 0 0 33,0 0 65 0 35 :оо 0 0
Дренажная вода, коллектор № I 7,2 Са Си 26,4 19,0 0,050 100,0 4,0 80,0 ' 15,5 20,0 0 0 30,0 0 67,5 16,0 32,7 75,0 0 16
Результаты модельного опыта
Ночвенно-груатовая вода 5,2 Са Си 5,4 90,0 0.25 80,0 73 68 13 18 0 0 10 20 88 ■ 24 ■ 15 64 0 28
Фильтрат I этааа 5,6 Са Си 7,0 95,0* 0,30 100.0, 12 . 76 0 23 0 0 85 0 48 3 55 sa 0 6
Фильтрат П этапа 7,6 Са Си 9,0 50,0 0,16 100,0 23 ■53 18 40 22 0 50 0 100 0 0 100 0 0
и Оокольекип эпектроматалдургкческий комбинат (05МК) о новой, екало гичеом! 'Зол в а чиагой, технологией - электрометаллургией. Практический интерес представило сравнение двух технологией о экологичэ-скип позиций, йапи&наиаз оценивали с помощью анализа снеговых вод, отойраан^х па разном расстоянии от предприятий: определяла рН, количество вэаэеей, сумму солей, содержание Са, М|, На , К . Содержала тч^шх ызхаллсц определяли методом АлС:^ , 2л - в пламени аце--тяаон-воз.дух, остачыыз ыетаалы - в графитовой печи. В с луч ¡их. ко' г да содержание элементов било недостаточно для прямого определения £ гра^агоЬой пйча, провопила ирзваариталиюа концентрирование о по-моща сйаэоо^новного аьаонпта А11-5П.
Построены кривые иэмзиешш количества вышшшзх со енэгом мети ^ое (г/и^ а сутки) по мере удалении от предприятий. В табл. 7 врвдетаьлэна сравни тал ыше санные по значениям рН,содержаний взее-сгй ц мавлцх штанов в снеговых водах в окрестностях 'Ж и СЭ!&.
Таблица 7
Состав иноговых вод, отобранных в окрестностях ЧЖ и ОЗМС
¡Код-! • ь»
1 в—( 1 1 ■—I—г~
1г.?Я | Ре | Мп1 ¿д! Си ? С> | РЬ | С<1
и ¿«то вздтм образца, удаленность от предприятия ! 1-м)
Содержание элемента в воде, ик г/л
0 3 11 К
0,7 7, К 1,44 6 ПО 217 50 12 1,9 1,9 1,00
■ — — * 4,7 Б,15 0,31 10 65 70 9 1,5 1,7 0,29
и 1 6,2 6,57 0.11 10 7 40 12 1,5 4,0 0,30
Шума , 6,2 6,26 Ч 0,23 30 46 60 1.1 К 25 1,7 19,0 0,48
5акустак"Ы'Ч савор. луг. 3,0 8,43 3,4-2 ИХО 7М ЙЕО 37 26,0 75,0 3,ЛО
Оя1хоаыВ даи, Гч.6вр, При С: ака. О 8,® 4 ,Ь6 ЬОЗО 500 310 25 20,0 93,0 3,00
»'.Г, нил* 1.6 7,63 2,21 -1£50 320 100 22 15,0 31,0 2,00
Л][С. ^¡г.П'1. (.1,5? 4.670 ЗЮ ХСО ГЭ 17,0 4.8,0 Г,60
о .о Р., 32 У,80 2180 1й0 ИО 13 20,0 40,0 1,30
цйшшх но ян о создать, что сопремпниа-!
технология по сравнении о традиционной, значительно сокращает количество пнлэвнх шбросов, уменьшет щелочность випадепиЯ, количество Ре , Мп и других тяжелых металлов в выбросах.
В и а О Д Ц
1. Предложен способ группового коцентрпрованяя Си , РЬ , Щ ,
С г (А} , Сс( , Со в водах с применением полупромышленного слабоосновного анионита АН-511Д и его промышленного ала.то га - /Л-5ПЕ; рекомендованы приемы работы с сорбентом. С шдащыо ИК-спект роек опия показано : сорбция элементов на А1Е-5П осулоств.чяотся за счет образования координационных свнзейН-*Ме(для Сг( Ч1 ) также за счат анионного обмена); оценена прочность связей М —"Ме и составлен ртд св-лективности: РЬ > Си * С4 > Сг(»1) > N1 > Со
2. Определены оптимальные условия количественной сорбции элементов: рН 6-7, 1 = 30 м; равновесные сорбцлонные егагости (ьгг/г) Сц , РЬ,С(1, Сг(у1) , № , Со,, равные 50,0, 63,0, 48,0, 18,0, 17,0, 17;5 соответственно. Изучены условия ЭТА/,С определения элементов в концентратах в виде суспензий и показано, что предельное содержание сорбента в суспензии для измерений - 20 мг/мл,
3. Для концентрирования Си , РЬ ,Мо иэ кистах сред предложено соосаждение с Э,5-ДЭДТКМа при рН 1-2; выбран оптимальный реагент для растворения концентрата.(горячая НМ01конц>) и условия измерения образующихся суспензий в графитовой печи,
4. Разработаны методики ЭТААС определения Си, РЬ , Сг(й) , , Со ,Мо в Потаенно-грунтовых годах и водных вытяжках иэ почв с
предварительным концентрированием сорбцией на слабоосновном анионита АН-5П и соосуждением с 3,5-ДДДТКНа С пределами обнаружения (мкг /л) от 8.0-Ю-3 С РЬ ) .до 1,5'10-1,(Сг , Мо).
