Wiązanie Cu, Zn i Pb przez kwasy huminowe wyizolowane z gleb i osadów ściekowych

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XXXVII, NB 3 -3, S. 333—342, WARSZAWA 1986

j ANDRZEJ STEINBRICH j, RYSZARD TURSKI

W IĄ ZAN IE Cu, Zn i P b P R Z E Z KW A SY HUM INOW E W YIZOLOW ANE Z GLEB I OSADÓW ŚCIEKOW YCH

Instytut Gleboznawstwa, Chemii Rolnej i M ikrobiologii AR w Lublinie

WSTĘP

G lebow a m a te ria organiczna odgryw a doniosłą ro lę w z a trzy m y w a ­ n iu i przem ieszczaniu groźnych dla środow iska m etali ciężkich. W ażną rolę w ty m procesie odgryw ają łatw o i tru d n o rozpuszczalne kom pleksy chelatow e jonów ty ch m etali z m ate rią organiczną gleby [7]. N iniejsza p raca m a na celu określenie roli m ate rii organicznej ekstrah o w an ej z o sad u ściekowego w kom pleksow aniu m etali ciężkich na p rzykładzie Cu, Zn i Pb n a tle ich w iązań z kw asam i h um inow ym i w yizolow anym i z róż­ n ych gleb. P oznanie tych procesów m a ogrom ne znaczenie ze w zględu n a duże zasoby składników odżywczych w ielu osadów ściekowych, k tóre n a ­ leżałoby w prow adzić do obiegu biologicznego w przyrodzie.

MATERIAŁ I METODY

Do b ad ań u żyto p rep a ra tó w o trzy m any ch z n a stę p u jąc y c h gleb: leś­ n e j bielicow ej w ytw o rzo nej z piasków pochodzenia w odnego — p re p a ­ r a t 1, u ży tk o w an ej rolniczo gleby płow ej w y tw orzonej z utw o ró w lesso- w a ty c h — p re p a ra t 2, oraz z czarnoziem u leśno-łąkow ego w ytw o rzo ne­ go z lessu — p re p a ra t 3. D rugi p re p a ra t otrzy m ano z poziom ów A p gle­ b y płow ej, p re p a ra t 1 z poziom ów А РА г bielicy, p re p a ra t 3 z poziom u A p czarnoziem u. P re p a ra t 4 został w y p rep aro w an y z osadu ściekowego m ie j­ skiej oczyszczalni ścieków kom u n alny ch po sześciom iesięcznym okresie fe rm e n ta c ji na poletkach odw adniających. E k strak cję gleb i osadu ścieko­ wego przeprow adzono w jednak o w ych w a ru n k a ch p rz y użyciu m iesza­ n in y 0,1 M NaO H i 0,05 M Na4P20 7 w atm o sferze azotu. E k s tra k ty gleb i osadów ściekow ych oczyszczono m etodą opisaną w cześniej [6]. To po ­

334 A. Steinbrich, R. Turski

stępow anie um ożliw iało uzysk an ie podobnych zw iązków , a w p rzy pad ku osadów ściekow ych, jeśli nie kw asów h um inow ych, to z pew nością k w a­ sów pro to h u m ino w ych . Ze w zględu n a ograniczoną rozpuszczalność p re ­ p a ra tu 4 w pirofo sforanie sodow ym w ydzielono dodatkow o fra k c ję ro z­ puszczalną w 0,025 M N a4P 20 7, k tó ra stano w iła p re p a ra t 5.

We w szystkich p re p a ra ta c h oznaczono g ru p y karboksylow e i fenolo­ w e [2, 6]. K w asow ość oznaczono m iareczk u jąc ro z tw o ry kw asu h u m in o - w ego w KC1, o sile jonow ej I = 0,1, 0,02 M ro ztw o rem KOH w atm o s­ ferze azotu. N a podstaw ie o trzy m an y ch w yników w yznaczono ciężary rów now ażnikow e kw asów h um inow ych. W artości p K kw w yznaczono z. /ró w n a n ia H endersona-H asselbalcha.

