Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze
Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english

CNAA / Teze / 2005 / mai /

Caracteristici fizico-chimice şi procese în sistemele apă-materii în suspensie-sedimentele nistrului şi prutului


Autor: Vasile Rusu
Gradul:doctor habilitat în chimie
Specialităţi: 02.00.04 - Chimie fizică
11.00.11 - Protecţia mediului ambiant şi folosirea raţională a resurselor naturale
Anul:2005
Consultant ştiinţific: Tudor Lupaşcu
doctor habilitat, profesor cercetător, Institutul de Chimie al AŞM
Instituţia:
CSS:

Statut

Teza a fost susţinută pe 27 mai 2005 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 22 septembrie 2005

Autoreferat

Adobe PDF document0.98 Mb / în română

Teza

CZU 556.12+551.312+627.157:541.183.5+628.515

Adobe PDF document 3.65 Mb / în română
227 pagini


Cuvinte Cheie

sedimente acvatice, structura, proprietăţi de suprafaţă, modele fizico-chimice.

Adnotare

Teza cuprinde cercetări fizico-chimice a sedimentelor sistemelor acvatice, incluzând stabilirea proprietăţilor de suprafaţă şi influenţei complexului organo-mineral, fazei amorfe, materialului interstratal al mineralelor argiloase, determinarea particularităţilor mineralogice, caracteristicilor stratului dublu electric, proprietăţilor sorbtive faţă de fosfaţi, modificările complexului de schimb cationic. S-a cercetat dinamica spaţială a metalelor grele în sedimente pe cursul Prutului şi lacului de baraj Dubăsari, partiţia lor chimică în constituentele particulelor şi mobilitatea la interfaţa sedimente-apă. S-a evaluat influenţa în complex a factorilor abiotici asupra calităţii apei, s-au stabilit caracteristicile cinetice ale transformărilor azotului pe cursul Nistrului şi Prutului. Evaluarea proprietăţilor de suprafaţă s-a efectuat prin verificarea adecvanţei unui şir de modele fizico-chimice.

S-au analizat modele ale stratului dublu electric, s-a formulat modelul stratului dublu electric, postulând concepţia capacităţii variabile a stratului compact Stern în reacţii acid-bazice, s-a elucidat aplicarea criteriului minimului energiei Gibbs pentru determinarea potenţialului responsabil de interacţiunea specifică chimică. S-a cercetat adecvanţa unui şir de modele de adsorbţie, s-a evaluat concordanţa parametrilor diferitelor modele, inclusiv Stern, ale adsorbţiei fosfaţilor pe suprafaţa sedimentelor, s-au evaluat contribuţiile componentelor electrostatice şi de adsorbţie specifică. S-a cercetat cinetica transformărilor azotului, evaluând adecvanţa modelelor cinetice privind mineralizarea azotului, s-au evidenţiat particularităţile procesului de amonificare conform cineticii Michaelis-Menten în modele ale activităţii enzimatice omogene şi eterogene. S-a analizat modelul reacţiilor paralel-consecutive, în îmbinare cu modelul Streeter-Phelps modificat, pentru cercetarea mecanismului de nitrificare, oxidarea compuşilor azotului, materiei organice şi consumului oxigenului dizolvat din apă, utilizarea modelului pentru simulări fizico-chimice şi în scopuri practice, pentru modelarea şi prognoza situaţiilor de crize ecologice pe cursul râurilor Nistru şi Prut.

