CC BY
40
УДК 631.417
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НАФТАЛИНА И НАФТОЛА С ОРГАНИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ ПОЧВЫ Е.С. Васильконов, Ю.А. Завгородняя, В.В. Демин, С.Я. Трофимов
(кафедра химии почв факультета почвоведения, Институт экологического почвоведения МГУ)
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — распространенные токсичные и устойчивые к разложению поллютанты, поступающие в окружающую среду. Основными техногенными источниками загрязнения биосферы ПАУ является эмиссия в атмосферу продуктов сжигания углеводородного топлива при высоких температурах. В ряде регионов загрязнение экосистем ПАУ может происходить и в результате аварийных разливов при добыче и транспортировки нефти, так как содержание полиароматических углеводородов в нефти составляет от 1 до 4% [10]. Почвенный покров как первичный реципиент потока поллютантов играет основную роль в накоплении и миграции ПАУ в экосистемах.
Экспериментально показано, что главным абиотическим фактором деградации ПАУ в окружающей среде, особенно в воде и воздухе, является фотолиз, инициированный ультрафиолетовым излучением. Однако в почве этот процесс может происходить только на ее поверхности [13]. Ферментативное окисление ПАУ достаточно хорошо изучено пока только для двух- и трехъядерных углеводородов: нафталина, фенантрена, антрацена и их гомологов. Нафталин через ряд промежуточных стадий, включающих образование нафтола, с участием Pseudomonas превращается в салициловую кислоту, а фенантрен — в 1,2-де-гидроксинафталин. Высококонденсированные ПАУ практически не окисляются. В целом ароматические углеводороды (АУВ) с меньшим количеством бензольных колец и меньшей молекулярной массой легче поддаются биорасщеплению [10].
Одним из ключевых процессов, контролирующих поведение и судьбу ПАУ в почвах, является сорбция этих соединений твердыми фазами почвы. Полярные углеводороды (ароматические кислоты, компоненты с фенольными или гидроксильными группами) лучше сорбируются минеральной массой, образуя водородные связи [21]. Установлено, что минеральная составляющая почвы вносит основной вклад в сорб-ционное удерживание органических загрязняющих веществ в условиях низкой влажности. Вода снижает сорбционную активность и при высоком ее содержании становится активным конкурентом за центры связывания на минеральных фазах, поэтому при высокой влажности органическое вещество рассматривается как преимущественный поглотитель гидрофобных органических веществ в почве [6]. При влажности почвы более 90% изотермы сорбции углеводородов (УВ) из газовой фазы сходны с изотермами сорбции из водных систем [15]. Заполнение сорбционных мест
происходит в приповерхностном слое и в порах внутри почвенной частицы [17].
Поглощенные молекулы УВ могут быть связаны с органическим веществом дисперсионными, диполь-ными, индукционными и водородными связями. Для полярных компонентов весьма ощутимо влияние рН на их сорбцию. Так, при рН почвы 3-7,5 карбоксильные и аминные группы гумусовых веществ ионизированы и сорбционные взаимодействия происходят с участием сильных электростатических воздействий. Влияние рН на сорбцию неполярных компонентов незначительно [18]. На процесс сорбции УВ органическим веществом почвы могут влиять состав (соотношение гуминовых и фульвокислот в составе гумуса) и морфология органического вещества почв [6].
Изотермы сорбции УВ на почвах и их компонентах, включая микроорганизмы и растительную биомассу, могут иметь $-образный вид, что обычно указывает на многослойную сорбцию, а в случае пористых сорбентов — и на конденсацию в почвенных капиллярах. Нелинейный вид изотерм сорбции углеводородов на микробной и растительной биомассе связан и с неоднородностью состава растительных и микробных компонентов. Она может быть вызвана присутствием в их составе, с одной стороны, гидрофобных аморфных липидов и воска, а с другой — полярных полисахаридов [1]. Было установлено [16], что удаление из почвы липидов увеличивает сорб-ционную емкость почвенного органического вещества в отношении бензола, нафталина и фенантрена. Это показывает, что липиды в почве являются сильным конкурентом для гидрофобных сорбатов. Сложный вид изотерм сорбции н-нонана на гуминовых кислотах, свидетельствующий об их сорбционной неоднородности, может быть связан с наличием в гумино-вых кислотах как «мягких» деформируемых участков (для которых характерен механизм «растворения» органических веществ в фазе), так и «твердых» участков (механизм «заполнения пор») [6].
