Закономерности сорбционного удерживания летучих органических загрязняющих веществ почвами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат химических наук Мищенко, Артем Александрович

• Мищенко, Артем Александрович
• кандидат химических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат химических наук Мищенко, Артем Александрович

1.1 Почва как объект экологической химии

1.1.1 Почвенные минералы

1.1.2 Органическое вещество почвы

1.1.3 Органоминеральные взаимодействия в почвах

1.2 Общая характеристика органических соединений, загрязняющих почву и сопредельные среды

1.3 Сорбция как ключевой процесс, определяющий транспорт и распределение органических поллютантов в почвах

1.4 Экспериментальные методы измерения сорбции

1.5 Основные закономерности сорбции органических поллютантов почвами и подходы к ее изучению

1.5.1 Изотермы сорбции и способы их аппроксимации

1.5.2 Роль органического вещества почвы

1.5.3 Роль почвенных минералов

1.5.4 Влияние влажности почвенной среды

1.5.5 Влияние химической природы поллютантов

1.5.6 Механизмы сорбции

Глава 2. Объекты и методы исследований

2.1 Объекты исследований

2.1.1 Органические поллютанты

2.1.2 Минеральные и органические сорбенты

2.2 Методы исследований

2.2.1 Отбор и подготовка образцов сорбентов

2.2.2 Изучение кинетики биодеградации и сорбции

2.2.3 Определение изотерм равновесной сорбции

2.2.4 Определение фрактальной размерности поверхности почв

2.2.5 Обработка результатов экспериментов

Глава 3. Результаты и обсуждение

3.1 Кинетика биодеградации и сорбции поллютантов в почвах и влияние влажности на соотношение этих процессов

3.2 Сорбция органических поллютантов на почвах и почвенных компонентах

3.2.1 Аппроксимация экспериментальных изотерм сорбции

3.2.2 Сорбция органических поллютантов на почвах разного типа

3.2.3 Зависимость величин сорбции моноароматических углеводородов от состава почвы

3.2.4 Сорбция органических поллютантов на минеральных и органических сорбентах

3.3 Роль органического вещества почвы в сорбции органических поллютантов

3.3.1 Сорбция углеводородов на слоях темно-серой лесной почвы

3.3.2 Сорбция н-нонана на глино-гуминовых комплексах

3.3.3 Определение фрактальных размерностей поверхностей почв из данных по сорбции органических поллютантов

3.3.4 Множественные линейные регрессии между величинами сорбции углеводородов на абсолютно-сухих почвах и их составом

3.4 Эффект температуры и почвенной влаги в сорбции органических поллютантов

3.4.1 Влияние температуры на сорбцию органических поллютантов на почвах разного типа

3.4.2 Влияние влажности на сорбцию органических поллютантов на почвах разного типа

3.4.3 Множественные линейные регрессии между величинами сорбции п-ксилола и составом и влажностью почвы

3.5 Влияние химической природы органических поллютантов на их сорбцию почвами

3.5.1 Влияние электронных и пространственных характеристик органических поллютантов на сорбцию

3.5.2 Сорбция органических поллютантов разной природы гуминовыми кислотами почвы

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности сорбционного удерживания летучих органических загрязняющих веществ почвами»

Актуальность проблемы. Исследование экологических функций почв в современный период - одна из важнейших задач экологии. Почвы в наибольшей степени подвержены загрязнению химическими продуктами. Аккумулируя экзогенные соединения, они выполняют важную функцию природного защитного барьера против проникновения техногенных загрязняющих веществ в сопредельные среды - растительность, атмосферу и грунтовые воды.

Почва - сложное биокосное тело с неоднородным составом. Попадая в нее, токсиканты вступают в разнообразные физико-химические взаимодействия, как с минеральными, так и с органическими компонентами - живыми и неживыми. Их конечный результат зависит от соотношения скоростей и термодинамических параметров процессов связывания, фильтрации, испарения, растворения и биодеградации и в итоге определяет аккумуляцию поллютантов в компонентах экосистемы. Ключевым взаимодействием в этих процессах является сорбция [18, 42]. Тем самым она определяет биодоступность поллютантов, в том числе возможность самоочищения почвы. Понимание закономерностей и механизмов сорбции принципиально важно для прогноза судьбы поллютанта и разработки эффективных технологий защиты и реабилитации загрязненных почв. Однако до сих пор роль почвенных компонент в сорбции органических загрязняющих веществ (ОЗВ) окончательно не выяснена.

Летучие ОЗВ - наиболее распространенные и наиболее подвижные поллю-танты почв и грунтов [52, 84]. Они поступают в почвы как в результате проливов при добыче и переработке нефти и нефтепродуктов, авариях и утечках на предприятиях химической и нефтехимической промышленности (20-30 млн т/год), так и из атмосферы (50-90 млн т/год) - при сжигании нефтепродуктов. Летучие ОЗВ обладают острой токсичностью, часто мутагенны и канцерогенны. Поступая в почву, они представляют собой потенциальный источник вторичного загрязнения - атмосферы (вследствие испарения с поверхности почвы), грунтовых вод (вследствие миграции по почвенному профилю) и растений.

Однако вследствие экспериментальных трудностей сорбционное удерживание летучих ОЗВ почвами сравнительно мало изучено. Такую возможность дает метод парофазной сорбции, позволяющий оценивать сорбцию не только водорастворимых, но и гидрофобных органических соединений, а также определять сорбционную емкость и буферные свойства почв в условиях различной влажности и температуры.

Цель работы - характеристика почвы как природного защитного барьера в отношении летучих органических загрязняющих веществ на основе выявления и количественного описания основных факторов, определяющих сорбционное удерживание ОЗВ почвами.

Для достижения цели были решены следующие конкретные задачи:

1. Определение величин и параметров сорбционного удерживания ОЗВ на типичных почвах средней полосы России.

2. Сравнение сорбционной емкости минеральных и органических (гумусовых веществ, микробной и растительной биомассы) почвенных компонентов и количественная оценка их вклада в сорбционное удерживание ОЗВ почвами.