K om pleksy kw asów hum ino w y ch z m etalam i p rzygotow yw ano doda­ jąc do 0,1 m eq kw asów h um in o w y ch w roztw orze KC1 odpow iednie ilo ś­ ci roztw orów CuC l2, ZnC l2 i P b C l2. Siła jonow a roztw orów w ynosiła zawsze 0,1. Po okresie 1 godziny kom pleksy m iareczkow ano m etodą opi­ saną pow yżej.

K om p leksy łatw o rozpuszczalne otrzy m y w ano z fra k c ji kw asów h u ­ m inow ych o stosunkow o jed n o lity m ciężarze cząsteczkow ym . P re p a ra ty 2, 3 i 5 frakcjo n ow an o na żelu d e x tra n o w y m G-100. Do sączenia u ż y ­ w ano ko lu m n y o w ym iarach 5,5X 40 cm, na k tó rą w prow adzano ro ztw ó r kw asów hum in ow y ch o pH 7. K olum nę przem yw ano w odą red e sty lo w a- ną. Z aw artość w ęgla organicznego w w ydzielonych fra k c ja c h oznaczano m etodą T iu rin a w m o d y fik acji dla roztw orów o niskich stężeniach С [3]. Do dalszych b ad ań pobierano 0,1 m eq fra k c ji kw asów h um in o w y ch o ciężarze cząsteczkow ym około 5000, dodaw ano 0,02 m eq Cu2+, Zn2+ i P b 2+ i po odczekaniu 1 godziny kom p leksy w prow adzano na kolu m n ę o w y m iarach 2,5X 50 cm w y pełnioną S ephadexem G-100. Sączenie p ro w a ­ dzono w sposób opisany w yżej, m ierząc abso rb ancję przesączu p rzy d łu ­ gości fali 380 nm .

K om pleksy rozpuszczalne cy n k u z fra k c ja m i' kw asów hum in ow ych o ciężarze cząsteczkow ym około 5000 sączono przez kolum n ę o w y m iarach 2,5X 20 cm. W yciek z ko lu m n y zb ierano w kolektorze fra k c ji o o bjętoś­ ci 5 ml. W każdej fra k c ji oznaczano ab so rb ancję p rz y długości fali 380 nm , oraz zaw artość cy n k u na sp ek tro m etrze absorpcji atom ow ej AAS-1.

OMÓWIENIE WYNIKÓW I DYSKUSJA

K w asy hum inow e z gleb i osadów ściekow ych są słabym i kw asam i organicznym i. Św iadczą o ty m w arto ści p K kw (tab. 1), jak rów nież k rz y ­ w e m iareczkow ania potencjom etrycznego, k tó re są typow e dla słabych e le k tro litó w (rye. 1). K w asy z osadów ściekow ych są e le k tro lita m i słab­ szym i od glebow ych kw asów h u m ino w y ch [5]. C iężary rów now ażn ik o ­ w e w a h a ją się od 253,8 do 1576 g dla p re p a ra tu 4 o n ajsłabszy ch w łaś­ ciw ościach kw asow ych (tab. 1).

W iązanie Cut Ztn i Pb przez kw asy hum inowe ₃₃₅

T a b e l a 1

Właściwości kwasowe preparatów kwasów huminowych Acid properties of humic acid preparations

Nr preparatu

Prepara­ tion No.

