Тяжелые металлы как загрязнители, оказывают неоднозначное влияние на
матричные свойства минералов. Свинец снижает водопоглотительную способ-
ность минералов, а цинк, напротив, увеличивает. Следовательно, в придорожных
почвах, в которых аккумулируется свинец, следует ожидать снижения их водо-
удерживающей способности и уже только за счет этого изменения экологических
функций.
Физически адсорбированные соединения существенно изменяют не только
адсорбционные свойства минеральной матрицы, но и участвуют в миграционных
процессах. Этот слой выполняет важные экологические функции в почве: опре-
деляет ее водоудерживающую способность, миграцию частиц. Адсорбционный
слой окружает минеральную матрицу. Атомы в этом слое обладают некоторой
подвижностью: частицы в нем сохраняют значительную свободу в передвижении
по поверхности твердой частицы. Адсорбированная частица, достигнув матрицы,
либо прочно закрепляется в данном центре (участке), либо мигрирует по поверх-
ности почвенной частицы (поверхностная диффузия) и закрепляется где-либо в
другом месте. Некоторые частицы, проблуждав по поверхности, отрываются от
нее (десорбируются) и уходят обратно в поровое пространство. Наиболее веро-
ятный процесс — не прямое попадание частиц из порового пространства на мат-
рицу, а сначала в адсорбционный слой и блуждание в нем (О.Г. Козлова). Такой
механизм адсорбции предполагает движение частиц вдоль матрицы, а не прямое
их закрепление на ней. Они перемещаются вдоль матрицы, а адсорбционный
слой представляет собой один из миграционных путей частиц в почве.
Влияние термообработки на адсорбцию воды минералами
Адсорбция воды на минералах — весьма сложный процесс, зависящий от мно-
гих составляющих, в том числе и от температурной обработки. В практике ис-
следований образцы почвы часто подвергаются термообработке, в частности аб-
солютно-сухой образец соответствует высушиванию при 105°С. Как показали
исследования Е.Г. Савченко, даже в воздушно-сухом состоянии в почве меняют-
ся многие свойства, в частности подвижность элементов питания.
Термообработка минералов показала, что сушка при 105°С приводит к изме-
нению матричных свойств минералов: снижается величина мономолекулярного
слоя воды. При 120°С наблюдается незначительное увеличение воды.
Вероятно, при просушивании минерального образца возможно разрушение
водородных связей, образуемых прочносвязанной водой, которые служили до-
полнительными центрами адсорбции веществ и других слоев воды.
Итак, обменные катионы (2п”', РЬ”', Са”', Ме”', No”) в той или иной степени
изменяют матричные свойства минералов по отношению к сорбированию воды.
Любое насыщение минералов катионами сопровождается формированием
слоя физически сорбированных солей, ионов на минеральной матрице. Физиче-
ски сорбированные катионы оказывают существенное влияние на матричные
свойства минералов: максимальное количество поглощенной воды в 2 раза пре-
вышает исходное для 7п-форм всех минералов, включая кварц, в 3—4 раза для Са-
‚ Ме- и Ма-форм, причем для каолинита эта величина возрастает в 10 раз. РЬ спо-
собствует снижению сорбции паров воды монтмориллонитом и в меньшей сте-
пени каолинитом. В почвенных условиях именно этот слой физически сорбиро-
ванных солей, ионов работает как новая матрица, что проявляется в изменении
водоудерживающей способности минералов.
200