4. Установление закономерностей парофазной сорбции ОЗВ почвами под действием внешних факторов (влажности и температуры).

5. Оценка соотношения процессов сорбции и биодеградации ОЗВ в условиях разной влажности почвы и влияния сорбции на биодоступность ОЗВ.

6. Выявление физико-химических характеристик ОЗВ, определяющих степень их сорбционного удерживания почвами.

7. Создание автоматизированной базы сорбционных данных и проведение на ее основе множественного регрессионного анализа с целью прогнозирования величин сорбционного удерживания ОЗВ в зависимости от состава почв, природы ОЗВ и условий внешней среды.

Научная новизна и теоретическая значимость.

Впервые дана количественная оценка сорбционного удерживания 27 летучих ОЗВ разной химической природы типичными для средней полосы России почвами в условиях различной влажности. Проведена сравнительная оценка сорбционной емкости отдельных почвенных компонент - природных минералов, гуминовых кислот, микробной и растительной биомассы. Количественно оценено влияние влажности среды на соотношение процессов сорбции и биодеградации ОЗВ. Показано, что выше пороговых значений влажности сорбция ОЗВ почвой практически не влияет на их биодоступность.

Выявлена возможность использования фрактального метода для оценки природы сорбционного связывания ОЗВ с почвенным органическим веществом (ПОВ). Установлено превышение фрактальной размерности поверхности почв предельной величины для пористых сорбентов, поверхность которых обладает трехмерными свойствами. Таким образом, получено экспериментальное подтверждение эффекта распределения ("растворения") ОЗВ в фазе ПОВ. Показано, что величина удельной поверхности почв с высоким содержанием гумуса, определяемая из данных по сорбции гидрофобных углеводородов, может быть завышенной. Установлено, что определяющую роль в сорбционном удерживании ОЗВ, неспецифически взаимодействующих с почвой, играет не полярность, а объем молекул ОЗВ.

Выявлены новые, ранее неизвестные эффекты в парофазной сорбции ОЗВ. На природных и модельных объектах экспериментально доказана двойственная роль ПОВ в сорбционном удерживании летучих ОЗВ: выявлены и количественно описаны эффекты блокирования гумусом сорбции ОЗВ и их абсорбции (распределения в фазе ПОВ) гумусовыми веществами, микробной и растительной биомассой. На основе установленных экспериментально эффектов для 35 образцов российских и зарубежных почв методом линейной множественной регрессии получены единые зависимости величин парофазной сорбции алкилбен-золов от состава и влажности почвы.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Результаты работы позволяют оценивать защитные свойства типичных российских почв в отношении сорбционного удерживания летучих ОЗВ в условиях разной влажности. Для каждой из изученных почв определено пороговое значение влажности, выше которого степень удерживания ОЗВ незначительна.

Создана автоматизированная база данных по парофазной сорбции ОЗВ на российских и зарубежных почвах. Разработаны оптимизационные алгоритмы поиска величин сорбции ОЗВ на почвах при разных уровнях загрязнения и параметров изотерм сорбции.

Полученные корреляции позволяют достаточно надежно определять величины сорбции алкилбензолов (одного из наиболее опасных классов ОЗВ), содержащихся в почвах в разных концентрациях, для любой почвы на основе только двух самых доступных почвенных характеристик: механического состава почвы и общего содержания органического углерода.

Результаты могут быть использованы для расчета возможного распространения летучих ОЗВ в почвах, а также поиска эффективных методов их удаления и изоляции. Найденные количественные соотношения позволяют учесть эффект сорбционного удерживания в математических моделях диффузии ОЗВ в почвах и грунтах и используются для экспериментального обеспечения этих моделей.

Апробация. Результаты исследований, изложенные в диссертации, были представлены и докладывались на международных, всероссийских и республиканских научных конференциях, симпозиумах и съездах.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 26 научных работ, из них 4 статьи в центральных журналах, 7 в сборниках и материалах конференций, 15 тезисов докладов конференций, симпозиумов и съездов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения; обзора литературы (глава 1); описания объектов и методов исследований (глава 2); обсуждения полученных данных (глава 3); выводов и списка литературы (180 источников, из них 133 иностранных). Работа изложена на 162 страницах маши

Заключение диссертации по теме «Экология», Мищенко, Артем Александрович

1. Выявлены и количественно описаны основные факторы, определяющие сорбционное удерживание летучих органических поллютантов разной химиче ской природы типичными почвами средней полосы России. Показано, что ем кость сорбционного удерживания типичных почв в отношении ОЗВ при низких влажностях убывает в ряду: выщелоченный чернозем > темно-серая лесная серая лесная > дерново-подзолистая; при этом максимальные различия сорбци онной емкости почв достигают 10 раз.2. Сорбционная емкость почвенных компонент существенно (на один-два