Ilość meq H + w 1 g bez- popielnego preparatu Amount of meq H + in 1 g of ashless preparation Ilość meq H + oznacza metodą miareczkowania potencjometrycznego w 1 g Kh Amount of meq H + determined by the potentiometric titration method in 1 g of acid Ciężar równoważ­ nikowy Equilibrated weight g pKkw COOH OH COOH+OH 1 3,03 1,52 4,55 3,09 323,10 4,93 2 4,04 4,42 8,86 3,94 253,81 4,70 3 3,84 5,26 9,10 3,53 283,25 5,32 4 0,38 3,58 3,96 0,65 1575,76 6,10 5 1,94 1,19 3,13 1,62 707,07 5,80

Ryc. 1. Krzywe miareczikowania potencjom etrycznego 0,1 meq kw asów hum inowych z bielicy (preparat 1) i osadu ściekowego (preparat 5) oraz ich kom pleksów z miedzią Fig. 1. Curves of the potentiom etric titration 0.1 meq of humic acids for podzol (pre­ paration 1) and sew age sludge (preparation 5) and for their com plexes w ith capper

3 3 6 A. Steinbrich, R. Turski

W w y n ik u dodaw ania do ro ztw o ru kw asu h u m in owego jonów m e ta ­ li dw uw artościow y ch w y stę p u je proces w iązania m eta lu z rów noczesnym w y dzieleniem p ro to n u [1, 4, 5]. O b serw uje się to przez obniżenie k rz y ­ w ej m iareczkow ania pow stałego kom p lek su w sto su n k u do krzy w ej m ia ­ reczk ow an ia „czystego” kw asu hüm inow ego [1, 4, 5]. W iększe obniżenie krzy w ej (w iększe A pH) w sk azu je n a znaczniejsze w ydzielanie proto n u, ty m sam ym n a w iązanie w iększej ilości jonów w kom pleks przez kw as hum inow y. W raz ze w zrostem ilości d odaw anych jonów m eta lu obser­ w u je się zm ianę k sz ta łtu k rzy w y ch m iareczk ow an ia kom pleksu (ryc. 1). Małe stężenie dodanego jonu m eta lu w sto su n k u do stężenia kw asu hum inow ego M e2+/K h = 0,01 m eq /0 ,l m eq = 0,1 pow oduje p rze su n ię ­ cie k rzy w ej m iareczkow ania bez jej d efo rm acji (ryc. 1). Z w iększenie stosunk u Me2+ : K h — 0,5 w y w o łuje w iększe obniżenie k rzyw ej (w zrost

A pH), z jednoczesną d eform acją początkow ej jej części, obrazującej

pow staw an ie d ep resji pow odow anej tw o rzen iem się nierozpuszczalnego osadu. Zw iększa to dysocjację p ro to n u z w ody zw iązanej z m etalem [4]. Dalsze zw iększanie sto su nku Me2+/K h > 0,5 pogłębia defo rm ację k rz y ­ w ej, to znaczy poziom e jej przesunięcie od w artości pH pow yżej 5. O b ra ­ zuje to tw orzenie się z n a d m ia re m jonów m eta lu odpow iednich w odoro­ tlen k ó w [1]. N ależy więc sądzić, że połow a rów n ow ażn ika jonów m eta ­ lu rea g u je z jed n y m rów now ażnikiem kw asu hum inow ego, gdy stosun ek M e2+/K h = 5. P ow yżej te j w arto ści jon y m etalu w y stę p u ją w n ad m ia­ rze.

B adając k rzy w e m iareczkow ania kom pleksów kw asów hum in ow y ch z Cu2+, Zn2+ i P b 24- w sto su n kach Me2+/K h — 0,5 określono /1 pH p rzy pH 4, 5 i 6. Z u zy skan ych d any ch w ynika, że ilość zw iązanego m eta lu z kw asem hum in ow y m nie zależy od ty p u kw asu hum inow ego, lecz u za­ leżnione jest przede w szystkim od ro d zaju jonu m eta lu użytego do r e ­ akcji (tab. 2). N a jła tw iej przez k w asy h um inow e w iązana jest miedź, następn ie ołów, n a jsła b ie j cynk. Intensyw ność tw orzenia kom pleksów nierozpuszczalnych m ożna ułożyć w n a stę p u jąc y m szeregu: Cu > P b > > Zn.

