ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1. Источники тяжелых металлов в почве 5
1.2. Воздействие загрязненных тяжелыми металлами почв на 9
живые организмы.
1.3. Восстановление загрязненных тяжелыми металлами почв 11
1.3.1. Технические методы рекультивации 11
1.3.2. Биоремедиация 12
1.4. Применение наночастиц железа 13
1.5. Методы получения наночастиц металлов 15
1.6. Свойства наночастиц железа 18
1.7. Взаимодействие наночастиц железа с окружающей средой 20
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 24
2.1. Объекты исследования 24
2.2. Методы исследования 26
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 27
3.1. Инфракрасная спектрометрия 27
3.2. Атомно-абсорбционный анализ 30
4. ВЫВОДЫ 43
5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 44
Загрязнение почвы тяжелыми металлами является одной из основных экологических проблем в человеческом обществе (Christian et all., 2008). Загрязненная тяжелыми металлами почва стала серьезной проблемой из-за интенсивной индустриализации, урбанизации и неадекватного удаления отходов. Широкое использование тяжелых металлов человеком с течением времени привело к обширному загрязнению поверхностных почв в местном масштабе.
Последствия для здоровья, вызванные загрязнением тяжелыми металлами, особенно в городских районах, и их поглощением сельскохозяйственными культурами, привело к разработке целого ряда методов восстановления почв. Есть несколько стратегий для устранения тяжелых металлов из почвы: статическая стабилизация на частицах почвы (например, фитостабилизация) и экстракция ex situ или отделение от загрязненных почв (например, фитоэкстракция, промывка, флотация и заправка земель) (Jebali et all., 2006; Mandal et all., 2011). Хотя эти подходы доказали свою эффективность, они требуют много времени, из-за трудоемкости процесса. Таким образом, было введено использование альтернативных и инновационных способов стабилизации и снижения биодоступности тяжелых металлов - методами нанотехнологий.
Наночастицы железа используются с 1990-х годов по настоящее время. Из-за небольшого размера, высокой площади поверхности, кристаллической формы и высокой реакционной активности они могут использоваться для превращения загрязняющих веществ в неопасные для почв формы. Специфические свойства сделали наночастицы железа перспективным кандидатом для использования в восстановлении почв.
Целью данной работы являлось изучение влияния наночастиц на подвижность меди в почвах.
Для достижения этой цели мы поставили следующие задачи:
1. Получить металлические частицы железа методом «зеленого» синтеза и «боргидридным» методом.
2. С помощью инкубационного опыта оценить эффективность использования металлических частиц железа полученных методом «зеленого» синтеза и «боргидридным» методом для снижения подвижности меди в почвах.
3. Сравнить влияние внесения металлических частиц железа на подвижность меди в подзолистых и серых лесных почвах.
1. Были получены металлические частицы железа «боргидридным» методом и методом «зеленого» синтеза. Методом ИК спектрометрии было показано, что в синтезе принимают участие такие функциональные группы как - СН, - СО, - СОО, - CN и -СН2.
2. Применение наночастиц железа позволяет снизить извлечение подвижных и кислотнорастворимых форм меди в загрязненных почвах от 31% до 56%. Максимальный эффект наблюдается при больших дозах загрязнения медью. Металлические частицы полученные «боргидридным» методом, более эффективно снижают подвижность в сравнении с частицами полученными методом «зеленого» синтеза.
3. В подзолистой почве влияние внесения наночастиц на содержание подвижной меди значительнее, чем в серых лесных почвах. Возможно, это связано с тем, что в серой лесной почве больше органических веществ которые образуют устойчивые соединения с медью