порядка) различается. Основной вклад в сорбционное удерживание ОЗВ в усло виях низкой влажности почвы вносит ее минеральная составляющая - высоко дисперсные глинистые частицы. Органические компоненты почвы существенно менее активны; сорбция ОЗВ на них уменьшается в ряду: корни растений > ли стья > гуминовые кислоты микробная биомасса.3. С увеличением влажности почвы ее сорбционная емкость существенно снижается - вплоть до пороговых значений влажности. Эти значения определе ны для всех изученных почв и характеризуют как порог адсорбционного удер живания поллютанта конкретной почвой, так и влажность, выше которой сорб ция практически не препятствует протеканию биодеградации. При превышении порогов влажности величины сорбции ОЗВ минимальны и близки к их сорбции из водных растворов, а основную роль в сорбции играет почвенное органиче ское вещество (ПОВ).4. Эффект влажности среды в значительной степени зависит от содержания ПОВ в почве. В почвах с высоким содержанием ПОВ (Сорг > 6%) влажность практически не влияет на сорбционное удерживание ОЗВ, тогда как для почв с содержанием Сорг < 6% ее влияние существенно: при превышении пороговых значений влажности барьерные функции таких почв значительно ослаблены.6. На природных и модельных объектах (разных почвенных горизонтах, синтетических и природных глино-гуминовых комплексах) установлена двой ственная роль органического вещества почвы в сорбции летучих ОЗВ. Показа но, что ПОВ блокирует активные сорбционные центры поверхности глинистых минералов и одновременно поглощает ОЗВ путем абсорбции (распределения в фазе гумусовых веществ, микробной и растительной биомассы).7. Показана целесообразность использования фрактального метода Пфей фера-Авнира для оценки механизма удерживания ОЗВ почвой и ее компонен тами. На основе этого метода определена природа сорбционного связывания ОЗВ почвами разного типа.8. Определяющую роль в сорбционном удерживании гидрофобных ОЗВ разной химической природы (углеводородов, их хлорпроизводных), а также алифатических спиртов почвами играет объем молекулы поллютанта, затруд няющий его сорбцию вследствие стерических препятствий. Различия в поляр ности ОЗВ не определяют их относительную активность в отношении изучен ных почв.9. Создана автоматизированная база данных по сорбционному удержива нию летучих ОЗВ почвами (182 изотермы сорбции), и разработаны оптимиза ционные алгоритмы поиска величин сорбции при разных уровнях загрязнения.Установлены достоверные линейные множественные корреляции величин сорбции моноароматических углеводородов - общие для российских и зару бежных почв - от определяющих факторов: механического состава почвы, со держания в ней органического углерода и влажности среды.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Мищенко, Артем Александрович, 2004 год

1. Accardi-Dey A. Reinterpreting literature sorption data considering both absorption into organic carbon and adsorption onto black carbon / A. Accardi-Dey, P. Gschwend // Environmental Science and Technology. - 2003. V. 37. - P. 99106.

2. Allen-King R. New modeling paradigms for the sorption of hydrophobic organic chemicals to heterogeneous carbonaceous matter in soils, sediments, and rocks / R. Allen-King, P. Grathwohl, W. Ball // Advances in Water Resources. 2002. V. 25.-P. 985-1016.

3. Allen-King R. Non-linear chlorinated-solvent sorption in four aquitards / R. Allen-King, H. Groenevelt, J. Warren, D. Mackay // Journal of Contaminant Hydrology. 1996. V. 22. - P. 203-221.

4. Aranovich G. An equation of state for multiplayer adsorption / G. Aranovich, M. Donohue // Journal of Colloid Interface Science. 1995. N. 175. - P. 492-496.

5. Avnir D. Molecular fractal surfaces / D. Avnir, D. Farin, P. Preifer // Nature. -1984. V. 308.-P. 261-263.

6. Bekins B. Natural attenuation strategy for groundwater cleanup focuses on demonstrating cause and effect / B. Bekins, B. Rittmann, J. MacDonald // Earth Observing System, Transactions. 2001. V. 82. - P. 53-58.

7. Bell J. The selectivity of biosorption of hazardous organics by microbial bio-mass / J. Bell, M. Tsezos // Water Research. 1988. V. 22. - P. 1245-1251.

8. Borisover M. Classifying NOM-organic sorbate interactions using compound transfer from an inert solvent to hydrated sorbent / M. Borisover, E. Graber // Environmental Science and Technology. 2003. V. 37. - P. 5657-5664.

9. Borisover M. Specific interactions of organic compounds with soil organic carbon / M. Borisover, E. Graber // Chemosphere. 1997. V. 34. - P. 1761-1776.

10. Boublik T. The vapour pressures of pure substances / T. Boublik, V. Hala, E. Fried. Amsterdam: Elsevier, 1973. - 636 p.

11. Bouchard D. Cosolvent effects on sorption isotherm linearity / D. Bouchard // Journal of Contaminant Hydrology. 2004. V. 56. - P. 159-174

12. Breus I. Transport and distribution of hydrocarbons in water-saturated leached chernozem /1. Breus, S. Nekljudov, J. Ignatjev, V. Breus // Wetlands and Remediation: Platform and Poster Abstracts of the 2-nd Internat. Conf. Burlington, 2001.-P. 197.

13. Brunauer S. Adsorption of gases in multimolecular layers / S. Brunauer, P. Em-mett, E. Teller // Journal American Chemical Society. 1938. V. 60. - P. 309319.

14. Cervini-Silva J. Transformation of chlorinated aliphatic compounds by ferruginous smectite / J. Cervini-Silva, R. Larson, J. Wu, J. Stucki // Environmental Science and Technology. 2001. V. 35. - P. 805-809.

15. Chen C. The Influence of Relative Humidity on the Adsorption of Toluene by Soils Interpretation with the Adsorption Energy Distribution Functions / C. Chen, S. Wu // Chemosphere. - 1998. V. 37. - P. 1437-1444.

16. Chen H. Sorption of ionizable organic compounds on HDTMA-modified loess soil / H. Chen, W. Zhou, K. Zhu, H. Zhan et al. // Science of the Total Environment. 2004. V. 326. - P. 217-223.

17. Chiou C. Comment on "Thermodynamics of organic chemical partition in soils" / C. Chiou // Environmental Science and Technology. 1995. V. 29. - P. 14211422.

18. Chiou С. Deviations from sorption linearity on soils of polar and nonpolar organic compounds at low relative concentrations / C. Chiou, D. Kile // Environmental Science and Technology. 1998. V. 32. - P. 338-343.

19. Chiou C. Soil sorption of organic vapours and effects of humidity on sorptive mechanism and capacity / C. Chiou, T. Shoup // Environmental Science and Technology. 1985. V. 19. - P. 1196-1200.

20. Chiou C. Sorption of vapors of some organic liquids on soil humic acid and its relation to partitioning of organic compounds in soil organic matter / C. Chiou, D. Kile, R. Malcolm // Environmental Science and Technology. 1988. V. 22. -P. 298-303.

21. Chirkova J. Determination of standard isotherms of the sorption of some vapors with cellulose / J. Chirkova, B. Andersons, I. Andersone // Journal of Colloid and Interface Science. 2004. V. 276. - P. 284-289.

