Разработка методик и определение параметров массопереноса и структурообразование в торфе с помощью стабильных изотопов

• Автор: Кузьмин, Евгений Алексеевич
• Шифр специальности: 05.15.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 247 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТАБИЛЬНЫХ ИЗОТОПОВ ДЗШ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
1.1. Теоретические основы применения стабильных ИЗОТОПОВ
1.1.1. Процессы изотопного обмена
1.1.2. Особенности изотопного обмена в органических и неорганических веществах
1.1.3. Области применения радиоактивных и стабильных
меток
1.2. Использование методов меченых атомов при изучении физико-химических свойств природных дисперсных материалов
1.2.1. Классификация методов исследования торфа
1.2.2. Исследование структуры гидрофильных материалов
1.2.3. Функциональные группы гуминовых кислот торфа
1.2.4. Коэффициенты диффузии влаги в дисперсных материалах
1.2.5. Водно-физические свойства торфяной залежи
1.3. Цель и задачи исследований
Выводы по 1 разделу
2. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ФИЗЖО-ХШШЧЁСКИХ И ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОРФА
2.1. Методы определения содержания стабильных разновидностей воды в воде
2.1.1. Масс-спектрометрический анализ на содержание тяжелокислородной воды
2.1.2. Интерферометрииеский анализ на содержание тяжелой
воды

2.2. Определение величины обменного водорода в торфе
2.3. Методика проведения радиометрических измерений
2.4. Методика снятия изотерм сорбции фосфора и кальция торфом и почвой
2.5. Методики определения структурных параметров торфа
2.6. Определение водно-физических свойств торфяной
залежи
2.6.1. Методики определения коэффициентов самодиффузии влаги и объемной скорости грунтового потока по изменению концентрации индикатора в колодце
2.6.2. Методика определения скоростей грунтового потока
при помощи наблюдательного колодца
2.6.3. Методика координатных измерений
2.7. Экономическое обоснование использования стабильных меток в исследованиях
2.8. Объекты исследований и их характеристики
2.8.1. Выбор объектов исследований
2.8.2. Отбор и подготовка образцов к экспериментам
Выводы по 2 разделу
3. ИЗОТОПНО-ОБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТОРФАХ
3.1. Определение коэффициентов распределения изотопов
3.2. Величина обменного водорода в катионитах
3.2.1. Выбор препаратов для модельных исследований
3.2.2. Набухание и дейтерообмен ионитов в тяжелой воде
3.3. Величина обменного водорода в гуминовых кислотах
торфа
3.4. Величина обменного водорода в торфах и почвах
3.5. Изучение поглощения меченого азота растением при воздействии препаратов торфа

Выводы по 3 разделу
4. ИЗУЧЕНИЕ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ТОРФА И ПОЧВ
4.1. Фильтрация меченой жидкости стабильными изотопами
воды
4.1.1. Фильтрация меченой жидкости через материалы с различной сорбционной активностью
4.1.2. Особенности фильтрации меченой воды через торф
4.2. Изменение структурных характеристик торфа в процессе
его насыщения мелиорантами
4.3. Кинетика и статика сорбции фосфора и кальция почвой, обогащенной торфом
4.4. Влияние дозы мелиоранта и времени контакта на структуру мелиорируемой почвы и смеси почва-торф
4.5. Количественная оценка изменения структуры торфа в залежи в зависимости от содержания кальция в торфяной воде
4.6. Изменение структурных параметров торфомассы в про-

цессе перемешивания
Выводы по 4 разделу
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СТАБИЛЬНЫХ МЕТОК ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ МАСС0ПЕРЕН0СА НА ВЫРАБАТЫВАЕМЫХ, ВЫРАБОТАННЫХ ПЛОЩАДЯХ ТОРФЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
5.1. Определение коэффициента самодиффузии воды в торфе и минеральной почве
5.2. Изучение влагопереноса на вырабатываемых, выработанных участках торфяного месторождения и мелиорированной почве
5.2.1. Определение объемной скорости грунтового потока в
залежи по изменению концентрации метки в колодце
Таблица
Зависимость коэффициентов диффузии изотопных разновидностей воды от температуры / 15?
Разновидность воды Температура, °К Окись дейтерия Окись трития Т яасело кислородная вода
I 274 - - 1,44 ± 0
2 278 - - 1,55 + 0
3 283 1,57 + 0,04 - 1,9 ± 0
4 288 - 1,83 + 0,06
5 291 2,06 - 2,35 + 0
6 298 2,34 + 0,08 2,44 + 0,06 2,66 + 0
7 308 - 3,04 + 0,08 3,49 ± 0
8 318 3,87 + 0,07 3,83 + 0,05 4,38 + 0