K om pleksy rozpuszczalne p o w stające p rzy n isk im sto sunku Me2+/K h nie m ogły być badan e tą sam ą m etodą, poniew aż otrzym yw ano zby t n is­ kie w artości A pH. S t e v e n s o n [4] stw ierdził, że kom pleksy tego ty p u po w sta ją z dw óch lub k ilk u cząsteczek kw asu hum inow ego; pow iąza­ ny ch jonem m e ta lu .1 Z m ianę ciężaru cząsteczkow ego kom pleksu w sto­ su n ku do s u b s tra tu stw ierdzono działając jonem m eta lu n a fra k c ję k w a ­ sów h um in o w y ch w m iarę jed n o ro dn ą pod w zględem ciężaru

cząsteczko-1 N ależy się spodziewać kilkakrotnego wzrostu ciężaru cząsteczkowego kom ­ pleksu w stosunku do w yjściow ego kwasu huminowego. Aby to stwierdzić, trzeba rozfrakcjonować kwas hum inowy i w miarę jednorodną frakcję pod względem c ię ­ żaru cząsteczkowego poddać reakcji kom pleksowania z metalem.

Wiązanie Cu? Zn i Pb przez kw asy hum inowe _{3 3 7}

T a b e l a 2 Różnice pH (^pH) powstałe w wyniku miareczkowania 0,02 M KOH kompleksów

otrzymanych przy stosunku Me2+/Kh = 0,5

Differences of the pH value )JpH) occurring in consequence of titration 0.02 M KOH of the complex obtained at the ratio Mr2+/K h=0.5

Nr JpH preparatu Preparation i No. ! ! 1 pH = 4 pH= 5 p H =6 Cu pb

j

w ego. F ra k c ję tę uzyskano przez sączenie p re p a ra tó w 2, 3 i 5 na żelu S ep hadex G-100. W w y n ik u sączenia kw asy hum in ow e dzieliły się n a dw ie zasadnicze fra k c je o w ysokim ciężarze cząsteczkow ym około 150 000 i o n isk im — około 5000.

F ra k c ja o w ysokim ciężarze cząsteczkow ym w przeliczeniu na w ęgiel stanow i 74%. p re p a ra tu 1, 62% p re p a ra tu 3 i 78'% p re p a ra tu 5. Jak o n ieje d n o ro d n ą pod w zględem ciężaru cząsteczkow ego fra k c ję tę od rzu ­ cono. Do dalszych badań użyto fra k c ji o c.cz. około 5000. W artości p K kw te j fra k c ji Wynoszą odpow iednio dla p re p a ra tu 2 — 2,95, 3 — 3,61 i 5 — 3,15.

Po dodaniu do 0,1 m eq tej fra k c ji 0,02 m eq C u2+, Z n2+, P b 2+ kom ­ p le k s y poddaw ano dalszem u rozdziałow i na k olum nie (ryc. 2). F ra k c ja

kw asu hum inow ego przed re a k c ją z m etalem odznacza się objętością elu c ji 270 ml. N ato m iast w w y n ik u sączenia po re a k c ji z Cu2+ i Z n2+ o trz y m an o krzy w e elucji, w k tó ry c h p o jaw ia się fra k c ja o objętości e lu - cjd 95 m l, co św iadczy, że jej ciężar cząsteczkow y w ynosi > 150 000. P o ­ w ie rz c h n ie pików fra k c ji przesączu o objętości elucji 270 m l znacznie

się zm niejszyły. W skazuje to, że zaszła re a k c ja pom iędzy jonam i cy n k u i m iedzi a fra k c ją kw asu hum inow ego o c.cz. 5000, w w y n ik u k tó re j po w stały kom pleksy o c.cz. > 150 000. Ołów w ty c h w a ru n k a ch daje1 kom pleksy tru d n o rozspuszczalne, k tó re zatrzy m yw an e są w górnej częś­ ci kolum ny. M ała ilość ołow iu tw orzy jedn ak kom pleksy rozpuszczalne, po dobnie jak cynk i m iedź. Na podstaw ie p o ró w nania pow ierzchni pików

