Путилина, В. С. Адсорбция тяжелых металлов почвами и горными породами. Характеристики сорбента, условия, параметры и механизмы адсорбции

Путилина, В. С. Адсорбция тяжелых металлов почвами и горными породами. Характеристики сорбента, условия, параметры и механизмы адсорбции = Heavy metals adsorption by soils and rocks : аналит. обзор / В. С. Путилина, И. В. Галицкая, Т. И. Юганова ; Учреждение Рос. акад. наук Гос. публич. науч.-техн. б-ка Сиб. отд-ния РАН, Учреждение Рос. акад. наук Ин-т геоэкологии им. Е. М. Сергеева РАН. — Новосибирск : ГПНТБ СО РАН, 2009. — 155 с. — (Сер. Экология. Вып. 90).

Данная работа — первый в России аналитический обзор, посвященный изучению поведения металлов в системе вода-порода. Рассматриваются механизмы и условия поглощения металлов (Cd, Zn, Cu, Pb, Ni, Co, Cr, As, Hg, Se, Ag), их десорбция и миграция с инфильтрующимися атмосферными осадками, что создает опасность загрязнения подземных вод. Изучены состав и характеристика твердой фазы природных сорбентов (почвенных и минеральных) в системе вода-порода, сорбционная способность различных гранулометрических фракций, литологические свойства почв и пород. Представлены корреляции параметров адсорбции с указанными свойствами природных сорбентов и относительная подвижность металлов.
Значительное влияние на сорбцию металлов оказывает состав жидкой фазы: pH, ионная сила, природа катионов и анионов. Представлены коэффициенты распределения металлов, уравнения регрессии и коэффициенты корреляции при адсорбции в различных условиях. Особое внимание обращено на растворенное органическое вещество в местах складирования отходов и его влияние на подвижность металлов.
Предлагаемый аналитический обзор существенно пополняет знания о закономерностях сорбции (десорбции) тяжелых металлов в различных условиях и о факторах, влияющих на величину сорбционных (десорбционных) параметров. Представленная информация будет полезна для выявления условий адсорбции металлов при обосновании выбора параметров моделирования их поведения в различных условиях в подземной гидросфере и сопредельных средах.

СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ТЕРМИНЫ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
1.1. Принятые обозначения
1.2. Классификация изотерм адсорбции
1.3. Уравнения адсорбции
2. ХАРАКТЕРИСТИКА СОРБЕНТОВ
2.1. Поглощающая поверхность твердой фазы
2.2.Типы сорбентов и их сорбционная способность
2.3. Сорбционная способность различных гранулометрических фракций
2.4. Свойства сорбента и сравнительная подвижность металлов
3. МЕХАНИЗМЫ ПОГЛОЩЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ПОЧВАМИ И ПОРОДАМИ
3.1. Поведение металлов в системе «раствор — сорбент»
3.2. Ионный обмен и осаждение
3.3. Специфическая адсорбция
4. КОНКУРЕНТНАЯ АДСОРБЦИЯ
4.1. Влияние конкуренции на сорбируемость металлов
4.2. Сравнение параметров сорбции отдельных металлов и конкурентной сорбции
4.3. Статистический анализ конкуренции металлов
5. РОЛЬ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В СОРБЦИИ МЕТАЛЛОВ
5.1. Гумусовые вещества
5.1.1. Состав и структура гумусовых соединений
5.1.2. Взаимодействие металлов с растворенными формами гумусовых соединений
5.1.3. Адсорбция гумусовых соединений в почве. Образование минералорганических комплексов
5.1.4. Коллоидная фаза гумусового вещества
5.1.5. Твердая фаза гумусового вещества
5.2. Другие органические соединения в системе «вода — природный сорбент»
5.2.1. Природное растворенное органическое вещество
5.2.2. Синтетические органические вещества
5.2.3. Органическое вещество фильтратов свалок, сточных вод и компостов
5.3. Поведение тяжелых металлов в почвах и породах с высоким
содержанием органического вещества
5.3.1. Влияние растворенного органического вещества фильтрата свалок
5.3.2. Влияние обработки почв осадком сточных вод
5.3.3. Влияние растворенного органического вещества пойменных почв, загрязненных промышленными отходами
6. ВЛИЯНИЕ PH НА ПОВЕДЕНИЕ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ И ПОРОДАХ
6.1. pH и адсорбция гидролизованных форм металлов
6.2. pH раствора и адсорбция соединений металлов оксидами
6.3. pH раствора и конкуренция ионов металлов
6.4. pH фильтрата свалок и миграция металлов
6.5. Совместное влияние pH и органического вещества на поведение металлов
6.6. Зависимость растворимости металлов в почвенном растворе от уровня загрязнения почв и pH
7. ВЛИЯНИЕ ИОННОЙ СИЛЫ И СОСТАВА РАСТВОРА НА СОРБЦИЮ МЕТАЛЛОВ
7.1. Ионная сила и природа катионов исходного раствора
7.2. Ионная сила и природа анионов исходного раствора
8. ОСОБЕННОСТИ СОРБЦИИ МЕТАЛЛОВ В ИЗВЕСТКОВЫХ ПОЧВАХ
9. КОРРЕЛЯЦИИ СВОЙСТВ СОРБЕНТА И ПАРАМЕТРОВ СОРБЦИИ МЕТАЛЛА
10. ВЛИЯНИЕ НАГРУЗКИ МЕТАЛЛА НА ЕГО СОРБЦИЮ
11. МИГРАЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ C ИНФИЛЬТРУЮЩИМИСЯ ВОДАМИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