Cuprins


CAPITOLUL I. Sistemul apă – materii în suspensie – depuneri de fund
Concepţii, Programe de cercetare, Obiective
  • 1 Chimia apelor de suprafaţă. Retrospectivă a cercetărilor
  • 2 Chimia sedimentelor. Program de cercetare
  • 3 Râurile Nistru şi Prut. Particularităţi hidrologice

CAPITOLUL II. Compoziţia şi mineralogia sedimentelor
  • II.1 Generalităţi
  • II.1.1 Extrageri selective ale constituentelor
  • II.1.2 Extragerea fazei organice
  • II.1.3 Extragerea fazei amorfe
  • II.1.4 Extracţii cu ditionit
  • II.1.5 Extracţia materialului interstratal din mineralele argiloase
  • II.1.6 Alte procedee
  • II.2 Obiective. Particularităţi metodologice
  • II.3 Identificarea mineralelor argiloase
  • II.4 Extracţia materialului interstratal
  • II.5 Modificările compoziţiei în funcţie de granulometria particulelor
  • II.6 Componente neargiloase
  • II.7 Structura materialului interstratal
  • II.8 Analize roengenografice cantitative
  • II.9 Constatări

CAPITOLUL III. Stratul dublu electric
  • III.1 Stratul dublu electric. Concepţii şi modele
  • III.2 Definitivarea modelului aplicat
  • III.3 Particularităţi metodologice
  • III.4 Titrarea acidimetrică a sedimentelor
  • III.5 Densitatea de sarcină pe suprafaţă
  • III.6 Densitatea de sarcină netă totală
  • III.7 Punctul zero sarcini
  • III.8 Determinarea potenţialului Ψ0
  • III.9 Determinarea caracteristicilor stratului dublu electric în modelul CV
  • III.10 Semnificaţia componentelor electrostatice şi chimice în ecuaţia Stern
  • III.11 Mecanismele provenienţei sarcinilor electrice pe suprafaţa particulelor sedimentelor
  • III.11.1 Particularităţile structurale ale mineralelor argiloase
  • III.11.2 Influenţa fazei amorfe a sedimentelor
  • III.12 Titrarea alcalimetrică a depunerilor de fund
  • III.13 Constatări

CAPITOLUL IV. Capacitatea de schimb cationic
  • IV.1 Generalităţi
  • IV.2 Modele ale procesului de schimb ionic
  • IV.3 Echilibrul reacţiilor de schimb ionic
  • IV.4 CSC independentă şi dependentă de pH
  • IV.5 Eterogenitatea sarcinilor pe suprafaţă
  • IV.6 Obiective. Particularităţi metodologice
  • IV.7 Dinamica CSC. Influenţa complexului organo-mineral şi fazei amorfe
  • IV.8 Influenţa granulometriei particulelor
  • IV.9 Particularităţi structurale ale depunerilor de fund
  • IV.10 Componenţa COM, FA şi influenţa asupra CSC
  • IV.11 Caracteristica substanţelor humice din componenţa complexului organo-mineral
  • IV.12 Particularităţi structurale şi de compoziţie a fazei amorfe
  • IV.13 Constatări

CAPITOLUL V. Adsorbţia fosfaţilor pe depuneri de fund
  • V.1 Generalităţi
  • V.2 Mecanisme de adsorbţie. Rolul constituentelor
  • V.2.1 Adsorbţia pe suprafaţa compuşilor amorfi
  • V.2.2 Rolul substanţelor humice
  • V.2.3 Rolul mineralelor argiloase
  • V.2.4 Formarea compuşilor insolubili
  • V.3 Obiective. Particularităţi metodologice
  • V.4 Definitivarea modelelor de adsorbţie
  • V.4.1 Modelul Langmuir
  • V.4.2 Modelul Langmuir sub diferite ipostaze
  • V.4.3 Relaţii formale între diferite ecuaţii
  • V.4.4 Ecuaţii pentru "două suprafeţe"
  • V.4.5 Ecuaţia Stern
  • V.5 Eterogenitatea suprafeţei
  • V.6 Adecvanţa modelelor de adsorbţie
  • V.6.1 Prezentarea grafică
  • V.6.2 Estimarea parametrilor modelelor şi concordanţa lor
  • V.6.2.1 Ecuaţiile (V.25), (V.26)
  • V.6.2.2 Concordanţa ecuaţiilor Adamson şi Langmuir pentru “două suprafeţe”
  • V.6.2.3 Ecuaţiile Langmuir “simplă” şi extinsă
  • V.6.2.4 Ecuaţia Stern
  • V.7 Titrarea conductometrică a sedimentelor cercetate
  • V.8 Influenţa constituentelor sedimentelor asupra proprietăţilor sorbtive
  • V.9 Particularităţile mecanismului adsorbţiei fosforului 126
  • V.10 Procesele adsorbţie-desorbţie la interfaţa solidelor din apele naturale
  • V.11 Aplicări practice
  • V.12 Constatări

