Введение к работе
Актуальность: В генезисе и эволюции почв 'важную роль играет слителыю-лосстановителыше процессы, определяющие направленна :еканиом трансформации органического вещества и миграции многий центов в почвенном профили.
Сформировавшиеся специфические гуминоьые вещества в дальней-і становятся многогранным потенциал-определяющим фактором в жиэ -почвы. Углубленные характеристики молекулярных структур н функ-інальних особенностей гумнновых кислот позволяют формировать бо~ > объективные представления о процессах трансформации органиче-)ГО вещества в почвах и миграции многих элементов в земной коро.
В практическом выражении эта информация имеет также ваано^ ічение для понимания физиологической активности гумусовых кно-\ оценки стабильности различных форм гумуса и его емкостных па -(егров, играющих первостепенную роль з локализации пестицидов, (елых металлов и других токсикантов в почве.
Дискуссионность существующих представлений о химическом стро-|и, возможность широкого варьирования элементного и функцнональ 'о составов гуминовых кислот обуславливают неоднозначность интер-ітации экспериментальной информации при изучении химической при-до гуминовых кислот СГЮ и их поведение в природных и технологи-;ких процессах.
Цели и задачи исследований. Сформировать целостные предстал-іия о реакционной способности . и молекулярной структуре ГК с jtom современных достижений фундаментальных наук и прикладных :ледований.'
В связи с этим выдвигается и реализуется концепция; "гумино-! кислоты - природные окислительно-восстановительные системы", "орая позволяет формировать новые подходы в характеристике из-;тных физико-химических свойств гуминовых веществ.
Реализация концепции "гуминовые кислоты - природные, окислите-ю-восстановителькые системы" определяет разработку оригинальной эрии оптимального эксперимента.
Выделить потенциал-определяющие состояния окислительно-вос-иювнтельных систем (ОБО ГК в разнообразных технологических и іродних процессах. В этих условиях проанализироватьннфсрмаиисн-) возможности корреляционных соотношений в обобщающих параметрах эцессов окислительный потенциал и рН среды.
іі'В±!іі.іІ-^іі1'1і!іі^іІуЛііМ2.аН.1іЯ- Изучении подвергайте;! ГК, пину линии в лаборатории и по заводской технологии из окисленного угл« « лласіч! марки Г Грэмотеинского разреза С Кузбасс) и низинного цуп->«оно-осокового торфа 'Гшэнекой области. Исходные образца углл ео-/д-ржат 63'i ГК и 28% зольных элементов. Низинний торф характерне^ -тол сгепень» разложения 5Ь% к содержанием в 26% 1я
Видеяение ГК засоленных почв Тюменской области проводилось не ...іє'/.у Тюрина-Кононовок ио почв: солонец луговой корковый (I'll-и, чорнооемюяуговая осолоделая (ГК-2), солонец луговой мелкий (ГК.-3), солончак луговой (ГК-4), луговая карбонатная Cl'R-tD, солонец луговой глубокий (ГК-С\
ИзучуНЯе ХШ.ШЧЄСКОЙ ГфИрОДМ И МОЛекуЛЯрНОИ структур" ГК И Hjv
фоизьодиых рассеянного органического вещества (POD) Заиадно-Сно'п-ского нефтегазоносного региона выполнено на осадочных породах о глубин б метрах: 135*212 (P-D, 253*253 (Р-2), 469-560 ГР-3), Ь8&: 611 СР-4), 2480^93 tP-'S), 2490+2511 СР-6), 3030+300 (Р-7),ЗЙЙ4-32Ьа (Р-Ш из коллекции ЭапСибШПЖ.
Методология чередований Г it основывается на сравнительном ;д> -'Упет.сь*ог.і подходе к поучению их молекулярних структур И СВОЙСТВ о я'озиций ОВС с привлечением современных способов анализа элементные л функциональны:: составов их макромолекул, абсорбционной спектроскопии их молекулярных структур в радиочастотной (ЭПР), инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой ооласгях излучения, потенциомет-рия и другие. Разработаны и применены новые методы эксперимента г. теоретические описания свойств ГК и процессов с их участием. Это относится к тєоріш оптимального эксперимента Для определения энеи-іеткчеснпх параметров ГК, расчетов размеров и информации макромолекул, обобщавшей оакономерностк изменения парамагнитных свойств и другие.
