Главная -> Наука -> Отзывы на диссертации ->

ОТЗЫВ
официального оппонента на диссертационную работу Абдуажитовой Асели Муратовны "Поглощение свинца каштановыми почвами Семипалатинского Прииртышья", представленную на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 03.00.16 - экология

Загрязнение почв ионами тяжелых металлов представляет собой большую экологическую проблему. В особенности это относится к высокостабильным загрязнителям, долгое время сохраняющимся в почве. Одним из главных поллютантов на территории Восточного Казахстана и в других регионах является свинец. В связи с этим исследование процессов сорбции ионов свинца и изучение подвижности этих ионов под действием различных факторов имеют высокую актуальность. В диссертационной работе А.М. Абдуажитовой исследовано поглощение свинца почвами Семипалатинского Прииртышья в зависимости от вида и количества вносимых удобрений и от других параметров.

Диссертация изложена на 123 страницах и состоит из введения, трех глав, заключения, выводов и списка цитируемых источников (160 наименований).

Первая глава диссертационной работы представляет собой обзор литературы, посвященный основным закономерностям поглощения тяжелых металлов почвами и влиянию агрохимикатов на адсорбцию ионов свинца. Рассматриваются причины селективности сорбции по отношению к определенным ионам, обусловленные строением поверхности, природой растворенного вещества и растворителя, структурой адсорбционного слоя. Особое внимание уделено процессам ионного обмена в почвах, анализируются различные типы изотерм адсорбции.

В обзоре детально рассматриваются сведения о различных группах соединений, поглощаемых почвами, а также о влиянии минералогического состава и размеров почвенных фракций на адсорбцию. По поводу ионов свинца в литературе сообщается, что их связывание происходит при взаимодействии с оксидами-гидроксидами железа и марганца, цеолитами, межплоскостными промежутками смектитов, при комплексообразовании с почвенными органическими веществами.

Формулируется задача создания таких условий в почве, которые обеспечивали бы более прочное удерживание ионов свинца и малую биодоступность его для растений. В этой связи автором диссертации приводятся основные литературные данные о влиянии сельскохозяйственных средств химизации на поглотительную способность почв по отношению к свинцу. Отмечено, что использование удобрений может существенно изменить подвижность элементов в почве. Например, внесение с удобрениями основных элементов питания – азота, фосфора и калия, увеличивая урожайность, приводит к выносу тяжелых металлов из почвы растениями. С другой стороны, в ряде случаев применение удобрений может способствовать поглощению катионов металлов. А.М. Абдуажитова отмечает противоречивость литературных данных в этой области и ставит задачу исследования влияния агрохимикатов на экологические свойства почвы и процессы поглощения свинца.

Материалы и методы приводятся во второй главе диссертационной работы. В качестве объектов исследования автором использованы каштановые почвы, распространенные в Семипалатинском Прииртышье: типичные выщелоченные слабогумусированные супесчаные, типичные выщелоченные слабогумусированные среднеглинистые и солонцеватые выщелоченные слабогумусированные среднеглинистые. Автор подробно характеризует способы определения содержания гумуса, емкости ионного обмена, механического состава почвы, валового содержания химических элементов. Водорастворимые фракции соединений свинца извлекали бидистиллированной водой, обменную форму – ацетато-аммонийным буфером с pH 4,8, кислоторастворимую – 1,0 н раствором соляной кислоты. После обработки образцов почвы соответствующим экстрагентом ионы свинца определяли фотоколориметрически дитизоновым методом. Точность выбранных методик достаточно высока и обеспечивает надежность выводов, сделанных А.М. Абдуажитовой.

При описании результатов исследований, представленных в третьей главе диссертации, автор выдерживает четкость и последовательность изложения. Вначале рассматриваются физико-химические характеристики каштановых почв, изучаемых в работе. Почвы являются нейтральными, бедными гумусом (0,9-2,5%), содержат различное количество ила (10,1-19,5%) и физической глины (15,2-28,9%), а также заметно различаются по емкости катионного обмена (9,5-20,4 мг-экв/100 г). Валовое содержание свинца составляет от 14 до 17 мг/кг, причем наименьшее его количество приходится на водорастворимую форму, а наибольшее – на кислоторастворимую. На основе сравнения содержания свинца и других элементов с их кларками констатируется, что исследуемые почвы не относятся к техногенно загрязненным. Поэтому результаты работы позволяют сделать прогнозы изменений экологического состояния почв в результате загрязнения свинцом.