22. Choi S.-D. Adsorption of halogenated aromatic pollutants by a protein released from Bacillus pumilis / S.-D. Choi, H.-B. Hong, Y.-S. Chang // Water Research. 2003. V. 37. - P. 4004-4010.

23. Davis J. Factors affecting the biodegradation of toluene in soil / J. Davis, S. Madsen // Chemosphere. 1996. V. 33. - P. 107-130.

24. Davis L. Sorption of trichloroethylene (TCE) and other halogenated aliphatics on plant materials / L. Davis, S. Vanderhoof, D. Lupher // Proceedings of the 1998 Conference on Hazardous Waste Research. P. 319-326.

25. De Witt J. Proton binding to humic substance. 1. Electrostatic effects / J. De Witt, W. Van Riemsdijk, L. Koopal // Environmental Science and Technology. -1993. V. 27.-P. 2005-2010.

26. DeLapp R. Thermodynamic properties of several soil- and sediment-derived natural organic materials / R. DeLapp, E. LeBoeuf, K. Bell // Chemosphere. -2004. V. 54.-P. 527-539.

27. Dural N. Analysis of vapor phase adsorption equilibrium of 1,1,1-trichloroethane on dry soils / N. Dural, Ch.-H. Chen // Journal of Hazardous Materials. 1997. V. 53. - P. 75-92.

28. Fine P. Soil interactions with petroleum hydrocarbons: abiotic processes / P. Fine, E. Graber, B. Yaron // Soil technology. 1997. V. 10 - P. 133-153.

29. Forst C. Investigation of sorption of some chlorinated pollutants on soil in oil contaminated systems by static and dynamic methods / C. Forst, K. Schafer, A. Andl, L. Stieglitz // Chemosphere. 1994. V. 29. - P. 2157-2162.

30. Frimmel F. Characterization of natural organic matter as major constituents in aquatic systems / F. Frimmel // Journal of Contaminant Hydrology. 1998. V. 35.-P. 201-216.

31. Garbarini D. Evaluation of sorptive partitioning of nonionic pollutants in closed systems by headspace analysis / D. Garbarini, L. Lion // Environmental Science and Technology. 1985. V. 19. - P. 1122-1128.

32. Gawlik B. Alternatives for the determination of the soil adsorption coefficient, koc, of non-ionic organic compounds a review / B. Gawlik, N. Sotiriou, E. Feicht et al. // Chemosphere. - 1997. V. 34. - P. 2525-2551.

33. Giles C. A general treatment and classification of the solute adsorption isotherm. I: Theoretical / C. Giles, D. Smith, A. Huitson // Journal of Colloid and Interface Science. 1974. V. 47. - P. 755-765.

34. Gorbatchuk V. Vapor sorption of organic compounds on human serum albumin / V. Gorbatchuk, M. Ziganshin, B. Solomonov, M. Borisover // Journal Physical Organic Chemistry 1997. V. 10 - P. 901-907.

35. Goss К. Effects of temperature and relative humidity on the sorption of organic vapors on quartz sand / K. Goss // Environmental Science and Technology. -1992. V. 26.-P. 2287-2294.

36. Graber E. Hydration-facilitated sorption of specifically interacting organic compounds by model soil organic matter / E. Graber, M. Borisover // Environmental Science and Technology. 1998. V. 32. - P. 258-263.

37. Gramatica P. Modelling and prediction of soil sorption coefficients of non-ionic organic pesticides by molecular descriptors / P. Gramatica, M. Corradi, V. Con-sonni // Chemosphere. 2000. V. 41. - P. 763-777.

38. Griffiths R. Sorption and desorption by ideal two-compartment systems: unusual behavior and data interpretation problems / R. Griffiths // Chemosphere. 2004. V. 55.-P. 443-454.

39. Guggenberger G. Dissolved organic matter in soil: challenging the paradigm of sorptive preservation / G. Guggenberger, K. Kaiser // Geoderma. 2003. V. 113. -P. 293-310.

40. Gullick R. Evaluation of shale and organoclays as sorbent additives for low-permeability soil contaminant barriers / R. Gullick, W. Weber // Environmental Science and Technology. 2001. V. 35. - P. 1523-1530.

41. Hast N. Structure of clays / N. Hast // Nature. 1947. V. 159. - P. 354-357.

42. Hatcher P. Structural study of humic substances: new approaches and methods / P. Hatcher, E. Spiker // Aquatic and Terrestrial Humic Materials. Ann Arbor: Ann Arbor Science, 1983. - P. 59-74.

43. Hayes M. Studies on soil humic substances / M. Hayes // Journal of the Science of Food and Agriculture. 1985. V. 36. - P. 272-274.

44. Hinz C. Description of sorption data with isotherm equation / C. Hinz // Geoderma. 2001. N. 99. - P. 225-243.

45. Hinz C. Effect of sorption isotherm type on predictions of solute mobility in soil / C. Hinz, L. Gaston, H. Selim // Water Resources Research. 1994. V. 30. - P. 3013-3021.

46. Huang W. Hysteresis in the sorption and desorption of hydrophobic organic contaminants by soils and sediments / W. Huang, H. Yu, W. Weber // Journal of Contaminant Hydrology. 1998. N. 31. - P. 129-148.

47. Huling S. Dense Nonaqueous Phase Liquids / S. Huling, J. Weaver // Ground Water Issue 1991. EPA/540/4-95-002. U.S.EPA. R.S. Kerr Environ. Res. Lab. -Ada, OK.-21 p.

48. Hundal L. Sorption of phenanthrene by reference smectites / L. Hundal, M. Thompson, D. Laird, A. Carmo // Environmental Science and Technology. -2001. V. 35.-P. 3456-3461.

49. Johnson P. A practical approach to the design, operation, and monitoring of in situ soil-venting systems / P. Johnson // Ground Water Monitoring Review. -1990. V. 10.-P. 159-178.

