Всероссийский конкурс юношеских исследовательских работ им. В.И.Вернадского
Рецензия на работу 01144
"Эколого-химическое изучение памятника природы ''Таловские чаши''"
автор: Фролова Н., Кейнер А., Туманян М., Трубачев Д.
Томск, ЦПК
В целом структура работы соблюдается. Вы приводите сведения о выбранном объекте, называете использованные методики, приводите результаты и кратко обсуждаете их, делаете выводы. Однако хочется сделать несколько замечаний и пожеланий.
1. Цель вами сформулирована не четко. Обычно исследование - это средство, а не цель. Цель должна быть однозначна, поэтому сначала нужно точно определить, что вы понимаете под эколого-химическим исследованием. Вот простая аналогия: в походе цель - дойти до какого-то места, а исследование окрестностей и сравнение их с картой - средство найти нужный путь.
Собрать образцы, определить в них состав основных ионов - это уже более определенно, но это вспомогательная, описательная, не творческая работа. Гораздо интереснее поставить научную проблему и попытаться ее решить.
2. Точно так же не вполне понятно, что значит "экологическое состояние".
3. Как основную (наиболее интересную и сложную) проблему, которую вы решаете, я бы выделил следующую: "изучить условия вторичного минералообразования на примере Таловских чаш." На нее я бы и направил основные усилия.
Однако для ее решения мало измерения концентраций. Для начала нужно на качественном уровне понять, как происходит вторичное минералообразование. С точки зрения химии это, конечно, выпадение осадка из раствора. Нужно изучить, какие факторы способствуют выпадению осадка (образованию минерала, если это одно и то же). В первую очередь это, действительно, концентрации ионов. Однако могут быть и другие: температура, давление, концентрация газов, наличие центров кристаллобразования (осаждения) и т.д. Конечно, не все вы сможете определить, да это и не самое главное. А кроме того, геологический процесс в природе - не совсем то же, что в лаборатории; там могут действовать еще какие-то факторы, которые трудно учесть.
Смотрите также п.13.
4. Хорошо бы перед тем, как рассказывать о расположении Таловских чаш, описать, как они выглядят (привести фотографию).
5. Методы исследования.
Как отбирали пробы подземной воды? Как хранили, консервировали? Нужно учесть, что при хранении (особенно на воздухе) состав может измениться (например, двухвалентное железо может перейти в трехвалентное).
6. Обычно выделяют методы (полярографический, спектрофотометрический и т.д.) и конкретные методики для определения определенных веществ в образцах определенного происхождения. В методиках указывают, как получают и готовят образец, какие растворы и в каких концентрациях используют и т.д.
7. Вы сами определяли состав воды?
8. В описании методик определения Ca, Mg, общей жесткости, гидрокарбонатов вы говорите, какие индикаторы использовали (это правильно), но что значат цифры 0,14 и 0,1? Концентрации трилона Б и HCl? Вы наверное, пропустили единицы измерения.
9. Как вы работали на колориметре и фотометре?
10. Если содержание тяжелых металлов определяли не вы, нужно указать, кто это делал (привести фамилии) и поблагодарить их - так всегда поступают авторы научных работ.
11. Не понятно, какие ПДК вы приводите в таблице и зачем.
12. Вряд ли стоит писать, что присутствие маршанции (не моршанции!) подтверждает результаты анализа. Маршанция живет в некотором диапазоне концентраций кальция, магния и т.д. Анализ дает гораздо более точные цифры. Лучше сказать, что результаты анализа объясняют, почему на стенках чаш и рядом с ними растет этот мох.
Маршанциевые мхи образуют порядок (не ряд!) в подклассе печеночных мхов.
13. Непонятно, из чего вы заключили, что "в природных условиях воды находятся в состоянии, близком к равновесию с кварцем и карбонатными породами". Равновесие в данной системе из осадка и раствора - это такое состояние, при котором не происходит ни осаждения, ни растворения вещества.
О том, близко ли состояние системы к равновесию, можно судить теоретически, на основании известных концентраций ионов и растворимости их солей. Для этого нужно взять из справочников определенные величины и провести определенные расчеты. Можно судить об этом и из каких-то общих соображений о поведении системы, но тогда такие соображения нужно высказать.
Можно и экспериментально определить, близка ли система к состоянию равновесия. Для этого нужно узнать, осаждается ли на стенках чаш новое вещество или, может быть, эти стенки понемногу растворяются. Из вашего описания не следует, что вы это измеряли (вообще проверяли). Проверить же это достаточно легко. Надеюсь, вы придумаете, как это можно сделать, тем более что в вашем списке литературы есть солидные ссылки на научные работы в этой области.
Пока же ни того, ни другого вы не делаете, и поэтому вывод о состоянии, близком к равновесию, звучит голословно.
И причем здесь кварц? Он может химически взаимодействовать с карбонатно-сульфатными растворами?
14. Вы получили очень интересные результаты, над которыми можно еще подумать. Например, с чем могут быть связаны довольно большие колебания показателей в разные годы, такие как закисление воды или резкое, на порядок, возрастание концентрации кремния в 1997 году? Может быть, это погрешности анализа?
15. Третий вывод сформулирован не совсем точно. Вашу формулировку можно понять так, что вы определили, какие условия необходимы и достаточны для образования травертинов. Вы определили часть реальных условий. Необходимы ли они? Достаточно ли их?
16. По правилам русской орфографии географические названия пишутся без кавычек и с большой буквы.
В целом работа соответствует требованиям конкурса и может быть на нем представлена.
Желаю успехов!
Рецензент: М.Б.Литвинов, научный сотрудник Института океанологии РАН,редактор журнала "Химия и жизнь".