Изучая кинетику поглощения ионов свинца и изотермы сорбции при различных значениях pH, А.М. Абдуажитова приходит к заключению о том, что сорбция свинца происходит в результате совместного действия механизмов катионного обмена и поверхностного комплексообразования. Автором установлено резкое снижение поглотительной способности почвы в условиях полиэлементного загрязнения, которое, таким образом, представляет собой большую экологическую опасность.

На основе расчета коэффициентов корреляции r между количеством поглощенного свинца Q и физико-химическими свойствами почв в работе обнаружено, что наибольшая линейная связь существует между Q и содержанием физической глины (r=0,97), а наименьшая – между Q и pH (r=0,53). А.М. Абдуажитова делает вполне обоснованное предположение, что ионы свинца сильнее поглощаются почвами, содержащими большее количество гумуса, ила, физической глины, обменных катионов.

Весьма важным результатом работы можно считать данные о десорбции Pb2+ из почвы под действием солевых растворов. Наблюдается довольно высокая прочность связывания ионов свинца с почвенными компонентами, приводящая к десорбции лишь 3-4% поглощенного свинца. Однако, если учесть высокую токсичность этих ионов, даже такая сравнительно небольшая подвижность может иметь серьезные экологические последствия. В своих рассуждениях автор оперирует понятием потенциальной буферной способности, являющейся мерой подвижности элемента.

Наиболее значительными с практической точки зрения следует считать разделы диссертационной работы, в которых изучается влияние минеральных и органических удобрений на поглощение свинца почвами. А.М. Абдуажитовой обнаружено, что азотные, калийные и сложные удобрения в разной степени снижают экологическую устойчивость почв и их поглотительную способность, а органические удобрения и цеолиты повышают эту способность. На основе результатов работы предлагаются способы снижения фитотоксичности свинца и даются важные практические рекомендации.

Диссертационная работа А.М. Абдуажитовой отличается логичностью, хорошо оформлена и иллюстрирована. Сделанные выводы научно обоснованы, данные получены с использованием современных экспериментальных методов и не вызывают сомнений.

Тем не менее, считаю необходимым сделать следующие замечания.

1. В литературном обзоре слишком подробно излагаются общеизвестные определения и закономерности процессов адсорбции. Это привело к чрезмерно большой доле обзора в общем объеме диссертации.

2. Утверждение автора о том, что растворимость можно рассматривать как меру способности вещества десорбироваться (с.14), является неверным, так как десорбция существенно зависит от многих других факторов.

3. В главе "Материалы и методы исследований" отсутствуют некоторые важные детали проведенных экспериментов. Например, не указана температура, при которой получены изотермы сорбции, и не отмечается, использовалось ли вообще термостатирование при построении изотерм. Не указано, на какой длине волны проводилось фотоколориметрическое определение ионов свинца.

4. Автор утверждает, что "выявилась очень слабая зависимость между pH и остальными почвенными параметрами" (с.68). Вместе с тем, из диссертации видно, что для содержаний гумуса, ила и для емкости катионного обмена, напротив, имеется очень сильная отрицательная связь с pH (коэффициенты корреляции от -0,9 до -0,99). Возможные причины такой тесной корреляции целесообразно было обсудить в работе.

5. Определенные автором параметры уравнения Ленгмюра (табл. 14) приводятся без указания погрешностей.

Перечисленные недостатки не являются принципиальными. Работа представляет собой высококвалифицированное исследование и вносит большой вклад в понимание процессов поглощения тяжелых металлов почвами. Результаты работы обладают высокой научной новизной, практической значимостью и в достаточной мере отражены в печати. Автореферат соответствует содержанию диссертации. Считаю, что квалификационная работа "Поглощение свинца каштановыми почвами Семипалатинского Прииртышья" отвечает необходимым требованиям, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор А.М. Абдуажитова заслуживает присуждения ученой степени кандидата химических наук по специальности 03.00.16 - экология.

Заведующий кафедрой общей,
неорганической и аналитической
химии Алтайского государственного
технического университета,
д.х.н., профессор
А.И. Хлебников

Библ. описание: Абдуажитова А.М. Поглощение свинца каштановыми почвами Семипалатинского Прииртышья. Дисс. ... канд. хим. наук. - Семипалатинск, 2005. - 123 с.

К списку отзывов

  

Рейтинг@Mail.ru