Биогеохимические свойства свинца и кадмия - Свинец и кадмий в системе "почва - растения - удобрения

Свинец - голубовато-серый, мягкий, но тяжелый металл. Среднее содержание свинца в земной коре составляет 1,6-10-3%, его количество в почве колеблется от 0,37-10-3% до 4,3-10-3%. Источники поступления его в почву - выплавка металлов (преимущественно цветная металлургия), а также двигатели внутреннего сгорания. Исключение составляет РЬ, который поступает в окружающую среду в большом количестве в составе выбросов автотранспорта, использующего этилированный бензин. Большая часть загрязнений, поступающих от предприятий цветной металлургии, представлена минеральными формами (например, PbS, PbO, PbS04, PbO, PbSO), тогда как в выхлопных газах автомобилей РЬ присутствует в виде галогенидных солей (PbBr, PbBrCl, Pb(OH)Br, (PbO)2PbBr). Содержащие Pb частицы выхлопных газов неустойчивы и легко превращаются в оксиды, карбонаты и сульфаты.

Геохимические особенности свинца - малая подвижность и непродолжительное время жизни в атмосфере и фазе раствора природных вод. В поверхностных водах оно составляет несколько лет, а в глубинных - до 100 лет. Кларк Pb 1,6-10-3 %, в магматических процессах он рассеивается, несколько накапливается в гранитоидах. В основных породах 8-10-4 %, в ультраосновных - 1-10-5 %.

Особенно характерен свинец для гидротерм, в которых он образует различные растворимые комплексы и из которых осаждается вместе с Zn, Ag другими халькофилами. В гумидных ландшафтах свинец преимущественно мигрирует в бикарбонатной форме (Pb (HCO3))2 - сравнительно растворим), в органических комплексах, а также механическим путем с глинистыми частицами. Из почвы выносится слабее, чем Zn и Cu. Однако дефицит Pb неизвестен и вряд ли имеет место.

В степях и пустынях в почве и коре выветривания Pb малоподвижен. Свинец ядовит для большинства животных и человека, причем низшие животные менее чувствительны к нему, чем высшие.

Кадмий (Cd) - серебристо-белый мягкий металл. Кларк кадмия (Cd) 1,3-10 -5 %, в изверженных породах он рассеян. Концентрация этого металла связана с гидротермальными процессами, в которых он является аналогом цинка. Известны концентрации Cd в сланцах, песчаниках, в которых он также связан с Zn и другими халькофилами.

По химическим свойствам и специфике поведения в различных природных средах кадмий имеет определенную аналогию с цинком. Высокая токсичность и растворимость этого элемента обусловлены большим сродством к SН-группам. В отличие от ртути, сродство кадмия к кислороду выражено менее ярко, что объясняет образование его достаточно неустойчивых металлоорганических соединений и определенную инертность в окислительно-восстановительных реакциях. Кадмий склонен к активному биоконцентрированию, что приводит в довольно короткое время к его накоплению в избыточных концентрациях.

Закономерности распределения свинца и кадмия по профилю различны в зависимости от свойств почвы. Дерново-подзолистая почва имеет два максимума содержания металлов - гумусовый и иллювиальные горизонты. Для чернозема характерен один ярко выраженный максимум - верхняя часть гумусового горизонта. Закономерности распределения свинца и кадмия в красноземе различны в силу обогащенности красноцветной коры выветривания кадмием - она содержит около 1,0 мг/кг Cd. Поэтому для свинца прослеживается один максимум - в гумусовом горизонте, а для кадмия - два: гумусовый горизонт и нижняя часть профиля.

Таблица 1. Биогеохимические свойства свинца и кадмия (Роева Н. Н.).

Свойство

Cd.

Pb.

Биохимическая активность

В

В

Токсичность

В

В

Канцерогенность

--

--

Обогащение аэрозолей

В

В

Минеральная форма распространения

В

В

Органическая форма распространения

В

В

Подвижность

В

В

Тенденция к биоконцентрированию

В

В

Эффективность накопления

В

В

Комплексообразующая способность

У

Н

Склонность к гидролизу

У

У

Растворимость соединений

В

В

Время жизни

В

Н

В -- высокая, У -- умеренная, Н -- низкая

Похожие статьи




Биогеохимические свойства свинца и кадмия - Свинец и кадмий в системе "почва - растения - удобрения

Предыдущая | Следующая