ИКД
5013 Информационная
карта диссертации
04 кандидатская
05 докторская
5418 Исходящий номер.
дата.
 
5715 Язык
диссертации
 русский
5715 Инвентарный
номер
 
5409 Дата защиты
 14 ноября 2003 г.
6444 Шифр научной
специальности
 25.00.09 
7425 На соискание
степени
 кхн
2061 Предствлено к защите:
61 Рукопись, в т.ч. научный доклад
52 Монография
43 Учебник
6147 Фамилия, Имя, Отчество соискателя
Пивоваров Сергей Анатольевич 
Фамилия, инициалы
Ученая степень
Шифр научной специальности
6156 Научные руководители
Алехин Ю. 
Лакштанов Л. 
6165 Официальные оппоненты
Колонин Г. 
Ходаковский И. 

6255
кгмн
кхн
4662
дгмн
дхн

6453

4626

5733 Кол‑во томов
5742 Кол‑во стр.
1
137
Номер тома
Кол‑во стр.

5751 Приложений
5787 Источников

118
5778 Таблиц
5760 Иллюстраций
9
32
Сведения об организации, в совете которой проходила защита
2457 Код ОКПО

2934 Телефон

2394 Телефакс

2754 Город
Москва
1332 Сокращенное наименование министерства (ведомства)

7452 Шифр совета
К.501.002.06
2151 Полное наименование организации
Московский Государственный университет им. М.В. Ломоносова
2358 Сокращенное наименование организации
МГУ
2403 Код ВНТИЦ

2655 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)
119992, ГСП‑2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова
Сведения об организации, в которой работает соискатль
2988 Телефон

3087 Телефакс

2781 Город

2187 Наименование организации
Институте экспериментальной минералогии РАН
2385 Сокращенное наименование организации

2682 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)

9045 Наименование диссертации
Физико‑химическое моделирование поведения тяжелых металлов (Cu, Zn, Cd) в природных водах: комплексы в растворе, адсорбция, ионный обмен, транспортные явления
9117 Реферат
Объект исследования и цель работы. Методы исследования и аппаратура. Теоретические и практические результаты и их новизна. Степень и эффективность внедрения. Область применения.
Актуальность исследований. В современной геохимии накоплен значительный фактический материал по поведению микроэлементов в природных экосистемах. Сложности в применении термодинамического    
моделирования к описанию подобных данных связаны сразу с несколькими обстоятельствами. Во‑первых, общепринятая теория сорбционных равновесий пока отсутствует, во‑вторых, не    
вполне ясно, как отождествлять сорбционные свойства фаз, изучаемых в лаборатории с природными фазами, в третьих, до сих пор не вполне понятно, какие параметры следует измерять    
в полевых условиях, чтобы полученные данные можно было бы интерпретировать. В настоящей работе затронуты теоретические основы экологической геохимии и технологии, охвачены    
теории растворов электролитов, адсорбции и ионного обмена, транспортных явлений и баланса потоков вещества. В качестве микроэлементов, на примере которых рассмотрен данный    
круг вопросов, были выбраны кадмий, цинк и медь. Причиной такого выбора является то, что эти элементы встречаются в природе почти исключительно в двухвалентном состоянии,    
а также и то, что для этих элементов имеются все данные, необходимые для соответствующих расчетов.    
   
Цель работы. Целью работы является разработка модели, позволяющей производить расчет коэффициентов распределения тяжелых металлов между природными водами и осадками, калибровка    
модели по экспериментальным данным, и применение модели к расчету транспорта тяжелых металлов с грунтовыми водами и решению задач по балансу потоков компонентов в водоемах.   
   
Научная новизна работы. В работе приведены оригинальные модели ионного обмена и адсорбции на поверхности оксидов и глинистых минералов.   
   
Основные защищаемые положения.    
1) На основании проведенного анализа структуры поверхности оксидов и глинистых минералов установлено, что на поверхности различных минералов содержится около 7 моль/м2 адсорбционных    
центров, а поверхность глинистых минералов имеет помимо этого решеточный заряд варьирующий в пределах от 1 (для монтмориллонита) до 3 (для иллита) экв/м2.    
   
2) Развита новая модель ионного обмена на поверхности глинистых минералов, основанная на уравнении баланса заряда и структурных характеристиках поверхности. Модель позволила    
объяснить различия в селективности обмена, наблюдаемые у разных глинистых минералов.    
   
3) Создана модель адсорбции ионов на поверхности оксидов, в основе которой лежат развитые автором представления о самоионизации поверхности и балансе заряда. Модель впервые    
позволила численно воспроизвести все ранее изученные особенности адсорбции ионов на поверхности оксидов.    
   
4) На основе развитых представлений создана термодинамическая модель системы "Тяжелые металлы (Cu, Zn, Cd) ‑ Макрокомпоненты раствора (H+, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl‑, SO42‑,    
CO32‑) ‑ Растворенное органическое вещество (гуминовые и фульвокислоты) ‑ Твердый гумус ‑ Глинистые минералы ‑ Оксиды трехвалентного железа". Модель откалибрована на основе    
литературных данных и данных автора и реализована в созданной автором компьютерной программе АКВАТИКА‑2002, позволяющей производить расчеты распределения тяжелых металлов    
между природными водами и твердыми осадками.   
   
5) Продемонстрирована применимость расчетных методов к описанию транспорта тяжелых металлов в грунтовых водах, баланса потоков в водоемах и реках.    
   
Практическая ценность работы. Работа представляет собой теоретическую основу для практических инженерных расчетов по экологической технологии. Результаты исследований могут    
применяться также в качестве основы моделирования различных геохимических процессов.    
   
Фактическая основа и методы исследования. В рамках данной работы в лаборатории гидротермальных процессов Института экспериментальной минералогии РАН, а также на кафедре неорганической    
химии Университета Умеа (Швеция) проведены эксперименты по кислотно‑основным свойствам и сорбции тяжелых и щелочноземельных металлов на поверхности оксида трехвалентного железа    
(гематита). Также проведена работа по сбору и обработке литературных данных о поведении ионов в растворах, и в присутствии адсорбентов (гумусовые вещества, глинистые минералы,    
оксиды трехвалентного железа). На основе развитых представлений о сорбционных процессах создана компьютерная программа АКВАТИКА‑2002, позволяющая производить расчеты распределения    
тяжелых металлов. 
5436
Фамилия, инициалы
Должность
Уч. степень
Подпись МП
Руководитель организации
6111 
6311 
6210   кархн

Председатель
диссертационного совета
6264 
6320 
6462   кархн

5634 Индексы УДК
7434 Дата
7506 Входящий номер

5616 Коды тематических рубрик

5643 Ключевое слово