УДК 631.414.3+502.55

СОРБЦИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ НА ГУМИНОВЫХ КИСЛОТАХ

А.А. Мищенко, В.А. Бреус, С.А. Неклюдов, И.П. Бреус

Казанский государственный университет,

Присутствие экзогенных гидрофобных органических соединений (ГОС) в почве представляет серьезную экологическую проблему. В значительной степени дальнейшая судьба ГОС в экосистемах и возможность реабилитации загрязненных почв определяется степенью их сорбционного удерживания в почвенной среде. Однако до сих пор механизм сорбции ГОС на почвах изучен недостаточно - вследствие сложности состава и структуры последних. В первую очередь это относится к сорбции ГОС на почвенном органическом веществе. Поскольку важнейшей его фракцией являются гуминовые кислоты (ГК), исследование сорбции ГОС на них представляет особый интерес для выявления механизмов взаимодействия с органическим веществом почвы. Среди ГОС наиболее распространенными загрязнителями являются жидкие углеводороды (УВ). Существует предположение, что ГК в значительной степени контролируют их сорбцию в почвах, особенно при высокой влажности. В этих условиях сорбционные центры почвенных минералов практически полностью заняты молекулами воды.

Почти все работы в этой области выполнены для сорбции полиароматических УВ из водных растворов, причем в отличие от линейных изотерм для водонасыщенных почв, изотермы сорбции на гуминовых кислотах имеют нелинейный характер.

Гуминовые кислоты были экстрагированы нами из 0-20 см-го слоя выщелоченного чернозема и охарактеризованы с помощью элементного анализа и ИК–спектроскопии. В ходе их высушивания контроль за уровнем влажности проводили гравиметрическим методом. На выделенных ГК, сухих и различной влажности (3% и 6%), изучали парофазную сорбцию алифатических (н-гептан, н-октан, н-нонан) УВ и ароматического п-ксилола. Величины и термодинамические параметры сорбции сравнивали с данными для выщелоченного чернозема.

Изотермы сорбции изученных УВ были нелинейными; их начальные участки аппроксимировали по уравнению БЭТ. На абсолютно сухих ГК величины сорбции были существенно ниже (нонана - почти в 7,5 раз), чем на сухой почве, и близки между собой (на почве сорбция ароматического п-ксилола была в 1,3-1,8 больше, чем алифатических УВ). Объем монослоя и удельная поверхность ГК были в 1,3 меньше, чем у выщелоченного чернозема. В отличие от почвы, влияние влажности ГК на сорбцию было незначительным.

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ №00-04-48540 и №02-04-06330мас.