Полициклические ароматические углеводороды практически не способны мигрировать с почвенными водами в виде истинных растворов из-за малой растворимости, однако сорбция ПАУ минеральными и органо-минеральными коллоидами в почве создает возможность для их миграции в виде суспензий [12]. Переход УВ в жидкую фазу может осуществляться также в результате эмульгирования. Роль эмульгаторов могут играть некоторые органические вещества почв и подземных вод, а также новообра-
зования, возникающие в процессе деградации нефтепродуктов [3].
В целом количество данных, касающихся состояния ПАУ в почвах, в настоящее время недостаточно, природа взаимодействия ПАУ с органическим веществом почвы выявлена далеко не полностью, а полученные результаты часто противоречивы. В настоящей работе проведено исследование закономерностей взаимодействия нафталина и одного из продуктов его биодеградации — нафтола с органической матрицей почвы и компонентами этой матрицы — гу-миновыми и фульвокислотами.
Для исследования были выбраны образцы материала 1) из горизонта А1 чернозема обыкновенного (200-летняя некосимая залежь, Каменная степь, Таловский р-н, Воронежская обл.) и 2) из верхнего слоя торфа верхового болота Староселье (Центрально-Лесной государственный природный биосферный заповедник, Тверская обл.). Черноземы и верховые болота подвергаются частому и интенсивному загрязнению нефтепродуктами при добыче, транспортировке и переработке нефти в Поволжье и Западной Сибири. При первичном загрязнении основная нагрузка ложится на поверхностные слои этих природных объектов.
В эксперименте также были использованы фульвокис-лоты (ФК), выделенные по Форситу [9] из дерново-подзолистой почвы (Московская обл.), и коммерческий препарат водорастворимого гумата калия (ГК) Нишк-К фекако, Венгрия). В качестве сорбатов использовались нафталин и Р-нафтол.
Образец чернозема доводили до воздушно-сухого состояния, растирали и просеивали через сито диаметром 1 мм. Торф размалывали в мельнице, пропускали через систему сит и фракцию 0,25-0,5 мм использовали в эксперименте. Из полученной фракции торфа удаляли водорастворимые органические компоненты: к образцу добавляли дистиллированную воду (1:100) и помещали на 20 мин в ультразвуковую ванну (20-22 КГц), избыток воды удаляли фильтрацией под вакуумом на воронке Бунзена и оставшуюся торфяную массу доводили до воздушно-сухого состояния [14]. Препарат гумата калия переводили в Н-фор-му с помощью повторного переосаждения [8].
В экспериментах использовали растворы ГК и ФК в дистиллированной воде с концентрацией 200 мг/л. Для получения водных растворов нафталина и нафтола, имеющих низкую растворимость в воде, в стеклянные колбы вносили 500 мг реактива и 500 мл дистиллированной воды, встряхивали в течение 24 ч на ротаторе, полученные насыщенные растворы отделяли от осадка фильтрованием и использовали в экспериментах.
Связывание ароматических углеводородов водорастворимыми гуминовыми веществами. В стеклянные пробирки с тефлоновыми крышками помещали по 1 мл раствора ГК или ФК, добавляли насыщенные водные растворы нафталина или нафтола в количестве, необходимом для получения определенного диапазона исходных концентраций, и доводили объем смеси дистиллированной водой до 10 мл. Пробирки встряхивали на ротаторе в течение 2 ч, после чего проводили экстракцию смеси 2 мл гексана в течение 30 мин. В гексановом экстракте определяли равновесные концентрации ароматических углеводородов методом газовой хроматографии. Исходные концентрации ароматических углеводородов определяли в растворах без ГК и ФК по аналогичной схеме.