Научная новизна. Оригинальность наших.исследований заключается в ток, что в конце 60-х годов было предложено рассматривать ГГ. как динамичные макромолекулярнш системы, способные к внутреннему перераспределению электронной плотности при воздействиях на их структуры в достаточно широкой области энергетического спектра, не приводящего.к деструктивным процессам. Способность''к внутреннему перераспределению электронных -плотностей по сопряженным связям определяет фундаментальные свойства гуминовых веществ, которые допо-пяяьтся многофуикгионаныюстьв периферических цепей и радикалов
:;р» ядрах. Практическая реализация концепции "і л - іірири.Чі.-і..' '"Мі-' по имеет аналогов по совокупности решаемых проблем н совр'ч-і .w.-: -теориях' оптимального эксперимента. На основе анализа притиш;;.''.'!!-чих ограничении математических процедур опгнма.чьхмн :<ксг.ор;їм''-мл '..нормирован оригиналышй алгоритм геноркрооаь'ия информации '-у- г;->' енчннм функциям аксперикепта.
Установленные параметры ОВС ГК позволяет впервые раскріл ? row чественнув закономерность в изменении одного ия Фундаментальна »х свойств, каким является уровень парамагнетизма.
Ооиовополагавіцие моменты математических принципов генерирования информации позволяют оценивать уровни ограничения корреляцией них соотношении при характеристике природных и технологически.-; процессов в Eh и рН параметрах. 'В этих обобщающих параметрах г-ьмг -лены области процессов, в которых ГК являются иотенциал-опрелел.-ш яими системами.
Идея обобщенных координат воплощена в закономерность трансформации органического вещества в природных процессах.
Практическая значимость. Представленная работа относится к фундаментальным исследованиям в области ГК, которые формирует перспективные подходи в познании гумусообразовательного процесса. Теоретическая и практическая значимость состоит л tow, что разработанные концепции выходят на методологические принципы специалистов многих профилей.
ОВС ГК могут выступать регуляторами .окислитолыю-вссстапови-тельноп" обстановки или ее отражением в почвах. Поэтому через углубленные характеристики ГК открываются возможности формирования более объективных критериев на механизм гумусоооразования, миграцию химических, веществ, формы мелиорации н т.д. в земной коре.
іермодиннчичег*ч;е параметры ОВС ГК определят" области эффективного их исполБ-окатія, принципов целенаправленного' отбора сырья и- способов' извлечения1. Одновременно они позволяют расширить информационные возыстнесш, исследовании как. хиглгческой природы ГК, так и- процессов с их, участием. В первую счередь зто относится к энззг-матияееким исследованиям; которые переводятся' на качественно новый количественный" уровень.
[1а защиту выносится совокупность оригинальных методологических: подходов, в. сценке реакционной; способности' и химической' природы' ГК',. которые позволяет раскрывать- ооїдаї" iv индивидуальные' особенное-
- в -'in гумннопнк веществ в зависимости от состояния гумусообразоват< явного процесса, способов извлечения и химически^ модификаций.
Величины окислительно-восстановительных потенциалов и устане впонны» функциональные составы ОВС ГК. дают возможность оцег.ива'. характер взаимодействии гуминовнх веществ в природных и технолог! ческих процессах.
Апробация работы.Основные положения диссертации доложены і Международных конгрессах по торфу: Рига, 1971; Минск, 1932; Ленш rp;ft, 1ЯИЗ; Международном симпозиуме "Гумус и растение V", Прап 1971; Ь'-м Международном заседании. Нагоя, Япония, 1990; Всесоюзні конференциях: Боровск, 196В; МГУ, 1967, 1990; Новосибирск, 199( Томск,. 1991; Межзональных: Днепропетровск, 1980; Республикански) Минск, 1975, 1978. 1980; Зональных: Ленинград, 1973; Тобольск 1977; Тюмень, 1979, 1980, 1981; Межвузовских: Калинин, 1981, 198Е Тюмень, 1971, 1994; Областных и внутривузовских: Тюмень, 19К 1970, 1971, 1979, 1987. 1S89, Свердловск, 1968.
Публикация. Но тема диссертации опубликовано Б0 печатных рг бот, в том числе одно авторское свидетельство и 3 статьи в эар;, бежных изданиях.
Структура и обьем работ». Диссертация состоит из введение восьми глав, заключения и библиографии. Работа изложена на 3." страницах машинописного текста, включающих 38 таблиц и библногр: фиг.) из 704 наименовании, иллюстрируется 42 рисунками; В приложен!1 приведены акты внедрения.