Особенности видообразования тяжелых металлов в многофазных гетерогенных системах (почва, донные отложения)

Объектом исследования являются почва и донные отложения природных и импактных зон Ростовской области и модельного опыта. Цель проекта – изучить закономерности аккумуляции и механизмы видообразования металлов и металлоидов в открытых многофазных гетерогенных системах (почве и донных отложениях). Методы, использованные в работе: теоретические изыскания, экспедиционные, модельные лабораторные и аналитические исследования, химический анализ образцов и современные методы рентгеноспектрального и рентгеноструктурного анализов, электронной микроскопии. В рамках научно-исследовательской работы получены следующие результаты: Рассмотрены различные методы последовательного фракционирования ТМ и металлоидов из почв и донных отложений. Показаны возможности использования прямых физических методов рентгеноспектрального и рентгеноструктурного анализа, и методов электронной микроскопии для анализа состояния элементов в почвах. Заложен модельный опыт с искусственным загрязнением почв и донных отложений легкорастворимыми соединениями ТМ и As. Определен состав соединений ТМ и As в природных незагрязненных и загрязненных почвах на основе разных схем и методов фракционирования. Показано влияние пробоподготовки почвы, процессов реадсорбции на степень извлечения соединений ТМ из почв и донных отложений. Определено содержание и состав соединений ТМ и As в различных гранулометрических фракциях почвы и донных отложениях (фракции 5-1 мкм, 1-0,2 мкм, 0,2-0,08 мкм, меньше 0,08 мкм). Изучен состав ТМ и As в искусственно загрязненных почвах и донных отложениях в условиях модельного опыта. Выявлены механизмы удерживания ТМ компонентами почв и донных отложений (органическим веществом, несиликатными соединениями Fe, карбонатами, глинистыми минералами) на основе совместного применения методов химического фракционирования и рентгеноспектрального и рентгеноструктурного анализа. Изучена морфология и состав фаз, концентрирующих тяжелые металлы, в образцах почвы и донных отложений с использованием инструментальных методов сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX) и рентгеновской дифрактометрии (XRD). Выявлены фракции ТМ и As, являющимися индикаторами уровня техногенной нагрузки на почвы и донные отложения.