Сорбция ароматических углеводородов на торфе и черноземе. Навески подготовленных сорбентов массой 100 мг помещали в стеклянные центрифужные пробирки, приливали по 5 мл дистиллированной воды, закрывали крышками из алюминиевой фольги и оставляли на 24 ч для набухания сорбентов. После этого в пробирки добавляли водные растворы нафталина или нафтола в количестве, необходимом для получения определенного диапазона исходных концентраций, и доводили объем смеси дистиллированной водой до 20 мл.
Пробирки, закрытые крышками, встряхивали на ротаторе в течение 90 мин. Затем пробирки центрифугировали 30 мин при 1000 g. 10 мл надосадочной жидкости определяли содержание АУВ по указанной выше схеме.
Все эксперименты проводились в трехкратной повтор-ности.
Аналитические методы. Содержание золы в торфе и черноземе определяли при 525 °С. Элементный состав образцов определяли на анализаторе Vario EL III (Elementar, Германия). Спектры поглощения растворов гуминовых веществ снимали на спектрофотометре SPECORD UV-VIS (Carl Zeiss Jena, Германия) и рассчитывали коэффициенты экстинк-ции (Е465°,001%с) и цветности (Е4/Е6) для ГК и ФК [8]. Мо-лекулярно-массовое распределение гуминовых веществ исследовали методом гельпроникающей хроматографии высокого давления на хроматографе с диодно-матричным детектором (Agilent 1100, Agilent Technologies) на колонке с пористым силикагелем TSK-3000SW (Tosoh Bioscience, Япония), элюент— 0,1 М Na-фосфатный буфер (рН 7,0) с добавлением 1 г/л додецилсульфата натрия. Калибровку колонки для определения средневесовой молекулярной массы (Mw) ГК и ФК проводили по глобулярным белкам.
Удельную поверхность сорбентов определяли по адсорбции паров воды при относительной упругости пара Р/Р° = 0,2 методом Кутилека. Удельную поверхность сорбентов по адсорбции основного красителя метиленового голубого (МГ) C16H18N3SCl х 3H2O определяли методом Кульчицкого [5].
Содержание ароматических углеводородов в гексано-вых экстрактах определяли методом газо-жидкостной хроматографии на газовом хроматографе Agilent 6890N (Agilent Technologies) с колонкой DBl-ms (30 м х 0,25 мм х 0,25 мкм) и пламенно-ионизационным детектором по площади соответствующих пиков после калибровки по стандартым образцам нафталина и нафтола с использованием программного пакета MSD ChemStation (Agilent Technologies).
Химические свойства сорбентов. Органическая матрица образцов относится к различным типам: торф представляет собой слаборазложившиеся растительные остатки (сфагнум), практически лишенные минеральной части и не потерявшие своего морфологического строения с широким отношением С/N, органическое вещество чернозема — зрелый гумус с высоким содержанием азота (табл. l).
Найденные средние величины удельной поверхности (n = 3) по метиленовому голубому не имеют статистически значимых отличий для торфа и чернозема по t-критерию Стьюдента. В то же время величины удельной поверхности, определенные по сорбции воды, значимо отличаются для торфа и чернозема (табл. l).
