Настоящая работа посвящена оценке содержания и распределения некоторых тяжелых металлов в черноземах и каштановых почвах Ростовской области. Для решения поставленных задач был использован комплекс современных методов исследования минералов и соединений тяжелых металлов. Для определения валового содержания ТМ в образцах исследуемых почв применяли рентгено-флюорисцентный анализ. Ниже, на рис. 1 представлены диаграммы распределения валовых содержаний ТМ в исследуемых почвах.
КУ 3 |
КУ 75а |
рис.1. Распределение некоторых тяжелых металлов в почвенных профилях
Концентрация Zn, Sr, V и Cr в почвах степных территорий фиксируется по всему почвенному профилю. Как видно из рис. 1. содержание V и Cr с глубиной почвенного профиля увеличивается, отмечаются их максимумы на глубине 15-45 см, Sr распределен равномерно, без значительных колебаний его содержания по профилю. В почвах изучаемой территории максимум Zn сосредоточен в верхнем 0-2 см слое почвы и его содержание уменьшается с глубиной отбора почв.
Распределение и миграция тяжелых металлов по почвенному профилю преимущественно зависит от их химической формы, кристаллической структуры, в которую они встраиваются, и ряда внешних факторов, таких как климат, рельеф, свойства почв и физиологии растительности.
Обнаруженные элементы могут содержаться в почвах в виде кристаллических фаз, либо обнаруживаться в аморфном или мелкодисперсном состоянии. Известно, что один и тот же химический элемент может входить в состав веществ с различной общей химической или структурной формулой, обладающих, в свою очередь, различными химическими свойствами.
Для определения содержания кристаллических фаз был использован традиционный метод рентендифракционного анализа. Данные рентгеновской порошковой дифрактометрии были получены в НИИ физики ЮФУ в лаборатории рентгеноструктурного анализа на дифрактометре ДРОН 7 с отфильтрованным Co-Kα излучении. Рентгенограммы регистрировались в режиме записи по точкам с шагом сканировании 0,04 градуса и временем экспозиции 2 сек. в каждой точке при одинаковых условиях коллимации пучка и других режимов регистрации.
рис. 2. Порошковые рентгенограммы образцов почв
Визуальное сравнение данных рентегновской порошковой дифрактометрии позволяет предположить одинаковое содержание в них кристаллических фаз. При фазовом анализе, проведенном по стандартной процедуре, обнаруживаются, тем не менее, некоторые различия.
Результаты поиска совпадений в базе данных минералов указывают на наличие в образцах соединений YTi2(O,OH)6 и SiO2. и достаточно редкого соединения ZrSiO4. Для уточнения этого предположения и определения содержания других распространенных в Ростовской области минеральных соединений проводится расширенный поиск в базах рентгендифракционных данных.