Сравнение подвижности в почве соединений хрома

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
69

ФИЗИКА. ХИМИЯ
2012. Вып. 2

УДК: 631.4: 502.65

В.Г. Петров, М.А. Шумилова, Е.А. Харалдина, С.В. Эсенкулова

СРАВНЕНИЕ ПОДВИЖНОСТИ  В ПОЧВЕ СОЕДИНЕНИЙ ХРОМА

На экспериментальном стенде проведено сравнение подвижности в почвенных образцах загрязнений соединениями хрома, которые могут использоваться, а также образуются на различных стадиях гальванохимических 
процессов и при очистке производственных сточных вод. Установлено, что подвижность соединений хрома в 
почве существенно различается в зависимости от растворимости. Особенно высокая подвижность у соединений 
хрома (6+). Это следует учитывать при мониторинге воздействия промышленных производств.

Ключевые слова: загрязнение почвы, соединения хрома.

Широкое использование хрома в промышленности приводит к тому, что этот металл может по
падать в окружающую среду вследствие техногенного воздействия различных производств. Наиболее 
часто соединения хрома используются в металлургии в качестве легирующих добавок в стали, металлообработке – для гальванических покрытий, в приборостроительной отрасли соединения хрома входят в состав травильных растворов [1; 2]. Поэтому в окружающую среду хром попадает в виде выбросов металлургических предприятий в виде оксида, а также с отходами гальвано-химических производств, в виде растворимых соединений трех и шестивалентного хрома, а также в виде плохорастворимых гальваношламов, которые образуются при нейтрализации отработанных гальванических 
растворов и при очистке производственных сточных вод. Наиболее опасными являются отходы, 
содержащие шестивалентный хром. Согласно [3] ПДК Сr(3+) в почве составляет 3 мг/кг сух. в-ва, а 
Сr(6+) – 0,05 мг/кг сух. в-ва. Поэтому представляет интерес изучение подвижности в почве различных соединений хрома, с точки зрения организации мониторинга промышленных загрязнений и мер 
по обезвреживанию загрязнителей.

Материалы и методика исследований

Исследования подвижности в почве различных соединений хрома проводили на эксперименталь
ном стенде, который позволяет моделировать в лабораторных условиях воздействие атмосферных 
осадков в виде дождя на загрязненный образец почвы [4]. На этом стенде была изучена подвижность в 
песчаных образцах растворимого ацетата хрома, при уровнях загрязнения 10 и 100 ПДК по Сr(3+); и 
подвижность бихромата калия – K2Cr2O7, при загрязнении им песчаного образца 10 и 100 ПДК по 
Сr(6+). Также была изучена подвижность в почве хрома при загрязнении образцов песка гальваношламамами, представляющие из себя гидроокиси хрома (3+), полученные при осаждении из раствора ацетата хрома с использованием гироксида кальция и карбоната натрия. Уровень загрязнения образца составлял 10 ПДК по Сr(3+). Определение содержания хрома в растворе, прошедшем через загрязненный 
образец,  проводили методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии на приборе «ShimadzuAA7000». Масса загрязненного образца почвы была равной 1,5-1,8 кг. Скорость подачи раствора составляла 2,5-2,8.10-2 мл/с. Измерение рН в растворах, прошедших через загрязненный образец, поводили на иономере «И-120М».

Результаты и их обсуждение

В табл. 1 приведены сравнительные данные по содержанию хрома в растворах, прошедших че
рез загрязненные образцы почвы различными соединениями хрома. На рис.1 показано изменение рН 
в растворах. На рис. 2 приведено сравнение для выделения хрома из 2-х видов синтезированных шламов гальвано-химических производств. Шлам 1 был получен осаждением Cr(ОН)3 из раствора ацетата 
хрома гидроксидом кальция, шлам 2 – получен осаждением из этого же раствора карбонатом натрия. 
В табл. 2 приведено сравнение степени выделения хрома из загрязненных почвенных образцов для 
разных соединений.