Величины удельной поверхности чернозема, определенные двумя разными методами, хорошо совпадают друг с другом, т.е. практически вся внешняя и
Таблица 1
Свойства чернозема и торфа
Удельная Удельная
Образец Зольность, % Сорг, % N % Сорг^ поверхность по МГ, м2/г поверхность по воде, м2/г
среднее с среднее с
Чернозем 81,8+1,2 7,1+0,1 0,6+0,1 12,8+0,1 122 10 151 2
Торф 1,8+0,2 43,8+0,1 0,7+0,1 63,6+0,1 136 8 361 5
Таблица 2
Химические свойства ГК и ФК
Препарат Элементный состав % * Е4650,001%С Е4/Е6 М¥, Да
С Н N О
ГК 52,3 4,7 0,8 42,2 0,075 4,3 10 500
ФК 41,3 4,1 2,1 52,5 0,030 16,4 2400
* На беззольную навеску.
внутренняя поверхность сорбента, доступная небольшим молекулам воды (10,8 А2), оказывается доступной и крупным молекулам МГ (95 А2). В то же время для торфа удельная поверхность, определенная по воде, в 2,4-2,7 раза выше, чем измеренная по МГ. Это говорит о том, что в торфе может существовать система микропор или микроканалов внутри растительных фрагментов, сохранивших свою морфологию, недоступная для относительно крупных молекул сорбата.
Химические свойства гуминовых и фульвокислот представлены в табл. 2. По элементному составу, оптическим свойствам и молекулярным массам исследуемые ГК и ФК близки к аналогичным веществам, выделяемым из почв [7].
Связывание нафталина и нафтола гуминовыми кислотами и фульвокислотами. Количество нафталина, связываемого ГК и ФК, фактически не различается и составляет 3500-4000 ммоль/кг сорбента при максимальной равновесной концентрации 0,06-0,07 ммоль/л. Связывание нафтола ГК протекает несколько интенсивнее (в 1,2-1,3 раза), чем ФК, и составляет 30004000 ммоль/кг сорбента при максимальной равновесной концентрации 0,6 ммоль/л. Интенсивность свя-
зывания нафталина ГК и ФК на порядок превышает интенсивность связывания нафтола — одинаковые количества нафтола и нафталина связываются ГК и ФК при равновесных концентрациях сорбатов, различающихся приблизительно в 10 раз. Полученные значения средневесовых молекулярных масс ГК и ФК (табл. 3) позволяют в первом приближении рассчитать количество молекул исследуемых сорбатов, связываемых одной молекулой ГК или ФК (рис. 1).
В новой системе координат становятся заметными различия в связывании нафталина и нафтола ГК и ФК. Число молекул сорбатов, связываемых одной молекулой ГК, приблизительно в 5 раз больше, чем связываемых одной молекулой ФК. Можно предположить, что обнаруженные различия зависят от количества фрагментов в молекулах ГК и ФК, способных к взаимодействию с нафталином и нафтолом.
Для подтверждения этого предположения нами были использованы модели структурных формул фульвокис-лот [19] и гуминовых кислот [20]. На рис. 2 представлены фрагменты структурных формул ФК и ГК, на которых позиционированы молекулы нафталина. В наших оценочных расчетах мы предполагали, что 1) аромати-
ммоль/л
Рис. 1. Связывание нафталина (а) и нафтола (б) гуминовыми кислотами (1) и фульвокислотами (2)
а б
н
Рис. 2. Фрагменты структур молекул фульвокислот (а) и гуминовых кислот (б), на которых происходит связывание нафталина
ческие сорбаты будут в первую очередь взаимодействовать планарно с аналогичными структурами в молекулах ГК и ФК, так как энергия парных взаимодействий ароматических структур выше, чем энергия взаимодействия ароматических и алифатических структур [4], и 2) движущей силой связывания являются в первую очередь гидрофобные взаимодействия.
Модельная молекула ФК имеет молекулярный вес около 1700 Да и содержит 6 ароматических фрагментов со средней молекулярной массой около 300 Да. Следовательно, в молекуле фульвокислот, использованных нами, с молекулярной массой около 2400 Да может содержаться приблизительно 8-9 подобных фрагментов. В области высоких равновесных концентраций наблюдается выполаживание кривых связывания нафталина фульвокислотами (рис. 1, а). Можно предположить, что в этом интервале концентраций заканчивается связывание молекул нафталина на достаточно однородной группе активных центров в молекулах ФК. Число связанных молекул углеводородов в исследованном диапазоне концентраций составляет приблизительно 7-8.
