субстанциями. Коллоидальные наночастицы с высокой
удельной поверхностью обладают зарядом, образованным за
счет действия поверхностных функциональных групп, которые
закрепляют лабильные ионы. Физические, химические и
биологические условия в почве непрерывно меняются, что
приводит к постепенной трансформации педогенных,
литогенных и техногенных частиц тяжелых металлов.
Последние термодинамически неустойчивы в почвенных
условиях и относительно быстро переходят в более
стабильные формы. Основной процесс их первичной
трансформации в почвах – переход в жидкую фазу за счет
растворения. Со временем лабильные формы тяжелых
металлов превращаются в более стабильные, лучше
отвечающие новым условиям (Пинский, 1997; Han et al., 2001).
Главные механизмы закрепления тяжелых
металлов в почвах
Выделяют пять главных механизмов закрепления тяжелых
металлов, которые четко идентифицируются методом EXAFS-
спектроскопии (Brown et al., 1999; Ford et al., 2001; Manceau et
al., 2002).
1.
Образование
внешнесферных
поверхностных
комплексов.
При этом механизме ион-сорбат со своей водной
оболочкой закрепляется на заряженной поверхности среди
массы диффузных ионов с помощью электростатического
взаимодействия. Частицы сорбата изолированы от металла
сорбента двумя слоями кислорода, так что расстояние металл–
металл (Ме–Ме) оказывается большим, не менее 4.5 Å.
Образование внешнесферного поверхностного комплекса
типично для минералов с постоянным отрицательным зарядом
(филлосиликатов). Напомним, что постоянные заряды
образуются в результате изоморфного замещения металлов в
решетке минералов.
Для обмена катионов наибольшее значение имеют
глинистые минералы типа 2:1. Поскольку межпакетные связи в
трехслойных минералах ослаблены из-за симметричной
Электронная книга СКБ ГНУ Россельхзакадемии
