Диссертация (1151754), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Добавили 2–3 капликонцентрированной азотной кислоты и довели объем раствора в пробирке дометки бидистиллированной водой.Обработка вытяжек при определении валового содержания форм цинка,кадмия, свинца, меди1,0 см3 вытяжки, приготовленной для определения валового содержанияметаллов, внесли в кварцевые стаканчики, отмытые и проверенные начистоту согласно методики. Стаканчики выпаривали в камере выпариванияпечи ПДП-18М при температуре (160–180) °С до сухого остатка белого,серого или рыжеватого цвета без угольных включений, после чего охлаждалидо комнатной температуры под вытяжкой.74Переданализомзолурастворялив0,5 см3концентрированноймуравьиной кислоты и перемешивали стеклянной палочкой. Дали растворуотстояться 2–3 минуты и добавили 9,5 см3 бидистиллированной воды,перемешивая раствор стеклянной палочкой.Для анализа брали аликвоту подготовленной пробы объемом 0,2 см3.Обработка вытяжек при определении содержания подвижных форм цинка,кадмия, свинца, меди2,0см3вытяжки,извлеченнойацетатно-аммонийнымбуфернымраствором, приготовленной для определения подвижных форм металлов,внесли в кварцевые стаканчики, отмытые и проверенные на чистоту согласнометодики.
Стаканчики выпаривали в камере выпаривания печи ПДП-18Мпри температуре (160–180) °С до сухого остатка белого, серого илирыжеватого цвета без угольных включений, после чего охлаждали докомнатной температуры под вытяжкой.Перед анализом золу растворили в 0,2 см3 концентрированноймуравьиной кислоты и перемешали стеклянной палочкой.
Дали растворуотстояться 2–3 минуты и добавили 1,8 см3 бидистиллированной воды,перемешивая раствор стеклянной палочкой.Для анализа брали аликвоту подготовленной пробы объемом 0,2 см3.Обработка вытяжек при определении содержания водорастворимых формцинка, кадмия, свинца, медиВытяжку, приготовленную для определения водорастворимых формтяжелых металлов, внесли в кварцевые стаканчики, отмытые и проверенныена чистоту согласно методики.
Для анализа брали 0,5 см3 вытяжки.Подготовка анализатораПодготовка анализатора ТА к выполнению измерений и порядок работыприведены в руководстве по эксплуатации данного прибора и в справочномруководстве к программному обеспечению. Перед началом измеренийнастраивалипрограмму,подуправлениемкоторойработает75вольтамперометрическийанализатор,наизмерениеконцентрацииопределяемых элементов: цинка, кадмия, свинца, меди.Методика выполнения измерений массовой концентрации цинка,кадмия, свинца, меди в почвах, тепличных грунтах, сапропелях, илах, донныхотложениях, твердых отходах методом инверсионной вольтамперометрии наанализаторах типа ТА, разработанная ООО «НПП «Томьаналит» аттестованав соответствии с ГОСТ Р 8.563.Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизыматериалов по разработке методики, теоретического и экспериментальногоисследования методики.В результате аттестации установлено, что методика МУ 31-11/05(Количественный химический анализ проб почв, тепличных грунтов, илов,донных отложений, сапропелей, твердых отходов.