Аналогичные расчеты можно выполнить и для гу-миновых кислот. Модельная молекула ГК с молекулярной массой около 5500 Да содержит 1718 ароматических фрагментов с молекулярной 12 массой около 300 Да. Гуминовые кислоты со средней молекулярной массой около 10 500 Да (табл. 3) могут содержать соответственно 30- ь 8 35 ароматических фрагментов. При высоких г равновесных концентрациях число молекул, 1 6
однородной группы активных центров. На графике связывания нафтола гуминовыми кислотами (рис. 1, б) выполаживание кривой не наблюдается. Можно предположить, что в данном случае связывание нафтола за счет гидрофобных взаимодействий с ароматическими фрагментами дополняется связыванием за счет водородных связей между фенольной группой нафтола и кислородсодержащими функциональными группами (например, карбоксильными и фенольными) гуминовых кислот. Это приводит к увеличению числа молекул нафтола, связываемых одной молекулой ГК, по сравнению с нафталином. Вероятно, этим же можно объяснить и аналогичный ход кривой связывания нафтола фульвокислотами в области высоких концентраций.
Сорбция нафталина и нафтола черноземом и торфом. При интерпретации данных экспериментов по сорбции нафталина и нафтола образцом чернозема мы исходили из предположения, что пленки органического вещества, состоящие главным образом из гуми-новых веществ, полностью перекрывают поверхность минеральных фаз [2, 11] и взаимодействие сорбатов протекает в первую очередь с органическими фазами.
приходящихся на 1 молекулу ГК, приближается к 35 для нафталина и 40 для нафтола.
На графике связывания нафталина гуми-новыми кислотами (рис. 1, а) выполаживание кривых в области высоких равновесных концентраций сорбата выражено достаточно четко, что, по нашему мнению, свидетельствует, как и в случае ФК, об окончании заполнения Рис. 3.
ммоль/л
Сорбция нафталина (а) и нафтола (б) черноземом (1) и торфом (2)
На рис. 3 представлены изотермы сорбции нафталина и нафтола образцами чернозема и торфа. Сорбция нафталина торфом во всем исследованном диапазоне равновесных концентраций превышает его сорбцию на черноземе. На изотермах сорбции нафталина торфом можно выделить две области плато: 1) в диапазоне равновесных концентраций 0,020,04 ммоль/л и 2) более 0,08 ммоль/л. Можно предположить, что при величинах связывания нафталина торфом около 3 ммоль/кг происходит насыщение активных центров одного типа и перемещение взаимодействий «сорбат-сорбент» на другой тип активных центров сорбента.
Сорбция нафтола торфом описывается изотермой, сходной по внешнему виду с изотермами сорбции нафталина; на изотерме также можно выделить два плато. Обе изотермы сорбции имеют более простой вид, напоминающий классические изотермы Ленг-мюра. Величина поглощения нафтола черноземом превышает сорбцию на торфе в области низких равновесных концентраций, но становится значительно ниже сорбции на торфе в области высоких.
Экспериментальные данные по связыванию АУВ черноземом и торфом были использованы для определения параметров сорбции в уравнении Ленгмюра:
q = qmax х К х С/(1 + К х С), где q и qmax — количество сорбированного вещества и величина максимальной сорбции соответственно, ммоль/кг; К — константа равновесия, л/ммоль; С — равновесная концентрация сорбата в растворе, ммоль/л.