338

Ryc. 2. Frakcjonowanie na żelu Sephadex G-100 frakcji о с. ей. około 5000 z pre­ paratu 2 oraz jej kom pleksów z Cu2+, Zn2+ i Pb2+

Fig. 2. Fractionation on the Sephadex G-100 gel of the preparation 2 and its com ­ p lexes w ith Cu2+, Zn2+, and Pb2+

po w stałych kom pleksów intensyw ność ich tw o rzen ia m ożna ułożyć w n a ­ stęp u jący m szeregu: Zn > Cu > Pb.

Ze w zględu n a dużą łatw ość oznaczania cynku z ro ztw o ru zbadano tw orzenie się kom pleksów rozpuszczalnych Zn-K h. Ju ż p rz y niskich sto­ sun kach Me2+/K h = 0,05 stw ierdzono tw orzenie się kom pleksów rozpusz­ czalnych. Dalszy w zrost tego sto su n ku obrazuje nasilenie tego procesu aż do zw iązania m ak sy m aln ej ilości jonów cy n k u w kom pleks rozpuszczalny. P rz y dalszym wzroście stosu nk u M e2+/K h obserw uje się spadek ilości cynku w kom pleksie rozpuszczalnym z rów noczesnym rozkładem kom p­ leksów o c.cz. około 150 000 na p ro d u k ty rozpuszczlnae o niższych

cięż-W iązanie C u f Zn i Pb przez kw asy hum inow e _{3 3 9}

Rye. 3. Frakcjonow anie na żelu Sephadex G-100 frakcji o c. cz. około 5000 z pre­ paratu 3 i jej kom pleksów rozpuszczalnych z cynkiem , otrzymanych przy różnych

stosunkach Zn2+/K h

Fig. 3. Fractionation on the Sephadex G-100' gel of the fraction of the m olecular w igh t of about 5000 from the preparation 3 and its soluble com plexes with zinc,

3 4 0 A. Steinbrich, R. Turski

rac h cząsteczkow ych (ryc. 3). N ieznaczny w zrost stosun ku Me2+/K h po ­ w oduje praw ie całkow ity rozpad kom pleksów rozpuszczalnych na kom ­ pleksy tru d n o rozpuszczalne. S t e v e n s o n [4] tw ierdzi, że k om pleksy rozpuszczalne p o w stają rów nocześnie z nie rozpuszczalnym i. Je d n a k ta k nie jest, poniew aż stw ierdzono, że p rzy niskich stosunkach Me2+/K h cała ilość w prow adzonego cynk u była ilościowo w y m yw an a z kolum ny, dopie­ ro przy w yższych stosunkach obserw ow ano spadek ilości cynku w p rzesą­ czu, św iadczący o zatrzy m an iu tego jonu w kom pleksie tru d n o rozpusz­ czalnym w górnej części kolum ny.

P oró w n ując intensyw ność tw orzenia kom pleksów przez p re p a ra ty 1, 3 i 5 najw ięcej cynku wiąże fra k c ja z czarnoziem u, następnie z osadu ście­ kowego. N ajm niejsze ilości cynku wiąże p re p a ra t z bielicy. P rzy jedn ako ­ w ym stężeniu rów now ażnikow ym w iązanie różnych ilości m eta lu w skazu ­ je, że w procesie ty m od g ry w ają głów ną rolę nie w łaściw ości kw asow e, lecz inne, n a p rzy k ład zw iązane z chem iczną budow ą kw asów hu m in o ­ wych.

