1.2. Міграція важких металів у ґрунтовому профілі

Акумуляція основної частини забруднюючих речовин спостерігається переважно в гумусово-акумулятивному ґрунтовому горизонті, де вони зв'язуються алюмосилікатами, не силікатними мінералами, органічними речовинами за рахунок різних реакцій взаємодії. Склад і кількість утримуваних в ґрунті елементів залежать від змісту і складу гумусу, кислотно-основних і окисно-відновних умов, сорбційної здатності, інтенсивності біологічного поглинання. Частина важких металів утримується цими компонентами міцно і не тільки не бере участі в міграції по ґрунтовому профілю, але і не представляє небезпеки для живих організмів. Негативні екологічні наслідки забруднення ґрунтів пов'язані з рухомими сполуками металів [4, 45].

В межах ґрунтового профілю техногенний потік речовин зустрічає ряд ґрунтово-геохімічних бар'єрів. До них відносяться карбонатні, гіпсові, ілювіальні горизонти (ілювіально-залізо-гумусові). Частина високотоксичних елементів може переходити у важкодоступні для рослин сполуки, інші елементи, мобільні в даній ґрунтово-геохімічної обстановці, можуть мігрувати в ґрунтової товщі, представляючи потенційну небезпеку для біоти . Рухливість елементів в значній мірі залежить від кислотно-основних і окисно-відновних умов у ґрунтах. В нейтральних ґрунтах рухливі з'єднання Zn, V, As, Se можуть вилуговувати при сезонному вимиванні ґрунтів [5, 81].

Накопичення рухливих, особливо небезпечних для організмів сполук елементів залежить від водного і повітряного режимів ґрунтів: найменша акумуляція їх спостерігається в водопроникних ґрунтах промивного режиму, збільшується вона в ґрунтах з непромивним режимом і максимальна в ґрунтах з випітним режимом. При випаровувальній концентрації і лужній реакції в ґрунті можуть накопичуватися Se, As, V в легкодоступній формі, а в умовах відновного середовища – Hg у вигляді метильованих з'єднань.

Проте слід мати на увазі, що в умовах промивного режиму потенційна рухливість металів реалізується, і вони можуть бути винесені за межі ґрунтового профілю, будучи джерелами вторинного забруднення підземних вод [2, 96 ] .

У кислих ґрунтах з переважанням окисних умов (ґрунти підзолистого ряду, добре дреновані) такі важкі метали, як Cd і Hg, утворюють легко рухомі форми. Навпаки, Pb, As, Se утворюють малорухливі з'єднання, здатні накопичуватися в гумусових і ілювіальних горизонтах і негативно впливати на стан ґрунтової біоти.

Якщо в складі забруднюючих речовин присутня сірка, у відновних умовах створюється вторинна сірководневе середовище і багато металів утворюють нерозчинні або слаборозчинні сульфіди. В заболочених ґрунтах Mo, V, As, Se присутні в малорухомих формах. Значна частина елементів в кислих заболочених ґрунтах присутні у відносно рухомих і небезпечних для живого речовини формах; такими є сполуки Pb, Cr, Ni, Co, Cu, Zn, Cd і Hg. В слабкокислих і нейтральних ґрунтах з хорошою аерацією утворюються важкорозчинні сполуки Pb, особливо при вапнуванні[5, 85]. 

В нейтральних ґрунтах рухливі з'єднання Zn, V, As, Se, а Cd і Hg можуть затримуватися в гумусових і ілювіальних горизонтах. При зростання лужності, небезпека забруднення ґрунтів перерахованими елементами збільшується.