Книга -

Вертикальная зональность характерна для распределения масс нерастворимых органических загрязнений и рассеянных элементов, включая тяжелые металлы, радионуклиды. Так, в типичных лесных и черноземных степных почвах в верхнем, гумусовом, горизонте почвы концентрация металлов повышена, что связано с поглощением элементов растениями и поступлением их в почву с отмирающими органами растений, которые прочно удерживают металлы благодаря процессам сорбции. В нижнем горизонте концентрация элементов определяется содержанием в подстилающих породах.

Содержание и перенос загрязнений в почве в значительной степени зависят от соотношения содержания глинистых коллоидов, органических материалов и аморфных неорганических материалов в твердой фазе почвенной среды. Их свойства влияют на адсорбцию молекул или атомов жидкой либо газообразной фазы на поверхности твердых тел или на поверхности воды, содержащейся в порах и капиллярах почвенных частиц. Например, в результате взаимодействия с почвенным веществом нерастворимые в воде органические загрязнения могут адсорбироваться на поверхности в виде микрочастиц, инкапсулироваться в частицы глины или минеральных оксидов, образовывать на их поверхности плотные или аморфные пленки либо самостоятельные фазы, заполняющие микро- и мезопоры (рис. 4.6).

Адсорбция загрязнений в почве определяется следующими взаимодействиями.

Ван-дер-ваальсовые взаимодействия. Это электростатические взаимодействия между молекулами, возникающие при флуктуции в распределении электронов, порождающей дипольные моменты. Силы Ван-дер-Ваальса

Г идрофобнме взаимодействия. Эти взаимодействия приводят к адсорбции неполярных соединений в гидрофобных зонах органического вещее ТВ:¹ : очв, При этом возможны гидрофобные взаимодействия между загрязнением и водой и физическая адсорбция на органическом веществе. При поглощении гидрофобного вещества в воде образуется слой молекул растворителя вокруг часгиц вещества с упорядоченной структурой, что сопровождается уменьшением энтропии. При контакте с гидрофобной поверхностью иода выталкивает молекулы гидрофобного вещества, которые затем адсорбируются на твердой поверхности благодаря Ван-дер-ваальсовым взаимодействиям, усиленными гидрофобным эффектом. Адсорбция сопровождается возвратом части воды в менее упорядоченную структуру и увеличением энтропии. Адсорбция под действием гидрофобных сил сопоставима с распределением вещества между водой и таким органическим растворителем, как октанол. При этом наблюдается линейная корреляция между адсорбцией неполярных органических соединений на почвенном органическом веществе и их коэффициентом распределения в системе октанол-вода K₀W₅ а также между этим коэффициентом и их растворимостью в воде. Изотерма адсорбции, обусловленной гидрофобными силами, в широком диапазоне концентраций часто линейна и зависит от температуры.