Физико-химическое моделирование поведения микроэлементов на некоторых геохимических барьерах

• Автор: Савченко, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 194 с. : ил.

Оглавление
Оглавление
Введение

Глава 1. Объекты исыедования

1.1 Характеристика изучаемых природных объектов

1.1.1 Геохимическая система река Раздольная Амурский зтив

1.1.2. Геохимическая система р. Юрьева

1.1.3. Гидротермальный источник в бухте Матупи Харбор Новая Гвинея

1.2. Нахождение в природе и токсичность изучаемых элементов

1.2.1. Алюминий.

1.2.2. Мышьяк

1.2.3. Кобальт
1.2.4. Хром
1.2.5. Железо
1.2.6. Ртуть
1.2.7. Марганец
1.2.8. Свинец
1.2.9. Ванадий
1.2 Цинк
Глава 2, Геохимические барьеры и барьерные зоны в океане
2.1. Краткая характеристика барьеров и барьерных зон в океане и их систематика
2.2. ГБЗ гидротерма морская вода
2.3. ГБЗ ирекаморе, эстуарий
Глава 3. Некоторые аспекты химии растворов электролитов в природных системах
3.1. Структура жидкой воды
3.2. Теории растворов электролитов
3.3. Равновесие в растворах электролитов .
З.ЗЛ.Комплексообразование в растворах электролитов
3.3.2. Стандартная энтропия ассоциации
3 Стандартная энтальпия ассоциации
3.3.4. Равновесие диссоциации
3.3.5. Степень образования комплексов
3.3.6. Зависимость комплексообразования от температуры
3.3.7.Комплексообразование и сольватация
3.3.8. Влияние давления и концентрации лигандов на комплексообразованис
3.4. Метод ХельгесонаКиркхамаФлауэрса метод
3.5. Взаимодействие металлов с органическим веществом и природных системах
3.6. Сорбционные процессы в природных водах.
3.6.1. Взвешенное вещество в речных водах.
3.6.2. Сорбционная двухслойная модель ДзомбакаМорела.
Глава 4. Применение современных вычислительных средств при физикохимическом моделировании.
4.1. Методология физикохимического моделирования
4.2. Физикохимическое моделирование на ЭВМ
4.2.1. Метод подстановок констант реакций при расчете гетерогенных равновесий.
4.2.2. Метод минимизации энергии Гиббса при расчете гетерогенных равновесий
Глава 5. Физикохимическое моделирование гетерогенных процессов в природных системах
5.1. Исходная термодинамическая информация
5.2. Геохимическая система р.Раздольная Амурский залив
5.3. Геохимическая система р.Юрьсва Охотское море
5.4. Гидротермальная система МатупиХарбор
5.5. Верификация полученных результатов.
Заключение.I
Литература


При моделировании взаимодействия микроэлементов с органическими веществами учитывались только гуминовые и фульвокислоты. Химический состав системы приведен в табл. Расчеты для системы р. Раздольная Амурский залив выполнялись для условий температура С и общее давление 1 бар. Таблица 1. Геохимическая система р. Река Юрьева о. Парамушир является классическим примером ультракислого водотока 2го типа, выносящего исключительно растворенные вещества рис. Истоки реки приурочены к двум распадкам. Два холодных кислых источника и три группы горячих источников с температурой воды С, 1,4 и общим расходом более лсек, впадают в ручей правого распадка, который начинается на небольшом снежнике на вершине с отметкой м. Зеленой с дымящейся фумаролой. Там, где ручьи обоих оврагов сливаются, вода имеет 1. Приблизительно в 0 м ниже этого места наблюдается еще одна группа горячих более С кислых источников с довольно большим суммарным дебитом. Далее, на протяжении 3 км река не принимает почти никаких потоков и впадает в Охотское море прозрачным зеленоватым потоком. Химический состав морской воды Охотского моря рассчитан из солености . Концентрации главных компонентов в речной воде, содержания растворенных форм микроэлементов в речной и морской воде взяты из работ , . Химический состав системы приведен в табл. Расчеты для геохимической системы р. Юрьева выполнялись для условий температура С и общее давление 1 бар. Рис. Геохимическая система р. Таблица 2. С1 1. 2. К 9. Са 2. М 1. 1. С 1. 1. 8. 6. 7. В 3. 1. 7. 4. 5. Гидротермальный источник в бухте Матупи Харбор Новая Гвинея Матупи Харбор представляет собой часть залива Бланч, расположенного к северовостоку от острова Новая Англия и имеет площадь 4 кв. Здесь обнаружено три гидротермальных источника. Был изучен один из них, который находится i глубине 0,5 м. Растворы этого источника имели самый низкий и высокие концентрации железа, марганца, цинка и свинца . По данным содержаний магния следует, что проанализированный гидротермальный флюид содержит примесь морской воды. Взвешенный материал в данном гидротермальном источнике отсутствовал, все химические элементы находились в растворенном состоянии. Химический состав приведен в таблице 3. Расчеты проводились для условий общее давление 1 бар, температура ,5,0С. Рис. Таблица 3. ТС ,0 . 3. 3 4. К 1. Са 1. Щ 4. С1 5. Б 7. 2. Р 1. Мп 6. Ре 5. РЬ 6. Алюминий. Нахождение в природе. Содержание алюминия в земной коре 8,8 по массе. По распространенности в природе занимает четвертое место среди всех элементов после О, Н и Важнейшие минералы боксит, представляющий собой смесь гидроксидов алюминия диаспора, бемита АЮОН и гиббсита гидраргиллита А1ОН3. Среднее содержание растворенных форм алюминия в речных водах составляет мкгл , в океанических 0, мкгл , . Среднее содержание в речных и океанических взвесях составляет 3,4 мкгл и 1,1 мкгл соответственно . Токсичность. Соединения алюминия проявляют токсичные свойства только в очень кислых условиях 1. В нейтральных условиях образуется нерастворимый гидроксид А1ОН3 и на его основе сильно сшитые гидроксо и оксосоединения. Именно образование таких частиц и нерастворимого А1Р лимитирует токсичность алюминия . Органические соединения Са2 и повидимому, увеличивают возможную токсичность алюминия. Токсическое действие А проявляется в виде запоров и нервных отклонений. Увеличенные содержания алюминия могут вызывать болезнь Альцгеймера, расстройства типа слабоумия и даже смерть, главным образом престарелых людей . Имеются доказательства того, что вторичный гиперпаратироидизм, вызванный недостатком кальция и магния, может иметь следствием повышенную абсорбцию алюминия в кишечнике. В результате алюминий накапливается в центральной нервной системе и может вызвать амиотрофный мышечный вторичный склероз и болезнь Паркинсона . Нахождение в природе. По распространнности в земной коре мышьяк относится к шестой декаде А. П. Виноградова, содержание элементов в которой составляет от МО4 до 83 .