ИЗУЧЕНИЕ СОРБЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НИКЕЛЯ (2+) ТИПИЧНЫМИ РЕГИОНАЛЬНЫМИ ПОЧВАМИ

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

2013. Вып. 2
ФИЗИКА И ХИМИЯ

УДК: 631.4: 502.74

М.А. Шумилова, В.Г. Петров, М.В. Лопатина

ИЗУЧЕНИЕ СОРБЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НИКЕЛЯ (2+) ТИПИЧНЫМИ 
РЕГИОНАЛЬНЫМИ ПОЧВАМИ

Представлены результаты исследования сорбции катионного комплекса и ионов никеля почвами, характерными 
для региона. Приведены экспериментальные данные поглотительной способности почв в зависимости от количества вводимого загрязнителя. Установлена зависимость буферности почв от их физико-химических характеристик.

Ключевые слова: буферность почв, сорбция, ион никеля, аммиакат никеля.

В настоящее время никель считается серьезным поллютантом в промышленно-развитых регио
нах, поступление которого в окружающую среду увеличивается за счет выбросов металлообрабатывающих предприятий и растущих темпов сжигания угля и нефтепродуктов. Благодаря буферности
почв уменьшается негативное антропогенное воздействие за счет адсорбции с участием почвенного 
поглощающего комплекса (ППК). В продолжение исследования поведения тяжелых металлов гальванической группы в почвах [1] нами были изучены сорбционные процессы ионов никеля (II) в характерных для нашего региона почвенных образцах. Полученные результаты позволяют предсказывать 
наиболее вероятностное поведение иона-загрязнителя в окружающей среде.

Материалы и методика исследования

Отбор, консервация, хранение и транспортировка почвенных образцов для проведения экоанали
тических исследований осуществлялись в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83 и ГОСТ 28168-89. Для изучения сорбционных процессов ионов никеля были отобраны три сельскохозяйственных почвенных образца, наиболее типичных для нашего региона. Проведение пробоподготовки почвенных образцов и 
определение таких агрохимических показателей, как содержание гигроскопической влаги, рН почвенной вытяжки, гумуса проводили в соответствии с требованиями стандартных методов [2]. Количество 
ионов никеля, железа и марганца в почвенном фильтрате определяли атомно-абсорбционным методом 
на спектрофотометре «Shimadzu» АА-7000 по стандартным методикам М-02-902-125-2005 [3]. Все реактивы, используемые для спектрального анализа, имели квалификацию «осч». Значение рН фильтрата 
устанавливали потенциометрическим методом с помощью иономера И-130.

Адсорбцию почвами ионов загрязнителя проводили растворами сульфата никеля, приготовлен
ного из кристаллогидрата NiSO4 ∙ 7H2O квалификации «чда», а также смесью сульфата никеля и хлорида аммония квалификации «хч» в соотношении 1 : 19 для имитации воздействия на окружающую 
среду отходов гальванических производств. К воздушно-сухим почвенным образцам приливали раствор загрязнителя в соотношении 1 : 9, после чего фазы перемешивали гомогенизатором в течение 
нескольких дней до установления равновесия. Содержание ионов никеля, сорбированных почвами,
определяли по формуле:

Ссорб = 
m

V
С
С
р )
(
0

,

где Ссорб – количество поглощенного никеля килограммом почвы, мг/кг; С0 и Ср – начальная и равновесная концентрации ионов никеля в растворе соответственно, мг/дм3; V – объем раствора, дм3; 
m – масса почвы, кг.

Результаты и их обсуждение

В продолжение ранее проведенных исследований особенностей сорбции тяжелых металлов 

гальванической группы типичными почвами региона нами изучалось поведение ионов никеля в дерново-карбонатных, темно-серых лесных и дерново-подзолистых почвах. Химические характеристики 
исследуемых почвенных образцов представлены в табл. 1.