Методика выполненияизмерений массовых концентраций цинка, кадмия, свинца, меди, марганца,мышьяка, ртути методом инверсионной вольтаперометрии на анализаторахтипа ТА // реестр ФГУ «Томский центр стандартизации, метрологии исертификации», г. Томск, 2005 г.) соответствует предъявляемым к нейметрологическимтребованиямиобладаетследующимиосновнымиметрологическими характеристиками (табл. 3.1).Таблица 3.1Диапазон измерений, значения показателей точности, правильности,повторяемости и воспроизводимости при доверительной вероятностиР = 0,95ЭлементЦинкДиапазонизмерений,мг/кгОт 1,0до 100 вкл.ПоказательПоказательПоказательПоказательправильноститочностиповторяемостивоспроизво(границы, в(границы, в(среднеквадрадимостикоторыхкоторыхтическое(среднеквадратиченаходитсянаходитсяотклонениеское отклонение неисключеннаяпогрешностьповторяемости), воспроизводи- систематическаяметодики),σr, %мости),σRX, %погрешность%методики), ±σc, %121563076КадмийСвинецМедьМарганецМышьякРтутьОт 0,10до 20 вкл.От 0,5до 60 вкл.12156301215630От 1,0до 100 вилОт 50до 3000 вкл.От 0,10до 40 вкл.От 0,10до 30 вкл.1215Окончание таблицы 3.1630121472912156301215630Таблица 3.2Диапазон измерений, значения пределов повторяемостии воспроизводимости при доверительной вероятности Р = 0,95ЭлементДиапазонизмерений, мг/кгЦинкКадмийСвинецМедьМарганецОт 10 до 100 вкл.От 0,10 до 20 вкл.От 0,5 до 60 вкл.От 1,0 до 100 вкл.От 50 до 3000 вкл.Предел повторяемости(для двух результатовпараллельныхопределений), r, %3333333333МышьякОт 0,10 до 40 вкл.3342РтутьОт 0,10 до 30 вкл.3342Предел воспроизводимости(для двух результатов анализа),R, %4242424242Глава 4.
Исследования ферментативной биостимуляции почвпри рекультивации объектов захоронения твердых бытовых отходов4.1. Исследования исходного состояния почвполевого опытаПолигон захоронения твердых бытовых отходов городского округаг. Волжского относится к полигонам, которые уже вышли на проектнуюотметку по накоплению на них отходов и подлежат закрытию с последующейрекультивацией или перепроектированию.77Перед началом проведения полевого опыта были подробно изученыусловия объекта исследований.
Помимо природных условий необходимоучитыватьусловияиспользованияпочвенногопокрованаобъектеисследования: отсутствие или маловыраженность почвенного профиля,отсутствие гумусового слоя вследствие постоянного переноса почвогрунта впроцессезасыпки,укладкиотходов,подлежащихзахоронению,использование для засыпки завезенной почвы из городской черты, вырытой врезультате строительства фундамента зданий, домов и других строений.Рельеф места захоронения отходов имеет равнинный характер, без овражнобалочных систем и глубоких понижений рельефа, поэтому формируют картыс глубиной до 5–10 м, а вырытую при ее формировании почву опятьиспользуют для присыпки и укладки отходов.
В результате такого переноса иперемешивания почвогрунта часто нижележащие слои почвы оказываются наповерхности. Поступление солей в слой почвы, которым присыпают отходы,происходит с фильтратом отходов с нижележащего и верхнего слоя отходов.Период поступления загрязнений с фильтратом отходов в почву составляет42 года, так как земельный участок под захоронение твердых бытовыхотходов Волжский горсовет депутатов трудящихся выделил в 1972 г. С тоговремени площадь полигона выросла в 3,5 раза и составила 106 га.
Нараспределение и миграцию солей также влияет повышение температуры до60 °С в теле полигона в результате биотермического разложения отходов.Таким образом, химизм, воздушный и водный режим почв при захороненииотходов отличается от типичных зональных светло-каштановых почв.Степень засоления почвы на объекте исследования соответствует болееглубоким слоям почвы в естественном сложении типичных светлокаштановых почв.Содержание ионов солей в верхних слоях почвы по сравнению стиповым составом каштановых почв увеличено:78- общая щелочность в слое 0–10 см на 88,27 %, в слое 10–20 см на66,03 %;- хлорид-ионов в слое 0–10 см на 98,27 %, в слое 10–20 см на 36,14 %;- сульфат-ионов в слое 0–10 см на 100 %, в слое 10–20 см на 95,79 %;- ионов кальция в слое 0–10 см на 95,59 %, в слое 10–20 см на 62,67 %;- ионов магния в слое 0–10 см на 95,55 %, в слое 10–20 см на 86,67%;- сумма ионов калия и натрия в слое 0–10 см на 95,20 %, в слое 10–20 смна 90,30 %.Уровень засоления почв на объекте захоронения отходов сформировалсяв результате перемешивания почв нижележащих слоев с верхними слоямиестественного сложения и многолетнего поступления загрязнений сфильтратом отходов (рис.