CAPITOLUL VI. Metalele grele (Cu, Zn, Pb, Cd) în sedimentele râului Prut
  • VI.1 Rolul metalelor. Efecte nutritive şi nocive
  • VI.2 Partiţia metalelor grele în sedimente
  • VI.2.1 Partiţia chimică a metalelor grele. Scheme de extracţii secvenţiale
  • VI.2.2 Afinitatea metalelor şi distribuirea în faze
  • VI.3 Sistemul apă-materii în suspensie-sedimente
  • VI.3.1 Direcţii de cercetări
  • VI.3.2 Dinamica metalelor grele. Concepţii şi modele
  • VI.3.3 Rolul fazelor amorfe şi organice
  • VI.4 Obiective. Particularităţi metodologice
  • VI.5 Mobilitatea migraţională a metalelor la interfaţa sedimente-apă
  • VI.6 Statistica dinamicii spaţiale a conţinutului metalelor în sedimente pe cursul râului Prut
  • VI.6.1 Dinamica compoziţiei ionice a apei
  • VI.6.2 Statistica conţinutului metalelor grele în sedimente
  • VI.6.3 Dinamica spaţială a metalelor grele în sedimente
  • VI.7 Resuspendarea sedimentelor
  • VI.7.1 Componenţa sedimentelor, rolul apei interstiţiale
  • VI.7.2 Efectul resuspendării sedimentelor
  • VI.8 Partiţia metalelor în sedimentele râului Prut. Dinamica spaţială
  • VI.9 Constatări

CAPITOLUL VII. Cuantificarea caracteristicilor fizico-chimice ale sedimentelor râurilor Prut şi Nistru VII.1 Generalităţi
  • VII.2 Compoziţia mineralogică a sedimentelor
  • VII.3 Influenţa compoziţiei mineralogice asupra CSC
  • VII.4 Influenţa fazelor amorfe asupra proprietăţilor de suprafaţă ale sedimentelor
  • VII.5 Particularităţi structurale ale complexului organo-mineral
  • VII.6 Dinamica spaţială a metalelor grele în sedimentele lacului Dubăsari
  • VII.7 Efecte ale granulometriei sedimentelor
  • VII.8 Partiţia metalelor în sedimente
  • VII.9 Impactul metalelor grele
  • VII.10 Constatări

CAPITOLUL VIII. Transformările azotului în râurile Nistru şi Prut. Modele cinetice
  • VIII.1 Generalităţi
  • VIII.2 Obiectivele modelărilor matematice. Tipurile modelelor
  • VIII.3 Influenţa în complex a diferiţilor factori asupra calităţii apei râurilor Nistru şi Prut. Modelări statistice
  • VIII.4 Modele cinetice. Concepţiile modelării transformărilor azotului în apele naturale
  • VIII.5 Definitivarea modelelor cinetice utilizate
  • VIII.6 Adecvanţa modelelor
  • VIII.6.1 Modelul I – reacţii consecutive
  • VIII.6.2 Modelul II - reacţii paralel-consecutive
  • VIII.6.3 Modelele III-VI – reacţii enzimatice
  • VIII.6.3.1 Caracteristicile cinetice ale procesului de amonificare
  • VIII.6.3.2 Particularităţile mecanismului reacţiilor enzimatice
  • VIII.7 Realizarea obiectivelor ecologice
  • VIII.7.1 Definitivarea modelului aplicat
  • VIII.7.2 Dinamica formelor de azot. Simulări cinetice
  • VIII.7.3 Cinetica consumului oxigenului dizolvat
  • VIII.8 Constatări