Утворення, розподіл і перенесення галогенвуглеводнів у геологічному середовищі - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ТА МІНІСТЕРСТВО УКРАЇНИ З НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙНаведено результати кількісного аналізу домішок і розглянуто причини їх збагачення в льоді та процеси їх утворення з природних джерел. Запропоновано модель розподілу галогенвуглеводнів в геологічному середовищі та розраховано коефіцієнти моделі для поверхонь різних природних матеріалів, а також для розчинення речовини в рідинах, адсорбції з води на поверхні компонентів геологічного середовища і рівноваги між різними фазами. Показано, що запропонована модель задовільно описує вивчений методом газової хроматографії розподіл типових забруднювачів атмосфери між газовою фазою та модельними поверхнями. Встановлено фактори, що визначають стійкість і характеристичну відстань перенесення в геологічному середовищі органічних забруднювачів. Предложена модель распределения галогенуглеводородов в геологической среде и рассчитаны коэффициенты модели для поверхности различных углеродосодержащих материалов, минералов, окислов металлов, почвы, растительности и воды, а также для растворения веществ в различных жидкостях, адсорбции изводы на поверхности раздела фаз и равновесий между разными фазами.Галогенвуглеводні (ГВ) - це сполуки, які суттєво впливають на навколишнє середовище та здоровя людини, навіть якщо знаходяться в середовищі у концентраціях на рівні домішок. ГВ переносяться в атмосфері в газоподібному стані чи на поверхнях аерозолів на великі відстані від джерел їх емісії та внаслідок сухого та вологого осадження можуть концентруватися на поверхнях, що є компонентами геологічного середовища. Для оцінки ступеню техногенного втручання в навколишнє середовище та екологічних наслідків надходження летких органічних забруднювачів до атмосфери та перенесення їх у геологічне середовище необхідно розділити їх потоки з природних і техногенних джерел. Шляхи міграції та перетворення ГВ, взаємодія компонентів геологічного середовища з міграційними потоками та вірогідність утворення в верхній частині геологічного розрізу техногенних екоаномалій суттєво залежить від коефіцієнту розподілу ГВ між повітрям і поверхнями. Метою роботи було визначення складу та співвідношення потоків емісії ГВ з природних і техногенних джерел, що базується на аналізі їх вмісту в пробах антарктичного льоду, а також - дослідження розподілу та динаміки матеріальних потоків ГВ в різних компонентах геологічного середовища та моделювання поширення токсичної органічної речовини в грунтах і донних відкладах при сталій емісії з техногенних джерел і внаслідок аварійний викидів.Однією з можливих причин збагачення летких сполук в льоді теплого льодовика після осадження на поверхню снігу може бути їх розчинення в талій воді в період австралійського літа, перколяція в розчиненому вигляді в пори більш глибоких шарів снігу та фірну верхньої частини льодовика, утворення твердої непроникної льодової скоринки над цими шарами в період холодних сезонів, повторення таких циклів плавлення-змерзання та змішування розчинених сполук з частиною цих сполук, які знаходяться в газоподібному і в адсорбованому стані в цих порах. Таким чином, причинами високих концентрацій летких домішок в пробах льоду можуть бути біосинтез цих сполук макро-та мікроводоростями, фотоліз і редокс-реакції органічної речовини, що утворюється з цих водоростів і концентрування цих домішок з атмосфери при розчиненні їх у талій воді, що проникає в більш глибокі шари снігу та фірну льодовика. (1б) де: ae - молекулярна деформаційна поляризовність домішка, KG і KH - параметри, пропорційні середній поляризовності центрів поверхні розділу фаз, Sa2H і Sb2H - кислотність і основність молекул домішка в шкалі Абрахама при утворенні водневого звязку з центрами поверхні, AS(G), AS(H), BS(G) і BS(H) - параметри, пропорційні середній кислотності та основності центрів поверхні при утворенні водневого звязку з молекулами домішку, ZG і ZH - сталі для даній поверхні розділу фаз, причому ZG залежить від питомої адсорбційної площі поверхні та від вибраного стандартного стану для адсорбційної рівноваги. На підставі цих параметрів за допомогою рівнянь можна оцінювати коефіцієнти розподілу та концентрації на поверхні та їх зміну з температурою для інших атмосферних домішок між повітрям і поверхнею вуглецьвмісних, мінеральних і органічних аерозолів, а також таких поверхонь, як мінерали, гірські породи, грунти, рослинність, сніг і вода. Відємні значення параметрів ?(G) і ?(G) отримано і для процесів перенесення з води на поверхні грунтів, рослинності та для розподілу між повітрям і водою, що повязано з внесками адсорбції води на цих поверхнях і розчинення речовин у воді у вільну енергію процесів розподілу.