4.1).Рис. 4.1. Содержание водорастворимых солей почвы на объекте захоронения отходовСостав и концентрация солей в почвенном растворе определяют порог ихтоксичности. Порог токсичности для ионов СО-3 составляет 0,001, НСО-3 – 0,05,Cl- – 0,001, SO-24 – 0,08 %.
Наиболее токсичны для микроорганизмов и растенийкарбонатыихлориды,менеетоксичнысульфаты(БазилевичН.И.,Панкова Е.И.,1968).Впроцессеестественноговыщелачиваниясолейнаприродно-засоленных почвах в первую очередь мигрируют наиболее растворимые79соли. Менее растворимые сульфаты и карбонаты обычно отстают в темпахмиграции от хлоридов натрия и кальция, что приводит к образованиюконкреций в виде карбонатной плесени, мицелия, белоглазки, гипса и т.д.Кроме того, возникают обменные реакции между солями почвенногораствораипоглощающимкомплексомпочвысвытеснениемилипоглощением обменного натрия и магния. Направленность этих процессовзависит от условий увлажнения, глубины залегания грунтовых вод и степениавтоморфности почв.Анализ результатов содержания водорастворимых солей в почве научастке полевого опыта показал, что почвы относятся к хлоридносульфатному типу засоления с присутствием натриевых солей (табл.
4.1).Таблица 4.1Качественный состав засоления почвы на исследуемом участкеполигона захоронения ТБОПо анионам, м.эквВид засоления(данные Лебедева Ю.П.1954 г. в изложенииКауричева И.С. 1989 г.)ХлоридносульфатныйПо катионам, м.эквClSO-24HCO3Cl- + SO-24Вид засоленияNa+ + K+Ca 2++ Mg2+Mg2+Ca 2+1-0,2-Натриевый>2---Показатели полученных данных с объекта исследований0,640,623,68Контр. 0–10Контр. 0–10 см0,140,178,46Контр.
10–20 смКонтр. 10–200,380,373,58М общ. 0–20 смМ. общ. 0–200,30,30,89Классификации по степени засоления почвы в основном даются в % взависимости от типа химизма солей, установленного по анионам.Анализ результатов содержания водорастворимых солей в почве научастке полевого опыта показал, что почвы характеризуются как сильнозасоленные (см. табл. 4.2).80Таблица 4.2Степень засоления почвы на исследуемом участкеполигона захоронения ТБОСтепень засоления почвы(Ковда В.А., Егор В.В. и др. вТип засоления, плотный остаток, %Хлоридно-сульфатныйизложении Кауричева И.С., 1989)НезасоленныеСлабозасоленныеСреднезасоленныеСильнозасоленныеОчень сильнозасоленные< 0,250,25–0,40,4–0,70,7–1,2> 1,2Показатели полученных данных, плотный остаток, %Контр.
0–10Контр. 10–20М общ. 0-200,751,711,10Накапливаясь в почве в больших количествах, тяжелые металлы (ТМ)способны изменять многие ее свойства. Прежде всего изменения затрагиваютбиологическиесвойствапочвы:снижаетсяобщаячисленностьмикроорганизмов, сужается их видовой состав (разнообразие), изменяетсяструктурамикробиоценозов,падаетинтенсивностьосновныхмикробиологических процессов и активность почвенных ферментов и т.д.Сильное загрязнение ТМ приводит к изменению и более консервативныхпризнаков почвы, таких как гумусное состояние, структура, рН среды и др.Результатом этого является частичная, а в ряде случаев и полная утратапочвенного плодородия.В соответствии с ГОСТ 17.4.1.02-83 «Классификация химическихвеществ для контроля загрязнения» вещества, попадающие в почву извыбросов, сбросов, отходов, разделяют на 3 класса опасности: 1-й классопасности – мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, селен, цинк, фтор, бенз(а)пирен;2-й класс опасности – бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром; 3й класс опасности – барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций.Загрязнениепочввомногомопределяетсяреакциейсредыипреобладающим в растворе анионом: в щелочных условиях интенсивно81поглощаются кадмий и кобальт, в кислой среде преимущественносорбируются свинец, медь, цинк.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
