Lead sorption by allyual soils of West Transbaikal Region (Buryat Republic)

The authors studied sorption properties of the alluvial light-humus soil (Republic of Buryatia) relative to lead under static conditions. The paper presents determined parameters and kinetics of lead sorption from aqueous solutions of lead nitrate by soil. A series of soil suspensions were used in the experiment, from which aliquots were taken at fixed intervals (30-1440 minutes) to determine the residual concentration of lead ions with atomic emission spectroscopy. The experimental data were processed using the Langmur and Freundlich equations. Such sorption parameters as A_max, K_L, K_p 1/n, R², ∆G, S of specific surface were calculated relative to lead ions. It is shown that the A_max of the studied soil is 100.6 mmol • kg^-1 in the studied concentration range. It has been established that about 99% of lead ions are absorbed by the soil in the first 3 hours and the adsorption equilibrium in the lead-soil system is mainly reached in 3-24 hours, depending on the initial lead concentration. The kinetics of lead ion sorption by the soil under study is satisfactorily described by a pseudo-second order model. This leads to a conclusion that the sorption of lead ions is limited by the stage of chemical reaction.

свинец, кинетика сорбции, уравнение Фрейндлиха, Ленгмюра константа скорости, модель псевдо-второго порядка, Fluvisols Eutric (FLeu), lead, sorption kinetics, soil, Freundlich equation, Langmuir equation, velocity constant, pseudo-second-order model, Fluvisols Eutric (FLeu)

1. Агрохимические методы исследования почв / под ред. Соколов А.В. М.: Изд-во: Наука. 1975 г. 656 с.

2. Абдуажитова А.М. Поглощение свинца каштановыми почвами Семипалатинского Прииртышья / Автореф. дис. кандидата хим. наук. Барнаул. 2005. 20 с.

3. Абдуажитова А.М., Липихина А.В., Жакупова Ш.Б. Степень загрязненности почв Казахстана на примере Семейского региона // Успехи современного естествознания. 2014. № 5-1. С. 122-125. URL: http: //www.natural-sciences.ru/ru/article/ view?id=33861 (дата обращения: 20.02.2019)].

4. Алексеев Ю.В. Тяжёлые металлы в почвах и растениях. Л.: Агропромиздат. Ленинградское отделение, 1987. 142 с.

5. Алосманов Р.М. Исследование процесса сорбции ионов свинца фосфорсодержащим полимерным сорбентом // Современные наукоемкие технологии. 2010. № 5. С. 28-33.

6. Большаков Г.Ф. Восстановление и контроль качества нефтепродуктов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Недра. 1982. 350 с.

7. Везенцев А.И., Перистая Л.Ф., Нгуен Фук Као, Перистый В.А., Копылова Е.В. Исследование сорбционных свойств природных монтмориллонитовых глин разных месторождений для очистки воды от ионов свинца (II) // Сорбционные и хроматографические процессы. 2018. Т. 18. № 1. С. 43-51.

8. Власенко Е.А., Разводовская Е.В. Изучение параметров сорбции ионов свинца (II) почвенным поглощающим комплексом дерново-подзолистой супесчаной почвы // Актуальные научные исследования в современном мире. 2016. № 12-1 (20). С. 146-150.

9. Гапонова Ю.И. Поглощение меди, свинца и цинка черноземами Нижнего Дона: автореф. дис.. канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 2009. 26 с.

10. Глебова И.В., Стифеев А.И Основные сорбционные параметры распределения ионов свинца в почвах Курской области // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2012. № 4. С. 34-37.

11. Жукова Л.А., Гуламова Н.В., Глебова И.В. Основные закономерности кинетики сорбции ионов циркония серыми лесными почвами Центрального Черноземья // Известия ТСХА. 2008. Выпуск 2. С. 25-31.

12. Костин А.В., Мосталыгина Л.В., Бухтояров О.И. Изучение механизма сорбции ионов меди и свинца на бентонитовой глине // Сорбционные и хроматографические процессы. 2012. Т. 12. Вып. 6. С. 949-957.

13. Ладонин Д.В. Изучение механизмов поглощения меди, цинка и свинца дерново-подзолистой почвой // Почвоведение. 2004. № 5. С. 537-545.

14. Ladonin D.V., Plyaskina O.V Mechanisms of Cu (II), Zn (II), Pb (II) sorption by soddy-podzolic soil // Eurasian Soil Science. 2004. Т 37. № 5. С. 460-468.

15. Ладонин Д.В., Карпухин М.М. Влияние основных почвенных компонентов на поглощение меди, цинка и свинца городскими почвами // Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение. 2008. № 3. С. 33-38.

16. Минкина Т.М., Статовой А.А., Крыщенко В. С. Механизмы поглощения свинца гранулометрическими фракциями чернозема обыкновенного // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2004. № 4 (128). С. 66-69.

17. Минкина Т.М., Пинский Д.Л., Манджиева С.С., Антоненко Е.М., Сушкова С.Н. Влияние гранулометрического состава на поглощение меди, свинца и цинка черноземными почвами ростовской области // Почвоведение. 2011. № 11. С. 1304-1311.

