2024 / Том 9, № 2 (2024) [ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ]

Сравнение сорбционных свойств зоокомпоста по отношению к ионам Cd²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺

Свергузова С.В., Бомба И.В., Сапронова Ж.А.

Страницы: 152-160

https://doi.org/10.21285/2500-1582-2024-9-2-152-160

Аннотация

Исследование взаимодействия гуминовых кислот (Humic acids) в составе зоокомпоста с ионами металлов играет важную роль не только в прогнозировании распределения гуминовых соединений и тяжелых металлов в окружающей среде, но и в разработке методов контроля за миграцией загрязнителей в естественных средах, создании новых материалов для защиты окружающей среды и ремедиации почв, загрязненных ионами тяжелых металлов. В работе представлено сравнение сорбционной способности зоокомпоста культивирования мухи «Черная львинка», содержащего Humic acids, по отношению к ионам Zn2+, Cd2+, Cu2+. Установлено, что с увеличением дозы зоокомпоста снижается концентрация ионов тяжелых металлов в растворе и эффективность очистки достигает: Cd2+ – 94,6 %, Zn2+ – 75,2% и Cu2+ – 70,4 %. Сравнение значений констант устойчивости комплексных ионов кадмия, цинка и меди показало, что более стабильные комплексы металл-Humic acids образуют Cd2+ и Zn2+, в то время как Cu2+ характеризуется меньшей степенью связанности. Полученные изотермы сорбции и значения сорбционной емкости зоокомпоста для Cd2+ (0,490 ммоль/г), Zn2+ (0,225 ммоль/г) и Cu2+ (0,145 ммоль/г) позволяют утверждать о специфическом взаимодействии между ионами тяжелых металлов и функциональными группами гуминовых кислот, присутствующими в составе зоокомпоста.

Ключевые слова:

тяжелые металлы, гуминовые кислоты, зоокомпост культивирования личинок мухи «Черная львинка», сорбция

Библиографический список:

1. Махниченко А.С., Пащенко А.Е. Влияние тяжелых металлов на организм человека // Science Time. 2016. № 2. C. 395–401. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25691680 (дата обращения: 06.05.2024). EDN: VQFMLJ.
2. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение // Почвоведение. 2007. № 9. С. 1112–1119. EDN: IAZVWN.
3. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации: монография. М.: Изд-во МГУ, 1990. 325 с.
4. Добровольский В.В. Роль гуминовых кислот в формировании миграционных массопотоков тяжелых металлов // Почвоведение. 2004. № 1, С. 32–39. EDN: OWKNWN.
5. Пукальчик М.А., Панова М.И., Терехова В.А., Якименко О.С., Федосеева Е.В. Действие гуминовых препаратов на активность почвенных ферментов в модельном опыте // Агрохимия. 2017. № 8. C. 84–91. https://doi.org/10.7868/S0002188117080105. EDN: ZAXOUR.
6. Pukalchik M., Panova M., Karpuhin M., Yakimenko O., Kydralieva K., Terekhova V. Using humic products as amendments to restore Zn and Pb polluted soil: a case study using rapid screening phytotest endpoint // Journal of Soils and Sediments. 2018. Vol. 18. P. 750–761. https://doi.org/10.1007/s11368-017-1841-y.
7. Gertsen, M., Dmitrieva E. The sorption ability of humic acids of black alder fen peat on montmorillonite containing clays in the presence of heavy metal ions // Moroccan Journal of Chemistry. 2019. Vol. 7. Iss. 3. P. 474–481. https://doi.org/10.48317/IMIST.PRSM/morjchem-v7i3.15743.
8. Гостищева М.В., Инишева Л.И., Федько И.В. Исследование химических и биологических свойств гуминовых кислот торфов различного происхождения // Торф в решении проблем энергетики, сельского хозяйства и экологии: материалы международной конф. (г. Минск, 29 мая – 2 июня 2006 г.). Минск: Изд-во Тонпик, 2006. С. 181–184. EDN: HVAACS.
9. Свергузова С.В., Шайхиев И.Г., Сапронова Ж.А., Бомба И.В. Переработка куриного помета с использованием личинок черной львинки (Hermetia illucens): обзор // Птицеводство. 2021. № 2. С. 68–73. https://doi.org/10.33845/0033-3239-2021-70-2-68-73. EDN: MKUSIH.
10. Sverguzova, S.V., Bomba I.V., Pendyurin E.A. Sorption extraction of Zn2+ Ions from aqueous environment with zoo compost of Black Soldier Fly // Proceedings of the International Conference Industrial and Civil Construction 2021. 2021. Vol. 147. P. 337–343. https://doi.org/10.1007/978-3-030-68984-1_49.
11. Свергузова С.В., Шайхиев И.Г., Пендюрин Е.А., Сапронова Ж.А., Бомба И.В. Ремедиация почв, загрязненных ионами Cd2+, зоокомпостом после культивирования личинок мухи Hermetia illucens // Chemical Bulletin. 2021. Т. 4. № 3. С. 34–45. EDN: FQYBNI.
12. Свергузова С.В., Шайхиев И.Г., Сапронова Ж.А., Бомба И.В., Спесивцева С.Е. Сорбционная активность зоокомпоста по отношению к ионам меди Cu(II) // Сорбционные и хроматографические процессы. 2023. Т. 23. № 6. С. 1051–1059. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2023.23/11866. EDN: CKUEKW.
13. Vetrova O.V., Konovalov K.B., Gavrilenko M.A. Application of humic sorbents for Pb2+, Cu2+ and Hg2+ ions preconcentration from aqueous solutions // Procedia Chemistry. 2014. Vol. 10. P. 120–126. Available from: https://core.ac.uk/download/pdf/80133338.pdf [Accessed 6th May 2024].
14. Pettit R.E. Organic matter, humus, humate, humic acid, fulvic acid and humin: their importance in soil fertility and plant health // Humates.com. Available from: https://humates.com/wp-content/uploads/2020/04/ORGANICMATTERPettit.pdf [Accessed 12th April 2024].
15. Vetrova O.V., Konovalov K.B., Gavrilenko M.A. Contrasting supramolecular humic sorbent for preconcentration of Pb2, Cu2 and Hg2 ions immigrant unfixedaccept the blame for aqueous solution // International Journal of Management and Applied Science. 2015. Vol. 1. Iss. 1. P. 13–17. Available from: http://iraj.doionline.org/dx/IJMAS-IRAJ-DOIONLINE-1687 [Accessed 12th April 2024].
16. Ke T., Li L., Rajavel K., Wang Zh., Lin D. A multi-method analysis of the interaction between humic acids and heavy metal ions // Journal of Environmental Science and Health, Part A. 2018. Vol. 53. Iss. 8. P. 740–751. https://doi.org/10.1080/10934529.2018.1444971.
17. Adeeva L.N., Platonova D.S. Humic sorbent from sapropel for purification of waste waters from petroleum // AIP Conference Proceedings. 2017. Vol. 1876. Iss. 1. P. 020003. https://doi.org/10.1063/1.4998823.
18. Соколова С.А., Цыплаков С.Е., Котов В.В., Дьяконова О.В., Зяблов А.Н. Определение концентрационных констант устойчивости комплексов ионов тяжелых металлов с гумусовыми кислотами // Сорбционные и хроматографические процессы. 2013. Т. 13. № 2. С. 162–172. EDN: QOXDMB.
19. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984. 448 с.

Файлы:

• статья (скачать | просмотреть) - скачано 8 раз