50. Jonge H. Naphthalene sorption to organic soil materials studied with continuous stirred flow experiments / H. Jonge, T. Heimovaara, J. Verstraten // Soil Science Society American Journal. 1999. V. 63. - P. 297-306.

51. Jung J. Measurements and correlation of hydrogen-bonding vapor sorption equilibrium data of binary polymer solutions / J. Jung, H. Shin, S. Kim, K.-P. Yoo et al.//http://www.sympl4.nist.gov/PDF/POL02YOO.PDF (1 июня 2004).

52. Kaleris V. Influence of rate-limited sorption on the cleanup of layered soils by vapor extraction / V. Kaleris // Journal of Contaminant Hydrology. 2002. V. 55.-P. 1-27.

53. Karickhoff S. Sorption of hydrophobic pollutants on natural sediments / S. Karickhoff, D. Brown, T. Scott // Water Research. 1979. V. 13. - P. 241-248.

54. Katz A. Fractal sandstone pores: implications for conductivity and pore formation / A. Katz, A. Thompson // Physical Review Letters. 1985. V. 54. - P. 1325-1328.

55. Kile D. Correlation of soil and sediment organic matter polarity to aqueous sorption of nonionic compounds / D. Kile, R. Wershaw, C. Chiou // Environmental Science and Technology. 1999. V. 33. - P. 2053-2056.

56. Kinniburgh D. General purpose adsorption isotherms / D. Kinniburgh // Environmental Science and Technology. 1986. V. 20. - P. 895-904.

57. Kohl S. Contribution of lipids to the nonlinear sorption of polycyclic aromatic hydrocarbons to soil organic matter / S. Kohl, J. Rice // Organic Geochemistry. -1999. V. 30.-P. 929-936.

58. Kottler B. Influence of soil moisture on the sequestration of organic compounds in soil / B. Kottler, J. White, J. Kelsey // Chemosphere. 2001. V. 42. - P. 893898.

59. Kulikova N. Binding to atrazine to humic substances from soil, peat, and coal related to their structure / N. Kulikova, I. Perminova // Environmental Science and Technology. 2002. V. 36. - P. 3720-3724.

60. Laird D. Nature of clay-humic complexes in an agricultural soil: I. Chemical, biochemical, and spectroscopic analyses / D. Laird, D. Martens, W. Kingery // Soil Science Society American Journal. 2001. V. 65.-P. 1413-1418.

61. Laird D. Nature of clay-humic complexes in an agricultural soil: II. Scaning electron microscopy analysis / D. Laird // Soil Science Society American Journal. -2001. V. 65. -P.1419-1425.

62. Laor Y. Bioavailability of phenanthrene sorbed to mineral-associated humic acid / Y. Laor, P. Strom, W. Farmer // Water Resourses. 1999. V. 33. - P. 17191729.

63. Laor Y. Evidence for Nonlinear Binding of PAHs to Dissolved Humic Acids / Y. Laor, M. Rebhun // Environmental Science and Technology. 2002. V. 36. -P. 955-961.

64. Lawrence M. Can adsorption isotherms predict sediment bioavailability? / M. Lawrence, N. Davies, P. Edwards, M. Taylor et al. // Chemosphere. 2000. V. 41.-P. 1091-1100.

65. Lencka M. Verified vapor pressure data / M. Lencka, A. Szafranski, A. Maczyn-ski. Warszava: PWN, 1984. V. 1. 403 p.

66. Lewandowski J. Schadstoffe im Boden / J. Lewandowski, St. Leitschuh, V. Koss. Springer, 1997. - 339 p.

67. Li J. Evaluating competitive sorption mechanisms of volatile organic compounds in soils and sediments using polymers and Zeolites / J. Li, C. Werth // Environmental Science and Technology. 2001. V. 35. - P. 568-574.

68. Lin T.-F. Transport and sorption of volatile organic compounds and water vapor in porous media: Ph. D. Thesis / T.-F. Lin. University of California. Berkley, 1995.- 182 p.

69. Luthy R. Sequestration of hydrophobic organic contaminants by geosorbents / R. Luthy, G. Aiken, M. Brusseau, S. Cunningham et al. // Environmental Science and Technology. 1997. V. 31.-P. 3341-3347.

70. Mackay A. Sorption of monoaromatic hydrocarbons to wood / A. Mackay, P. Gschwend // Environmental Science and Technology. 2000. V. 34. - P. 839845.

71. Marshall T. Soil physics / T. Marshall, J. Holmes. Cambrige: Cambrige University Press, 1988. - 373 p.

72. Mendoza C. Modeling of groundwater contamination caused by organic solvent vapors / C. Mendoza // Ground Water. 1989. V. 20 - P. 199-206.

73. Mercer J. A review of immiscible fluids in the subsurface: properties, models, characterisation and remediation / J. Mercer, R. Cohen // Journal of Contaminant Hydrology. 1990. N. 6. - P. 107-163.

74. Mitra S. Sorption and desorption of the diketonitrile metabolite of isoxaflutole in soils / S. Mitra, P. Bhowmik, B. Xing // Environmental Pollution. 2000. V. 108.-P. 183-190.

75. Miiller M. Quantum chemical modeling of soil sorption coefficients: multiple linear regression models / M. Miiller // Chemosphere. 1997. V. 35. - P. 365377.

76. Murphy E. The role of sorbed humic substances on the distribution of organic and inorganic contaminants in groundwater / E. Murphy, J. Zachara // Ge-oderma. 1995. V. 67.-P. 103-124.

77. Nam K. Relationship between organic matter content of soil and the sequestration of phenanthrene / K. Nam, N. Chung, M. Alexander // Environmental Science and Technology. 1998. V. 32. - P. 3785-3788.

78. Newell C. Light Nonaqueous Phase Liquids / C. Newell, S. Acree, R. Ross, S. Huling // Ground Water Issue 1995. EPA/540/S-95/500. U.S.EPA. R.S. Ken-Environ. Res. Lab. - Ada, OK. - 28 p.