W trak cie rozpadu kom pleksów rozpuszczalnych o c.cz. około 150 000 po w stają kom pleksy nierozpuszczalne o niższych ciężarach. W p rz y p a d k u p re p a ra tó w 2 i 5 z bielicy i osadu ściekowego obserw u je się w ystępo w a­

nie kom pleksów rozpuszczalnych w stanie dość w ysokiej rów now agi

z kom pleksam i nierozpuszczalnym i, co może m ieć duże znaczenie w p rz e ­ m ieszczaniu w glebie kom pleksów Zn-K W (ryc. 4). P re p a ra t 3 z czarno­ ziem u, pom im o w iązania najw iększej ilości cynku w kom pleks rozpusz­ czalny, w y stęp u je w stanie niskiej rów now agi w kom pleksie

nierozpusz-Ryc. 4. P ow staw anie i rozpad kom pleksów rozpuszczalnych preparatów 2, 3 i 5 w zależności od stosunku Zn*+/Kh. Strzałką zaznaczono tw orzenie siię kom pleksów

nierozpuszczalnych

Fig. 4. Formation and disintegration of soluble com plexes of preparations 2, 3 and 5 depending on the Zn2+/K h ratio. Arrow indicates the form ation of insoluble com ­

W iązanie Cu( Zn i Pb przez kw asy hum inow e _{34 1}

czalnym . W skazuje to na skuteczne ztrzy m y w anie dużej ilości cy n ku w tego ty p u glebie. P rzy niskim jed n a k i ciągłym zanieczyszczaniu gleby ty m m etalem należy się spodziewać uruch o m ienia dużych ilości su b sta n ­ cji próchnicznej, co może prow adzić do deg rad acji tego ty p u gleb.

Inaczej przed staw ia się pow staw anie kom pleksów rozpuszczalnych w glebach bielicow ych. N aw et dość duże stężenia jonów c y n k u pow odują p o w staw anie w yłącznie kom pleksów rozpuszczalnych. Po przekroczen iu

granicznego stężenia Z n2+ w roztw orze glebow ym kom pleksy rozpusz­

czalne będą rów nież pow staw ać razem z kom pleksam i nierozpuszczalny­ mi. W p rzy p a d k u osadu ściekowego, obciążonego dużym i ilościam i Zn, n a ­ leży oczekiwać ciągłego u ru ch am ian ia tego p ierw ia stk a w próchnicznym kom pleksie rozpuszczalnym , zwłaszcza że tw orzenie się i rozpad kom p­ leksów rozpuszczalnych m a podobny przebieg, ja k w p rzy p a d k u p re p a ra ­ t u 1 z bielicy.

W prow adzenie osadu ściekowego do gleby zaw ierającej próchnicę

charakterystycziną dla czarnoziem ów spow oduje praw dopodobnie z a trzy ­ m anie znacznych ilości cy n k u w poziom ie próchnicznym w postaci kom ­ pleksów nierozpuszczalnych. W głąb pro filu glebow ego przem ieszczane będą kom pleksy Zn-K W pochodzące z próchnicy osadów ściekowych. N a­ tom iast w glebach bielicoziem nych w prow adzony cynk z osadam i ścieko­ w ym i będzie in tensyw n ie w y m y w an y w postaci rozpuszczlnych kom plek­ sów Zn-K W , pochodzących z próchnicy glebow ej, jak i osadów ścieko­

w ych. Praw dopodobnie w podobny sposób, lecz w m niejszym stopniu,

kom pleksow ana będzie miedź. Ołów w prow adzony do gleby w stanie jo­ now ym będzie zatrzy m y w an y przez próchnicę gleby w p o s ta c i. kom plek7 sów nierozpuszczalnych.

LITERATURA

[1] Van D i j к H.: Cation binding of humic acids. Geoderma 5, 1971.

[2] K o n o n o w a M.: Substancje organiczne gleby, ich budowa, w łaściw ości i m e­ tody badań. PWRiL, Warszawa 1968.

[3] S t e i n b r i с h A., T u r s k i R.: Zastosowanie m etody Tiurina do oznaczeń m a- ' łych stężeń С w w yciągach glebowych. [Jol. J. of Soil Sei. w druku.