5 ■ На основании изучения поведения & , Си , РЬ , Со , А» в печах предложены методики прямого ЭТААС определения этих элементов в во- . дах о использованием модификаторов, платформ, покрытий поверхности пэчей карбидами тугоплавких металлов с пределами оОнаружония (мкг/ л) от 0,3 (РЬ ) до 50,0 (41 ).
6. Разработанные методики, использованные в агрохимических исследованиях при изучении доступности меди растениям на торфяных почвах и в экологических исследованиям при изучении загрязненности пот-вм тяжелыми металлами, позволили выявить следующее:
- доступность меди растениям на торфяных почвах при известковании и внесении медных удобрений увеличивается за счет роэрастанкл анионной фракции органических комплексов мода;
- ыс-ущтание торфяных почв приводит к значительному уменьшен®: юдорлстисртаих злвмеато«; определение последних следует про но дать из оорчздов с естественной влажностью;
- тф.^ьнешм современной технологии - электрометаллургии значительно сокращает количество пылевых выбросов и тяжелых металлов, выпадающих на почву с атмосферными осадка!,«, но сравнению с традиционная, домйшюД технологией.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работа:;
Т. Применение атомно- абсорбционной спектрометрии для анализа природных вод /Дш.ия почв. Микроэлементы в почвах я современные методы их изучения: Кауч.тр.- Почвенный ин-т им,В,В.Докучает,Москва, .1985,- С. 59-63 соавт. Л, А,Лернер.
2. Определение кремния в водах с помощью электротермической атомно- абсорбционной снектрометркк //Почвоведение. - 1Э65,-№ 7.-П, 136-1ЭЭ соавг. Л.А.Лериер.
3. Прямое атомно-абоорбционное определение Си, РЬ и.Со в природных водах //Почвоведение. - 1907. - Ж 3. -С. 13Э-145 соавт. Л.А. Лернер. '
4. Атошю-абсорОциснкое определение мышьяка с графитовой печью в Природных водах К вод!их вытяжках из почв //Почвоведение. - 1988. -if Г П. - С. 127-13 [ соавт, Л.А. Леркер.
5. Электротермическое атомно-абсорбционное определение меди.сви rata и молибдена в водных вытяжках из почв после концентрирования со осаждением // ЖАХ. - 1988, - Т, 34. - Вып. 12. - С, 2I9I-2I94 соавт, В,1,1. Бнрько, Л.А. Лернер, ;
G. Форш соединений элементов в почве hi ю-грунтовых водах //Бюллетень Почвенного ин-га им. В.В. Докучаева» Москва,1368. -Вып. 42,-¿1. 10-13 соавт. Л.П.Орлова, В,В.Г>а:1гулова, И.Н.Лыткнн,
?, Атомно-абсорбционное определенна в природных водах Си, РЬ, (Ч, Cd, 41 н Со поело сорбцаошЕого концентрирования на слабооско-ьиом анисянте //Почвоведение. -1330. - №12 соавт.Л.А.Лернер, В.Ь Каргшн.
S. Лзшнен.'.е химических к ^изнко-химических свойств слаборазвито тар.рйно1 почш под влиянием окультуривания //в печати соавт. 1>.А.Гочыа_1КОй, ИЛ.Днтилн, Л.П.Орлова.
iiiULkjl'Ia'ii-SJiSi'lil.'l .Л l2CT 1__РД7 Тирач 11 'ИГ;
'Tuif'i-piif.H-i нА"л;!.1Л, Москва, fi. Харятош.овокnil пор,, 21
- Кахнович, Зинаида Николаевна
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Москва, 1990
- ВАК 06.01.03
- Электротермическая атомно-абсорбционная спектрометрия в почвоведении: методология и ее практическая реализация
- ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКАЯ АТОМНО-АБСОРБЦИОННАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ В ПОЧВОВЕДЕНИИ: МЕТОДОЛОГИЯ И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
- Атомно-абсорбционный анализ почвенно-грунтовых вод и его применение в грохимических и экологических исследованиях
- Сезонная динамика и баланс тяжелых металлов в дерново-подзолистой почве
- ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛАНДШАФТОВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ (НА ПРИМЕРЕ МОДЕЛЬНОГО ЛАНДШАФТА ЛЕВОБЕРЕЖЬЯ ОКСКОГО БАССЕЙНА)