79. Njoroge B. Sorption of 1,2,4-trichlorobenzene and tetrachloroethene within an authigenic soil profile: Changes in Koc with soil depth / B. Njoroge, W. Ball, R. Cherry // Journal of Contaminant Hydrology. 1998. V. 29. - P. 347-377.

80. Okuda I. Accessibility of geometrically-rough (fractal) surfaces of natural sor-bents to probe molecules / I. Okuda, C. Johnston, S. Rao. // Chemosphere. -1995. V. 30.-P. 389-408.

81. Ong S. Trichloroethylene vapor sorption onto soil minerals / S. Ong, L. Lion // Soil Science Society American Journal. 1991. V. 55. - P. 1559-1568.

82. Pennell K. Vapor-phase sorption of p-xylene and water on soils and clay minerals / K. Pennell, R. Rhue, P. Suresh, C. Rao et al. // Environmental Science and Technology. 1992. V. 26. - P. 756-763.

83. Perrier E. Generalizing the fractal model of soil structure: the pore-solid fractal approach / E. Perrier, N. Bird, M. Rieu // Geoderma. 1999. V. 88. - P. 137164.

84. Perrin D. Purification of laboratory chemicals / D. Perrin, W. Armarego, D. Perrin. Oxford: Pergamon Press, 1980. - 568 p.

85. Peterson M. Influence of Vapor-Phase Sorption and Diffusion on the Fate of Trichloroethylene in an Unsaturated Aquifer System / M. Peterson, L. Lion, C. Shoemaker // Environmental Science and Technology. 1988. V. 22. - P. 571578.

86. Pfeifer P. Nearly Space-Filling Fractal Networks of Carbon Nanopores / P. Pfeifer, F. Ehrburger-Dolle, T. Rieker et al. // Physical Review Letters. 2002. V. 88.- 115502.

87. Piatt J. Rate-limited sorption of hydrophobic organic compounds by soils with well-characterized organic matter / J. Piatt, M. Brusseau // Environmental Science and Technology. 1998. V. 32. - P. 1604-1608.

88. Pignatello J. Mechanisms of slow sorption of organic chemicals to natural particles (Critical Review) / J. Pignatello, B. Xing // Environmental Science and Technology. 1996. V. 30. - P. 1-11.

89. Piwoni M. Basic concepts of contaminant sorption at hazardous waste sites / M. Piwoni, J. Kelley // Ground Water Issue 1990. EPA/540/4-90/053. U.S.EPA. R.S. Kerr Environ. Res. Lab. - Ada, OK - 7 p.

90. Rutherford D. Influence of soil organic matter composition on the partitioning of organic compounds / D. Rutherford, C. Chiou, D. Kile // Environmental Science and Technology. 1992. V. 26. - P. 336-340.

91. Sa9an M. Prediction of the soil sorption coefficient of organic pollutants by the characteristic root index model / M. Sa9an, I. Balacioglu // Chemosphere. -1996. V. 32.-P. 1993-2001.

92. Schulthess C. Estimation of Langmuir constants using linear and nonlinear least squares regression analyses / C. Schulthess, D. Dey // Soil Science Society American Journal. 1996. V. 60. - P. 433-442.

93. Severtson S. Dual reactive domain model for sorption of aqueous organics by wood fiber / S. Severtson, S. Banerjee // Journal of Colloid and Interface Science. 2001. V. 236. - P. 362-368.

94. Shen Y.-H. Sorption of humic acid to soil: the role of soil mineral composition / Y.-H. Shen // Chemosphere. 1999. V. 38. - P. 2489-2499.

95. Shen Y.-H. Sorption of natural dissolved organic matter on soil / Y.-H. Shen // Chemosphere. 1999. V. 38.-P. 1505-1515.

96. Shonnard D. Effects of nonlinear sorption on the diffusion of benzene and di-chloromethane from two air-dry soils / D. Shonnard, R. Bell, A. Jackman // Environmental Science and Technology. 1993. V. 27. - P. 457-466.

97. Slawinski C. Fractal dimension of peat soils from adsorption and from water retention experiments / C. Slawinski, Z. Sokolowska, R. Walczak, M. Borowko et al. // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. 2002. V. 208. - P. 289-301.

98. Smith J. Effect of soil moisture on the sorption of trichloroethene vapor to va-doze-zone soil at Picatinny Arsenal, New Jersey / J. Smith, C. Chiou, J. Kam-mer, D. Kile // Environmental Science and Technology. 1990. V. 24. - P. 676683.

99. Sochtig H. Beeinflussung des Stoffwechsels der Pflanzen durch Humus und seine Bestandteile und die Auswirkung auf Wachstum und Ertrag Landbauforsch / H. Sochtig // Volkenrode. 1964. V. 14. - P. 9-20.

100. Sparks D. Elucidating the fundamental chemistry of soils: past and recent achievements and future frontiers / D. Sparks // Geoderma. 2001. V. 100. - P. 303-319.

101. Steinberg S. Sorption of Benzene and Triehioroethylene (TCE) on a Desert Soil: Effects of Moisture and Organic Matter / S. Steinberg, J. Schmeltzer, D. Kreamer // Chemosphere. 1996. V. 33. - P. 961-980.

102. Steinberg S. Vapor phase sorption of benzene by cationic surfactant modified soil / S. Steinberg, C. Swallow, W. Ma // Chemosphere. 1999. V. 38. - P. 2143-2152.

103. Stringfellow W. Evaluating the relationship between the sorption of PAHs to bacterial biomass and biodegradation / W. Stringfellow, L. Alvarez-Cohen // Water Resourses. 1999. V. 33. - P. 2535-2544.

104. Tekrony M. Adsorption of chlorinated hydrocarbon vapors onto soil in the presence of water / M. Tekrony, R. Ahlert // Journal of Hazardous Materials. 2001. V. B84.-P. 135-146.

105. Theng B. Clay-humic interactions and soil aggregate stability / B. Theng // Soil Structure and Aggregate Stability. Institute of Irrigation and Salinity Research. -Tatura, 1987.-P. 32-73.

