„Колоидхимични взаимодействия при органо-минерална мелиорация на замърсена с тежки метали почва

на

секция “Агроекология” към ИПАЗР “Никола Пушкаров”

1. Mодифициранo e уравнението за определяне на варовите количества за неутрализиране на обменната почвена киселинност, предложено от Ганев (1987; 1990), като са въведени корелационни коефициенти, които отчитат влиянието на органичния компонент на мелиоративната смес, а обменната киселинност, изразена посредством обменния алуминий, е заместена със стойността на общата киселинност (Н_8.2).

2. Установена е връзка между активността на киселинните групи на органичните компоненти и молекулната конформация на полимерите на хумусните киселини, от една страна, и експериментално установеното буфериращо действие на внасяните хумуссъдържащи материали, от друга, което е основание за повишаване на варовата норма в разработената формула. Опитното прилагане на изчислените по формулата мелиоративни норми установи поява на буферна преграда, като вероятна последица от консумация на ОН-групи в хода на неутрализацията и освобождаване на водородни йони от активирани фенолни ходроксидни групи.

3. Предложената формула и включените в нея коефициенти са доказани с вегетационни съдови опити върху силно замърсена с мед кисела почва с органоминерални смеси, алтернативни по механизма на въздействието си на варовите материали. Това позволява установяването на положително въздействие на изследваните количества от внасяните към сместа (варов материал, торф и въглища) добавки (железен хидроксид, оборски тор и зеолит) за възбуждане и катализиране на колоидните процеси и по-добрата им мелиоративна ефективност.

4. Дефинирани са произхода и естеството на основните адсорбционни центрове на почвения адсорбент, които изпълняват различна роля при създаване на трислойно заредените му колоидни структури. Това разширява представите за механизмите на органоминералните взаимодействия при неутрализиране на почвената киселинност в присъствие на тежкометални замърсители. Разработеният структурен модел, адекватен на сегашните представи за функциите на почвените колоиди, позволи определянето на изходните постановки, залегнали в начина на подбор на мелиоративните материали и съотношенията между тях в общата им органо-минерална смес. Тези принципи са в основата на създадената формула за оптимизиране на мелиоративните норми.
II. Приноси от научно-изследователската дейност

1. Разработен е структурен модел на почвения адсорбент, чието предназначение е да се разкрият възможните отклонения от естествено изградената му структура и заложеното колоид-химично състояние след прилагане на определено външно въздействие. Изследванията в това направление касаят основно колоидните компоненти на почвения адсорбент, нивата на организация на колоидните компоненти и електричния слой на повърхността на почвените колоиди.

2. Извършени са теоретични и експериментални изследвания върху начина на включване на хумусните вещества в структурата на почвения адсорбент и ролята на формираните връзки между органичните и минералните колоиди върху неговата стабилност и свойства.

3. Изследвано е влиянието на органични и минерални мелиоранти върху повърхностните електрични заряди на колоидните частици на силно кисела замърсена с тежки метали почва. Резултатът е значимо намаляване количеството на перманентните отрицателни електрични заряди и балансиране на вариационните, което е свързано с намаляването на адсорбираните от колоидните частици йони Cu2+ (CuOH⁺) и Zn²⁺.

4. Получени са нови експериментални данни (на базата на съдови опити) за биологичното изнасяне на ТМ с зеле и тревни смески.

5. Проследено е въздействието на различни органо-минерални смеси върху физико-химичните характеристики на изпитваната почва и получени са данни за мелиориращият ефект на различни органо-минерални смеси по отношение на киселиността и металното замърсяване на изследваната почва.

6. Получени са данни за състава на течната фаза на почвата (почвен разтвор и лизиметрични води) в моделни насипни лизиметри, при различни варианти на мелиориране. Получените количествени параметри за почвения разтвор и лизиметричните води са използвани за установяване на оптимални варианти, при които се изнасят най-малки количества тежки метали с растенията и най-малко количество от тях напускат пределите на почвения профил .

7. Определени са макро- и микроелементите в растителните видове, отглеждани върху моделните насипни лизиметри и е направена оценка на влиянието на начина на мелиориране върху химичния им състав и формираната надземна биомаса .