На основании полученных данных (табл. 3) можно предположить, что начальная сорбция нафтола черноземом протекает на тех же активных центрах, что и сорбция нафталина. Об этом свидетельствуют близкие значения констант равновесия (К) и величин поглощения (ятах). Ранее при анализе данных по связыванию нафталина и нафтола ГК и ФК было сделано предположение, что взаимодействие этих сорбатов с амфифильными молекулами на начальных стадиях протекает с участием гидрофобных фрагментов ГК и ФК (ароматическими структурами). Аналогичные реакции могут протекать и при взаимодействии этих сорбатов с органическим веществом почвы. Увеличение связывания нафтола черноземом по сравнению с нафталином может быть объяснено образованием водородных связей между ОН-группой нафтола и карбоксильными и фенольными группами молекул, в том числе ФК и ГК, входящими в состав органического вещества чернозема.
Изотермы сорбции нафталина и нафтола образцом торфа имеют более сложный вид, чем изотермы сорбции черноземом, и не могут быть полностью описаны с помощью уравнений Ленгмюра. Нами были выполнены расчеты по уравнению Ленгмюра только для начальных участков изотерм, включая область первого плато (рис. 3). Расчетные значения величины сорбции
Таблица 3
Параметры сорбции нафталина и нафтола образцами чернозема и торфа
Сорбат—сорбент Чтах, ммоль/кг К, л/ммоль
Нафталин—чернозем 4,7 13,5
Нафтол—чернозем* 5,9 14,8
Нафталин—торф* 9,8 15,6
Нафтол—торф* 7,0 84,8
* Параметры рассчитаны для низких концентраций сорбата.
нафталина и нафтола торфом на начальных участках близки между собой, однако существенные различия в значениях констант равновесия реакции сорбции не позволяют нам сделать однозначный вывод об однотипности активных центров, на которых происходит связывание использованных сорбатов. Причиной таких различий экспериментальных величин сорбции нафталина (около 10 ммоль/кг) и нафтола (около 45 ммоль/кг) образцом торфа при максимальных равновесных концентрациях может быть то, что, в отличие от нафталина, нафтол содержит ОН-группу и, следовательно, способен взаимодействовать с сорбентом за счет образования водородных связей с кислородсодержащими функциональными группами сорбента, т.е. с дополнительным числом активных центров.
Выводы
1. Сродство активных центров гуминовых кислот и фульвокислот, находящихся в водном растворе, к нафталину в 9-10 раз выше, чем к нафтолу. Связывание нафталина молекулами ГК и ФК протекает за счет гидрофобных взаимодействий с ароматическими фрагментами ГК и ФК. В связывании нафтола значительную роль могут играть водородные связи между полярными группами ГК и ФК и ОН-группой нафтола.
2. Изотермы сорбции нафтола и нафталина торфом и черноземом в исследованном диапазоне равновесных концентраций сорбатов нелинейные. Изотермы сорбции АУВ образцом горизонта А1 чернозема по форме приближаются к классическим изотермам Ленгмюра и хорошо описываются соответствующим уравнением. Это предполагает, что 1) в случае связывания нафталина активные центры органической матрицы достаточно однородны по величине сродства активных центров к сорбату и 2) при сорбции нафтола энергия гидрофобных взаимодействий близка к энергии образования водородных связей, что не позволяет их разделить в условиях данного эксперимента.
3. Изотермы сорбции нафталина и нафтола торфом по форме резко отличаются от изотерм сорбции этих соединений черноземом и не могут быть описаны уравнениями Ленгмюра в широком диапазоне равновесных концентраций сорбата. На изотермах хорошо выделяется область плато в интервале средних концентраций сорбата, что свидетельствует об окон-
чании заполнения определенной группы активных центров представленных, вероятно, гидрофобными ароматическими фрагментами и полярными группировками биополимеров, входящих в состав растительных остатков. Этот участок изотерм хорошо описы-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. БреусИ.П., Мищенко А.А., Неклюдов С.А., Бреус В.А., Горбачук В.В. Сорбция углеводородов черноземом выщелоченным // Почвоведение. 2003. № 3.