106. Thorns S. Vapor-phase partitioning of volatile organic compounds: a regression approach / S. Thorns, L. Lion // Environmental Toxicology and Chemistry. -1992. V. 11.-P. 1377-1388.

107. Thurman E. Structural study of humic substances: new approaches and methods / E. Thurman, R. Malcolm // Aquatic and Terrestrial Humic Materials. Ann Arbor: Ann Arbor Science, 1983. - P. 1-24.

108. Unger D. Predicting the effect of moisture on vapor-phase sorption of volatile organic compounds to soils / D. Unger, T. Lam, C. Schaefer, D. Kosson // Environmental Science and Technology. 1996. V. 30. - P. 1081-1091.

109. Walter Т. Sorption of selected polycyclic aromatic hydrocarbons on soils in oil-contaminated systems / T. Walter, H. Ederer, C. Forst, L. Stieglitz // Chemos-phere. -2000. V. 41.-P. 387-397.

110. Weber J. Calculating pesticide sorption coefficients (Kd) using selected soil properties / J. Weber, G. Wilkerson, C. Reinhardt // Chemosphere. 2004. V. 55.-P. 157-166.

111. Weber J. Extraction of soil organic matter from international humic substances society / J. Weber // http://www.ar.wroc.pl/~weber/ekstrak2.htm (23 сент. 2004).

112. Weber W. A distributed reactivity model for sorption by soils and sediments. 1. Conceptual basis and equilibrium assessments / W. Weber, P. McGinley, L. Katz // Environmental Science and Technology. 1992. V. 26. - P. 1955-1962.

113. Weber W. Contaminant interactions with geosorbent organic matter: insights drawn from polymer sciences / W. Weber, E. LeBoeuf, T. Young, W. Huang // Water Resourses. -2001. V. 35. P. 853-868.

114. Weber W. Geosorbent organic matter and its relationship to the binding and sequestration of organic contaminants / W. Weber, W. Huang, E. Le Boeuf // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 1999. V. 151.-P. 167-179.

115. Welke B. Sorption of volatile organic chemicals in plant surfaces / B. Welke, K. Ettlinger, M. Riederer // Environmental Science and Technology. 1998. N. 8. -P. 1099-1104.

116. Winget P. Prediction of soil sorption coefficients using a universal solvation model / P. Winget, C. Cramer, D. Trular // Environmental Science and Technology. 2000, V. 34. - P. 4733-4740.

117. Xenidis A. Reactive materials and attemuation processes for permeable reactive barriers / A. Xenidis, A. Moirou, I. Paspaliaris // Mineral Wealth. 2002. V. 123.-P. 35-48.

118. Xia G. Detailed sorption isotherms of polar and apolar compounds in a high-organic soil / G. Xia, J. Pignatello // Environmental Science and Technology. -2001. V. 35.-P. 84-94.

119. Xia G. Polanyi-based models for the competitive sorption of low-polarity organic contaminants on a natural sorbent / G. Xia, W. Ball // Environmental Science and Technology. 2000. V. 34. - P. 1246-1253.

120. Xing B. Competitive sorption and nonlinear isotherms in soil organic matter: Abstr. Can. Soc. Soil Sci. Annu. Conf., Quebec, 1995 / B. Xing, J. Pignatello, B. Gigliotti // Canadian Journal of Soil Science. 1996. V. 76 N2 - P. 233-234.

121. Xing B. Sorption of benzene, toluene, and o-xylene by collagen compared with non-protein organic sorbents / B. Xing, W. McGill, M. Dudas // Short Communication, Dept. Ren. Res., University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2E3, 1994.

122. Xu F. Linear solvation energy relationships regarding sorption and retention properties of hydrophobic organic compounds in soil leaching column chromatography / F. Xu, X. Liang, B. Lin // Chemosphere. 2002. V. 48. - P. 553-562.

123. Yardon B. Soil pollution by petroleum products, II: Adsorption-desorption of kerosene vapors on soils / B. Yardon, P. Sutherland, T. Galin, A. Acher // Journal of Contaminant Hydrology. 1989. V. 4. - P. 347-358.

124. Адамсон А. Физическая химия поверхностей / А. Адамсон. M.: Мир, 1979.-568 с.

125. Адсорбция органических веществ из воды / A.M. Когановский, Н.А. Клименко, Т.М. Левченко, И.Г. Рода. Л.: Химия, 1990. - 256 с.

126. Бацанов С.С. Структурная рефрактометрия / С.С. Бацанов. М.: Высшая школа, 1976. - 304 с.

127. Бреус И.П. Сорбция углеводородов черноземом выщелоченным / И.П. Бре-ус, А.А. Мищенко, С.А. Неклюдов, В.А. Бреус и др. // Почвоведение. -2003. №3.-С. 317-327.

128. Вадюнина А.Ф. Методы исследования физических свойств почвы / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. М.: Агропромиздат, 1986. - 415 с.

129. Возможности современных и будущих фундаментальных исследований в почвоведении. М.: ГЕОС. 2000- С. 138.

130. Галеев К.З. Отчет о поисках и разведке минеральных строительных материалов в восточной части ТАССР / К.З. Галеев, В.А. Новикова. ГПК треста ТНГР, Казань. - 1954.

131. Геннадиев А.Н. Охрана почв в России и США: Параллели XX века / А.Н. Геннадиев // Почвоведение. 2001. № 5. - С. 609-622.

132. Гийон Э. Фракталы и перколяция в пористой среде / Э. Гийон, К.Д. Мите-ску, Ж.-П. Юлен // Успехи Физических Наук. 1991. № 10. - С. 121-128.

133. Гилязов М.Ю. Агроэкологическая характеристика нарушенных при нефтедобыче черноземов и приемы их рекультивации в условиях Закамья Татарстана: Автореф. дис. . докт. с.-х. наук / М.Ю. Гилязов; Саратов. 1999. 42 с.

134. Горбачук В.В. Устройство отбора и ввода проб равновесного пара в газовый хроматограф: А.с. 1567973 СССР / В.В. Горбачук, С.А. Смирнов, И.М. Вишняков и др. // Б. H.-1990.-N20.

