ПОЧВЕННЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ КОМПЛЕКС (ППК)

ППК – совокупность органических, минеральных и органо-минеральных компо­нентов почвы, способных к поглощению и обмену ионов.

Поглощение ионов обусловлено наличием заряда, который возникает в результа­те следующих процессов:

Ø механическое разрушение решетки минералов и разрыв связей между ионами;

Ø гетеровалентное изоморфное замещение в минералах – например, замещение в структуре силикатов Si⁴⁺ на Al³⁺ , a Al³⁺ на Fe²⁺, Мg²⁺;

Ø адсорбция ионов на поверхности ППК;

Ø отдиссоциация ионов ППК, например, протонов из гидроксогрупп алюмосиликатов, а также из карбоксильных групп и фенольных гидроксогрупп органических веществ;

Ø ориентация полярных молекул вблизи поверхности раздела твердых и жидкой фаз.

В связи с тем, что в естественных условиях ППК имеет отрицательный заряд, обменно поглощаются преимущественно катионы. Положительный заряд в ППК возникает на сколах кристаллов минералов, на поверхности гидроксидов железа и алюминия, за счет аминогрупп органических веществ.

Компенсируется положительный заряд ППК поглощением анионов. Количество по­глощенных веществ, прочность удерживания зависят от свойств ППК (дисперсность, минералогический состав, состав органических и органоминеральных веществ), от кислот­но-основных и окислительно-восстановительных условий, от свойств поглощаемых хими­ческих веществ.

Главная функция ППК с точки зрения охраны почв: участие его в обменных реакциях с загрязняющими веществами, поступающими в почву. Реакции обмена с этими вещества­ми протекают в эквивалентных количествах и обратимы, если не сопровождаются хемосорбцией. Скорость и соотношение обменивающихся ионов зависят от валентности ионов загрязняющих веществ в растворе, их радиуса, концентрации. С повышением рН увеличи­вается поглощение катионов Cd, Pb, Zn, Hg и других, уменьшение рН ведет к боль­шему поглощению As, Se, Sb, Mo.

Результаты вегетационных и полевых опытов, исследование почв техногенно-нарушенных территорий показывают, что при одном и том же уровне содержания в почвах тяже­лых металлов признаки угнетения растений в наибольшей степени проявляются на тех почвах, где ППК имеет мало активных центров, способных к обменным реакциям с металлами, где низка ЕКО – емкость катионного обмена. Почвы с ЕКО менее 20 мг-экв/100 г наиболее подвержены загрязнению тяжелыми металлами, пестицидами и другими химическими веществами; при ЕКО выше 50 мг-экв/100 г почвы более устойчивы к загрязнению.

Защитные функции ППК проявляютс в способности обменных катионов за счет ионообменных реакций нейтрализовать кислые осадки и ограничить миграцию тяже­лых металлов.