Исследование сорбции ионов меди (2+) в почвах

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

2012. Вып. 2
ФИЗИКА. ХИМИЯ

УДК: 631.4: 502.65

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

ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИИ ИОНОВ МЕДИ (2+) В ПОЧВАХ

Исследованы сорбционные процессы в почвах для ионов меди. Установлено, что выделение меди из раствора в 
почву составляет 97,5-99,9% для различного вида почв при значениях начального содержания ионов меди в 
растворе ~ 4-20 ПДК по Cu. Увеличение содержания гумуса в почве снижает значение равновесной концентрации ионов меди в растворе и увеличивает количество сорбированной почвой меди.

Ключевые слова: загрязнение медью, сорбционные процессы в почвах.

Важным показателем способности почвы к удержанию загрязнителей в ней является ее ионо
обменная емкость, что характеризует свойства почвенного поглощающего комплекса (ППК) [1]. Нами проводилось изучение процессов сорбции и ионов меди (2+) на образцах почвы, характерных для 
региона. Ионы меди могут попадать в окружающую среду в результате различных техногенных воздействий, так как металл широко применяется в машиностроительной, приборостроительной, металлургической отраслях промышленности, поэтому медь может находиться в отходах, выбросах и 
сбросах таких производств в различных формах. Данные по способности к сорбции в почве позволяют дать оценку поведению поллютанта на загрязненной территории. 

Материалы и методика исследований

Сорбцию ионов меди на образцах почвы изучали для растворов медного купороса -CuSO4

.5H2O

категории «х.ч.». Твердая и жидкая фазы перемешивались в течение нескольких дней до установления равновесия в лабораторных условиях. Анализ концентрации ионов меди в растворе проводили 
методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии на приборе «Shimadzu-AA7000». Количество 
поглощенных ионов меди при сорбции ППК исследуемых образцов почвы определяли по формуле

m

V
С
С
С

р)
(
0

тв



,

где Ств – количество сорбированной меди на килограмм почвы, мг/кг; С0 , Ср — исходная и равновесная концентрация ионов меди в растворе соответственно, мг/дм3 ; V-объем раствора; m-масса почвы, 
кг. Содержание гумуса в почве определяли по методике [2].

Результаты и обсуждение

В табл.1-3 приведены данные по исследованию количества ионов меди, перешедших из раство
ра в почву для различных образцов почвы, характерных для региона в зависимости от начальной 
концентрации меди в растворе.

Таблица 1

Зависимость количества меди, сорбированной почвой - Ств, от начальной концентрации меди 
в растворе для почвы Алнашского района, дерново-карбонатной, содержание гумуса -3,73% 

масс; соотношение фаз Т : Ж ~ 1 : 9; рН = 7,3-7,6

№
п/п

Со, мг/дм3
Ср, мг/дм3
Ств, мг/кг
Сорбция почвой 
из раствора, %

1
2
3
4
5

3,865
7,730
11,595
15,460
19,325

0,044
0,054
0,053
0,013
0,320

32,751
68,700
103,301
139,795
171,995

98,86
99,30
99,54
99,92
98,34