[4] S t e v e n s o n F. J.: Nature of divalent transm ition m etal com plexes of humic acids as reveled by a modified potentiom eric titration method. Soil Sei. 123, 1976, 1.

[5] S t e v e n s o n F. ‘J.: Stability constans of C u+2, Pb + 2 and Cd+ 2 com plexes w ith humic acids. Soil Sei. Soc. Am. J. 40, 1976.

[6] T u r s k i R., S t e i n b r i c h A.: Chemical studies of humic -substances from digested sevage sludge. International 1 Symposium Humus et Planta VIII, Praque 9:183.

[7] Z u m i n o H., M a r t i n J. P.: Metal binding organic m acrom olecules in soil. Soil Sei. 123, 1977, 2.

3 4 2 A. Steinbrich, R. Turski A. СТЕЙНБРИХ, P. ТУРСКИ СВЯЗЫВАНИЕ Cu, Zn И Pb ГУМИНОВЫХ КИСЛОТАМИ ИЗОЛИРОВАННЫМИ ИЗ ПОЧВ И ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД Институт почвоведениа, агрохимии и микробиологии Сельскохозяйственной академии в Люблине Р езю м е Исследовали образование двух типов рестворимых и нерастворимых комплексов с медью, цинком и свинциом связанных гуминовыми кислотами (Kh) из почв и осадков сточных вод Результат реакции указанных металлов с гуминовыми кислотами зависит от величины соотношения Me2+:Kh При его низких значениях образуются растворимые комплексы Интенсивность их образования представляется в следующем порядке: Zn < Cu < Pb Эти комплексы составлены из многочисленных частиц гуминовых кислот связанных ионами металла. Повышенное значение соотношения Me2 + : Kh приводит к образованию нера­ створимых комплексов Интенсивность их образования в следующем поряадке: Cu < Pb < Zn Образование нерастворимые комплексов зависит только от типа гуминовых кислот Обра­ зование растворимых комплексов обусловлено химическими свойствами гуминовых кислот, связанными, по всей вероятности с их строением Растворимые комплексы находяатся в со­ стоянии высокого динамического равновесия с нерастворимыми комплексами образован­ ными в связи с гуминовыми кислотами низкой степени молекулярности. A. STEINBRICH, R. TURSKI

FIXATION OF CU, ZN AND PB BY HUMIC ACIDS ISOLATED FROM SOILS

! and sew age sludge

Department of Soil Science, Agricultural Chemistry and M icrobiology Agricultural U niversity jof Lublin

S u m m a r y ;

The form ation of two types of soluble and insoluble ^complexes w ith copper, lead zinc fixed by hum ic acids (Kh) of soils ;and of sew age sludge w as studies. The result ofreaction of the above m etals with humic acids depended ;on value of the ratio Me2+ : Kh. At its low values soluble com plexes are form ing. Their forming intensity is: Zn > Cu > Pb. These com plexet consist of m any particles ofhumic acids fixed w ith m etal ions. An increase o f the ,ratio Me2+ : Kh results in a disin­ tegration of highly-m olecular soluble som plexes into sm all -groupings. A further in ­ crease of the Me2+ : Kh ratio leads to the form ation o f insoluble com plexes. The form ing intensity of these com plexes is: Cu > Pb > Zn. ^ h e form ation of insoluble com plexes depends only on acid properties and not on (th e hum ic acid type. The form ation of of soluble com plexes deipends on chem ical properties of jhumic acids connected, m ost probably, w ith their structure. The soluble 'complexes are are in the stateof high dynam ical equilibrium w ith insoluble com plexes formed w ith ;hu- mic acids of a low hum ification degree.

Dr A ndrzej Steiribrich

In stytu t G leboznaw stw a, Chemii Rolnej i M ikrobiologii AR Lublin, L eszczyń skiego 7