18. Минкина Т.М., Мотузова Г.В. Новые подходы и методы определения состояния тяжелых металлов в загрязненных почвах и их информативность // Биогеохимия химических элементов и соединений в природных средах. Материалы II Международной школы-семинара для молодых исследователей, посвященной памяти профессора В.Б. Ильина. Тюмень, 2016. С. 94-100.

19. Никифорова Т.Е. Физико-химические основы хемосорбции ионов d-металлов модифицированными целлюлозосодержащими материалами: дис..д-ра хим. наук. Иваново. 2014. 365 с.

20. Панкин А.А., Линник В.Н., Молоток Е.В. Кинетика сорбции ионов тяжелых металлов почвой // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С: Фундаментальные науки. 2006. № 10. С. 181-183.

21. Пинский Д.Л. Ионообменные процессы в почвах. Пущино. 1997. 166 с.

22. Пинский Д.Л., Минкина Т.М., Гапонова Ю.И. Сравнительный анализ моно- и полиэлементной адсорбции меди, свинца и цинка черноземом обыкновенным из растворов азотнокислых и уксуснокислых солей // Почвоведение. 2010. № 7. С. 801-810.

23. Пинский Д.Л., Минкина Т.М., Манджиева С.С., ФедоровЮ.А., Бауэр Т.В., Невидомская Д.Г. Особенности поглощения Си(И), Pb(II) и Zn(II) черноземом обыкновенным из растворов нитратов, хлоридов, ацетатов и сульфатов // Почвоведение. 2014. № 1. С. 22-29.

24. Понизовский А.А., Мироненко Е.В. Механизмы поглощения свинца (II) почвами // Почвоведение. 2001. № 4. С. 418-429.

25. Соколова Т.А., Трофимов С.Я. Сорбционные свойств почв. Адсорбция. Катионный обмен: учебное пособие по некоторым главам химии почв. Тула: Гриф и К. 2009. 172 с.

26. Сосорова С.Б. Сорбционные свойства почв дельты р. Селенга по отношению к свинцу // Разнообразие почв и биоты Северной и Центральной Азии. Материалы III Всероссийской научной конференции. Улан-Удэ. 2016. С. 266-269.

27. Сосорова С.Б., Меркушева М.Г., Аюшина ТА. Оценка сорбционной способности почв западного и юго-западного Забайкалья по отношению к свинцу // Земельные и водные ресурсы: мониторинг эколого-экономического состояния и модели управления. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 10-летию Института землеустройства, кадастров и мелиорации. Улан-Удэ. 2015. С. 248-252.

28. Сосорова С.Б., Меркушева М.Г., Болонева Л.Н., Убугунов Л.Л. Параметры сорбции ионов кобальта и никеля солончаками западного Забайкалья // Агрохимия. 2018. № 9. С. 69-79.

29. Фенелонов В.Б. Введение в физическую химию формирования супрамолекулярной структуры адсорбентов и катализаторов / 2-е изд. испр. и доп. Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2004. 442 с.

30. Фролов Ю.Г. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия. 1982. 400 с.

31. Халил А.С., Серпокрылов Н.С., Смоляниченко А.С., Старовойтов С.В. Математическое описание сорбции на модифицированной рисовой соломе // Электронный научный журнал. Инженерный вестник Дона. 2018. № 1 ivdon.ru/ru/magazine/ archive/n1y2018/4650.

32. Химия поверхностных соединений / под ред. Г.В. Лисичкина. М.: Изд-во Физматлит. 2003. 592 с.

33. Ho Y.S., Mckay G. Pseudo-second order model for sorption processes // Process Biochemistry. 1999. Vol. 37. P. 451-465.

34. Ho Y.S., Ng J.C.Y., McKay G. Kinetics of pollutant sorption by biosorbents: review // Separation and purification methods. 2000. № 2 (29). P. 189-232.

35. Lv L, Tsoi G, Zhao X.S Uptake Equilibria and Mechanisms of Heavy Mеtal Ions on Microporous Titanosilicate ETS-10 // Ind. Eng. Chem. Res. 2004. 43 (24), pp 7900-7906.

36. Samokhin A.P., Minkina T.M., Statovoi A.A. Comparison anion effect on zink and lead adsorption by chernozem and its pH value // Proceeding of 7th Int. Conf. on the Biochemistry of Trace Elements. June 15-19, 2003, Uppsala. 2003. V. 4. P 82-83.

37. Минь Фам Тхань, Лебедева О.Е. Изучение кинетики и термодинамики адсорбции бриллиантового зеленого на магнитном композите // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2017.

38. https://infopedia.su/15x10ef1. Html

39. http://himicheskie-veshestva.vsesekreti.net/a_himicheskie-veshestva&tyagyolie -metalli&1.htm

40. Partition Coefficients for Lead // Understanding Variation in Partition Coefficient Kd. Values.Volume II. Geochemistry and Available Kd Values for Selected Inorganic Contaminants. Appendix F. - EPA 402-R-99-004B. 1999. P. F.1-F.10