Latvijas augšņu un ūdeņu humusvielas un to loma vidi piesārņojošo vielu degradācijas procesos

Abstract

Latvijas Universitāte, Ģeogrāfijas un zemes zinātņu fakultāte Vides zinātnes nodaļa Judīte Dipānes promocijas darba „Latvijas augšņu un ūdeņu humusvielas un to loma vidi piesārņojošo vielu degradācijas procesos” ANOTĀCIJA Pētījuma pamatā ir Latvijai (augsnes, purvu, virszemes ūdeņu, ūdenstilpņu nogulumu) tipisku humusvielu paraugu iegūšana un to raksturošana. Latvijas augšņu, purvu, ūdeņu un ūdenstilpņu nogulumu humusvielas pētītas nosakot to elementu un funkcionālo grupu sastāvu, molekulmasas sadalījumu, skābes – bāzes īpašības, spektrālās īpašības atkarībā no humusvielu veidošanās avotiem. Darbā ir pierādīta humusvielu īpašību veidošanās atkarībā no to izcelsmes avota, izmantojot no dažādiem Latvijas vides objektiem izdalītās humusvielas. Pētījumā iegūtais organisko vielu noteces raksturojums un to koncentrācijas izmaiņu ilgtermiņa analīze apstiprina gan vidē noritošo procesu, gan antropogēnās slodzes izmaiņu ietekmi uz virszemes ūdeņu kvalitāti. Kinētikas pētījumiem izvēlētas vairākas reakcijas (kondensācijas, esteru hidrolīze, bāzu nukleofīlā pievienošanās trifenilmetāna krāsvielām, dekarboksilācijas reakcijas), kuras varētu būt nozīmīgas vidi piesārņojošo vielu degradācijas un transformācijas procesos un kuras katalizē virsmas aktīvās vielas, veidojoties micellām, iespējams, pēc micellārās katalīzes mehānisma. Kinētikas pētījumos pierādīts, ka kondensācijas, esteru hidrolīzes, bāzu nukleofīlas pievienošanās trifenilmetāna krāsvielām un dekarboksilācijas reakciju ātrumu ietekmē humusvielu koncentrācija un to īpašības. Pētījuma galvenie rezultāti apkopoti 6 publikācijās, par darba rezultātiem sniegti 5 ziņojumi konferencēs, tai skaitā 4 starptautiskās konferencēs, saņemts 1 patents. Promocijas darba vadītājs: Māris Kļaviņš, profesors, Dr.habil. ķīm. (Latvijas Universitāte) Promocijas darbs izstrādāts ar Eiropas Sociālā Fonda atbalstu.

University of Latvia, Faculty of Geography and Earth Science Department of Environmental Science Judite Dipane “Soil and aquatic humic substances from Latvia and their role in degradation processes of environmental pollutants” ANNOTATION OF THESIS Research work was based on isolation and characterization of humic substances representing typical soils, peat, surface water and sediments of water bodies of Latvia. The elemental, functional, mass-molecular and spectral characterization of humic substances of soil, sediment and surface water of Latvia stresses the role of their origin on the formation of their properties. Characterization of long term changes of dissolved organic substances in rivers of Latvia is influenced both by natural processes in rivers watershed basins (organic matter rich soils, high coverage of peat bogs) and antrophogenic processes. Characterization of role of humic substances in environmental pollutants degradation processes is based on studies of catalytic activity of humic substances in reactions commonly catalysed by micelles. Kinetic studies confirmed ability of humic substances to influence rate of reactions (condensation, hydrolysis of esters, nucleophilic addition of hydroxyl group to triphenylmethane dyes, decarboxylation reactions) which may play an important role in degradation and transformation processes of environmental pollutants and which are catalyzed by surfactants forming micelles, possible, in due of micellar catalysis mechanism. Investigations of kinetic of condensation reaction, hydrolysis of esters, alkaline nucleophilic addition reaction triphenylmethane dyes such as malachite green and crystal violet, decarboxylation reaction showed dependence of the velocity of studied reactions on nature and concentration of humic substances. Approbation of work: the main results of work have been presented in 6 publications, 1 patent and in 5 conferences including 4 international conferences. Scientific supervisor: Māris Kļaviņš, Professor, Dr. habil. chem. (University of Latvia) The European Social Fund financially supported this study.