2. Герасимова М.И., Губин С.В., Шоба С.А. Микроморфология почв природных зон СССР. Пущино, 1992.
3. Гольдберг В.М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. Л., 1984.
4. Измайлова В.Н., Ребиндер П.А. Структурообразование в белковых системах. М., 1974.
5. Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород: В 2 т. / Под ред. Е.М. Сергеева. Т. 2. М., 1984.
6. Мищенко А.А., БреусИ.П., Неклюдов С.А., Бреус В.А. Сорбционное взаимодействие экзогенных углеводородов с компонентами почвенно-растительных систем // Доклады РАСХН. 2003. № 6.
7. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. М., 1974.
8. Орлов Д.С., Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса. М., 1981.
9. Орлов Д.С., Гришина Л.А., Ерошичева Н.Л. Практикум по биохимии гумуса. М., 1969.
10. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. М., 1993.
11. Ромашкевич А.И., Герасимова М.И. Микроморфология и диагностика почвообразования. М., 1982.
12. Чернянский С.С., Алексеева Т.А., Геннадиев А.Н., Пи-ковский Ю.И. Органопрофиль дерново-глеевой почвы с высоким уровнем загрязнения полициклическими ароматическими углеводородами// Почвоведение. 2001. №11.
вается классическим уравнением Ленгмюра. Дальнейшее связывание сорбатов протекает, как можно предположить, в результате конденсации молекул АУВ в микропорах растительных остатков, сохранивших свою морфологию.
13. ШилинаА.И., ВанееваЛ.В., Журавлева А.В. Время жизни бенз(а)пирена в почве при внесении его с частицами почвенной пыли // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. Л., 1980.
14. Bogatyrev L., Berg B., StaafH. Leaching of plant nutrients and total phenolic substances from some foliage litters — a laboratory study // Swedish Coniferous Forest Project. Technical Report. 1983. N 33.
15. Chiou C.T. Soil sorption of organic vapors and effects of humidity on sorptive mechanism and capasity // Environ. Sci. Technol. 1985. Vol. 19.
16. KohlS.D., RiceJ.A. Contribution of lipids to the nonlinear sorption of polycyclic aromatic hydrocarbons to soil organic matter // Ibid. 1999. Vol. 32.
17. Pignatello J, Xing B. Mechanisms of slow sorption of organic chemicals to natural particles // Ibid. 1996. Vol. 30.
18. Poole S.K., Poole C.F. Chromatographic models for the sorption of organic compounds by soil from water and air // J. of Chromatography. 1999. Vol. 845.
19. Schnitzer M. Humic substances: chemistry and reactions. Soil Organic Matter / Eds. M. Schnitzer, S.U. Khan. Amsterdam, 1978.
20. Schulten H.R., Schnitzer M. Chemical model structures for soil organic matter and soils // Soil Science. 1997. Vol. 162. N 2.
21. XingB., Pignatello J. Competitive sorption between 1,3-dichlorobenzene or 2,4-dichlorophenol and natural aromatic acids in soil organic matter // Environ. Sci. Tehnol. 1998. Vol. 32.
Поступила в редакцию 16.11.06
INTERACTION OF NAPHTHALENE AND NAPHTHOL WITH THE ORGANIC
MATRIX OF SOIL
E.S. Vasil'konov, Yu.A. Zavgorodnyaya, V.V. Demin, S.Ya. Trofimov
Sorption of naphthalene and naphthol from water solutions by peat, chernozem, humic and fulvic acids was studied. The obtained sorption isotherms of naphthalene and naphthol were Langmuir isotherms for chernozem. For peat more complex non-linear isotherms were obtained. Linkage of naphthalene and naphthol by humic and fulvic acids may be provided by hydrophobic interactions with the aromatic fragments of humic substances and by forming hydrogen bonds between polar groups in the humic molecules and naphthol OH-groups.