135. Горбунов Н.И. Минералогия и физическая химия почв / Н.И. Горбунов. -М.: Наука, 1978.-293 с.

136. Грег С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / С. Грег, К. Синг. -М.: Мир, 1984.-306 с.

137. Девдариани Т.В. Изучение усвоения и превращения бенз-(а)антрацена растительной клеткой в стерильных условиях / Т.В. Девдариани, JI.K. Кавта-радзе // Метаболизм химических загрязнителей биосферы в растениях Тбилиси: Мецниереба. 1979. - С. 92-98.

138. Дерюгин Ю.Н. Органические загрязнения грунтовых и подземных вод (Обзор). / Ю.Н. Дерюгин, А.В. Костерин // Вопросы атомной науки и техники. Сер. "Математическое моделирование физических процессов". 1998. Вып.4. С.26-30.

139. Киселев А.В. Энергетические и спектральные проявления специфической молекулярной адсорбции / А.В. Киселев, В.И. Лыгин // Основные проблемы теории физической адсорбции: труды I всесоюзной конф. по теор. вопр. адсорбции. -М.: Наука, 1970. С. 132-150.

140. Комаров B.C. Адсорбционно-структурные, физико-химические и каталитические свойства глин Беларуси / B.C. Комаров. Минск: Наука и техника, 1970.-320 с.

141. Курс физической химии. Т. 1 /Я.И. Герасимов, В.П. Древинг, Е.Н. Еремин,A.В. Киселев и др. М.: Госхимиздат, 1963. - 624 с.

142. Лиштван И.И. Физико-химическая механика гуминовых веществ / И.И. Лиштван, Н.Н. Круглицкий, В.Ю. Третиник. Мн.: Наука и техника, 1976. - 264 с.

143. Лопаткин А.А. Теоретические основы физической адсорбции / А.А. Лопат-кин. М.: Изд-во МГУ. 1983. - 344 с.

144. Мамлеев В.Ш. Неоднородность сорбентов: феноменологические модели /B.Ш. Мамлеев, П.П. Золотарев, П.П. Гладышев. Алма-Ата: Наука, 1989. -288 с.

145. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы / Б. Мандельброт. М.: Институт компьютерных исследований, 2002. - 656 с.

146. Методическое руководство по петрографо-минералогическому изучению глин / под рук. М.Ф. Викуловой. М.: ГНТИЛГОН, 1957. - 448с.

147. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации / Д.С. Орлов. М.: Изд-во МГУ, 1990. - 325 с.

148. Орлов Д.С. Практикум по химии гумуса: учебное пособие / Д.С. Орлов, JI.A. Гришина. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. - 272 с.

149. Орлов Д.С. Химия и охрана почв / Д.С. Орлов // Соросовский образовательный журнал. 1996. № 3. - С. 65-74

150. Орлов Д.С. Химия почв / Д.С. Орлов. М.: Изд-во МГУ, 1985. - 147 с.

151. Перепелкина Е.Б. Изучение минеральных и органических компонентов водопрочных агрегатов гумусово-аккумулятивных горизонтов серых лесных почв Среднего Поволжья: Дис. . канд. биол. Наук / Е.Б. Перепелкина; Каз. гос. ун-т. Казань, 1994. - 158 с.

152. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде / Ю.И. Пиковский. М.: МГУ, 1993. - 208 с.

153. Полевые и лабораторные методы исследования физических свойств и режимов почв: Методическое руководство / под ред. Е.В. Шеина. М.: Изд-во МГУ-2001.-200 с.

154. Понизовский А.А. О методиках определения удельной поверхности почв по адсорбции паров воды / А.А. Понизовский, Л.П. Корсунская, Т.Т. Полубесова, О.А. Салимгареева и др. // Почвоведение. 1993. № 1. - С. 33-44.

155. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв / под ред. Д.С. Орлова и В.Д. Васильевской. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1994 272 с.

156. Салимгареева Е.В. Влияние гидрофобных жидкостей на водоудерживание и энергетическое состояние воды в почвах / Е.В. Салимгареева, О.А. Понизовский, А.А. Чудинова // Почвоведение. 2000. № 4. - С. 463-470.

157. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов / Н.П. Солнцева. М.: МГУ. 1998. - 376 с.

158. Структурно-функциональная роль почвы в биосфере / Под ред. Г.В. Добровольского. М.: Геос. 1999. - 276 с.

159. Тарасевич Ю.И. Адсорбция на глинистых минералах / Ю.И. Тарасевич, Ф.Д. Овчаренко. Киев: Наукова Думка, 1975. - 351 с.

160. Угрехелидзе Д.Ш. Поступление и детоксикация органических ксенобиотиков в растениях / Д.Ш. Угрехелидзе, С.В. Дурмишидзе. Тбилиси: Мец-ниереба, 1984.-230 с.

161. Федер Е. Фракталы / Е. Федер. М.: Мир, 1991. - 254 с.

162. Хамилов Э.М. Экологические и микробиологические аспекты повреждающего действия нефти на свойства почвы / Хами лов Э.М., Левин С.В., Гузев B.C. // Вестник МГУ.- Сер. 17, 1996. N 2 С. 31-56.

163. Чарыков А.К. Математическая обработка результатов химического анализа: Учебное пособие / А.К. Чарыков. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1977. - 120 с.

164. Шеин Е.В. Роль и значение органического вещества в образовании и устойчивости почвенных агрегатов / Е.В. Шеин, Е.Ю. Милановский // Почвоведение. 2003. № 1.-С. 53-61.

165. Эльтеков Ю.А. Дискуссия / Ю.А. Эльтеков // Основные проблемы теории физической адсорбции: труды I всесоюзной конф. по теор. вопр. адсорбции. М.: Наука, 1970. - С. 408-409.

166. Якимов А.В. Научное обоснование и перспективы использования цеолит-содержащей добавки в животноводстве: Автореф. дис. . докт. с.-х. наук / А.В. Якимов; Саранск. 1998. 43 с.