ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Особенности солевого состава атмосферных осадков, речной и морской водыПо количеству солей все природные воды можно расположить в ряд:
---------------------------------------------------------------------------------------------------- Соли морские воды речные воды атмосферные осадки ---------------------------------------------------------------------------------------------------- CL 88,7 5,2 15 SO4 10,8 10 54 СО3 0,3 60 32 Прочие 0,2 24,8 1
К числу главных ионов солей, находящихся в природных водах, относятся отрицательно заряженные ионы (анионы) — НСО3- — гидрокарбонатный, SO42- — сульфатный, С1- — хлоридный и положительно заряженные ионы (катионы) — кальция Са2+, магния Mg2+, натрия Na+ и калия К+. Все природные воды делятся по преобладающему аниону на три класса: гидрокарбонатный, сульфатный и хлоридный; по преобладающему катиону на три группы: кальциевую, магниевую, натриевую. Природные воды различного происхождения обычно имеют и различный солевой состав и относятся соответственно к разным классам и группам. Обнаружена связь солевого состава природных вод с их минерализацией или соленостью (рис.3.4.1.): в пресных водах преобладают ионы Н3SiO4-, НСОз-, Са +; в солоноватых — SO42-, Na +; в соленых — Cl -, Na +. Рис. 3.4.1. Зависимость содержания главных анионов а и катионов б в солевом составе природных вод (в %) от минерализации воды по М.Г.Валишко
Речные воды, как правило, относятся к гидрокарбонатному классу и кальциевой группе. Подземные воды нередко относятся к сульфатному классу и магниевой группе. Воды океанов и морей принадлежат к хлоридному классу и натриевой группе. Сумма концентрации наиболее распространенных двухвалентных катионов Са2+ и Mg2+ называется общей жесткостью воды. Повышенная жесткость обусловлена растворением в воде горных пород, содержащих карбонаты и сульфаты кальция и магния. Газы хорошо растворяются в воде, если способны вступать с ней в химические связи (аммиак NH3, сероводород H2S, сернистый газ SO2, диоксид углерода, или углекислый газ СО2, и др.). Прочие газы мало растворимы в воде. При понижении давления, повышении температуры и увеличении солености растворимость газов в воде уменьшается. Наиболее распространенные газы, растворенные в природных водах,— это кислород О2, азот N2, диоксид углерода СО2, сероводород H2S. Источниками поступления газов в воду служат атмосфера (в основном для О2, N2, CO2), жизнедеятельность растений (О2), разложение органического вещества (СО2, СН4, H2S). На практике нередко пользуются относительной характеристикой содержания в воде растворенных газов — процентом насыщения А, который равен А = (Ф/Р) • 100%, где Ф — фактическое содержание газа, Р — равновесная концентрация в воде при данной температуре. Если фактическое содержание газа в воде больше равновесной концентрации и величина A>100%, то происходит выделение газа в атмосферу. Если вода не насыщена газом и А< 100%, то происходит поглощение водой газа из атмосферы. Важные особенности природных вод определяются содержанием в них угольной кислоты Н2СО3 и ее форм — ионов НСО3-и СО3-, а также диоксида углерода СО2. Перечисленные вещества находятся в воде в состоянии так называемого карбонатного равновесия: СО2 + Н2О = Н2СО3 = Н+ + НСО3- =2Н + + СО32- Добавление ионов водорода Н+ (сильной кислоты) смещает карбонатное равновесие влево (в сторону кислой реакции) и переводит карбонаты (СО3-)и бикарбонаты (НСО3-) в углекислоту (Н2СО3) и диоксид углерода (СО2). Добавление же ионов гидроксила ОН - (сильного основания) влечет за собой уменьшение концентрации ионов Н+ и смещает карбонатное равновесие вправо, в сторону образования карбонатов и бикарбонатов. Соотношение различных форм угольной кислоты в воде и прежде всего растворенного СО2 и иона НСО3- — главный фактор, определяющий величину рН. Уменьшение содержания в воде диоксида углерода СО2 вследствие его выделения в атмосферу или в результате фотосинтеза влечет за собой повышение величины рН, превращение угольной кислоты в бикарбонаты и бикарбонатов в карбонаты. Растворение углекислых солей кальция и магния также ведет к увеличению рН. Наоборот, увеличение содержания в воде СО2 вследствие поступления из атмосферы, дыхания организмов и окисления органических веществ сопровождается превращением карбонатов в бикарбонаты и уменьшением рН. Осаждение карбонатов вызывает превращение бикарбонатов в диоксид углерода и также уменьшает рН. По О. А. Алекину, величина рН составляет: в рудничных водах менее 4,5, в водах болот 4,5—6, в подземных водах 5,5—7,2, в реках и озерах 6,8—8,5, в океанах 7,8—8,3, в соленых озерах обычно более 8,5. К числу так называемых биогенных веществ, растворенных в воде и потребляемых в процессе жизнедеятельности организмов, относятся соединения азота N, фосфора Р, кремния Si. Эти вещества поступают в воду из атмосферы, грунтов, а также при разложении сложных органических соединений. Их источником служат также промышленные, сельскохозяйственные и бытовые стоки. Содержатся в воде и различные растворенные органические вещества: углеводы, белки и продукты их разложения, липиды — эфиры жирных кислот, гуминовые вещества и др. Микроэлементами называют вещества, находящиеся в воде в малых количествах (менее 1 мг/л), или «следах». Многие микроэлементы в очень малых концентрациях необходимы для жизнедеятельности организмов, а в повышенных концентрациях могут стать ядами. К числу наиболее распространенных микроэлементов относятся бром Вr, иод I, фтор F, литий Li, барий Ва, так называемые«тяжелые металлы» — железо Fe, никель Ni, цинк Zn, кобальт Со, медь Сu, кадмий Cd, свинец РЬ, ртуть Hg и др. К микроэлементам в природных водах относятся и радиоактивные вещества как естественного (калий 40К, рубидий 87Rb, уран 238U, радии 226Rа и др.), так и антропогенного (стронции Sr, цезии Cs и др.) происхождения. Таким образом, содержащиеся в растворенном состоянии в воде ионы солей, газы, биогенные и органические вещества, микроэлементы различаются как по концентрации, так и по роли в физических, химических и биологических процессах в водной среде. Особую категорию содержащихся в воде веществ составляют так называемые загрязнители, т.е. вещества, оказывающие вредное воздействие на живую природу. Это прежде всего нефтепродукты, ядохимикаты (пестициды, гербициды), удобрения, моющие средства (детергенты), некоторые микроэлементы (очень токсичны тяжелые металлы — ртуть, свинец и кадмий), радиоактивные вещества. Большая часть загрязнителей имеет антропогенное происхождение, хотя существуют и естественные источники загрязнения природных вод. Особенности химического состава природных вод вместе с некоторыми их физическими свойствами, о которых пойдет речь ниже, часто объединяются в понятие «качество воды», при этом обычно имеют в виду пригодность вод для какого-либо использования. Поэтому качество воды — характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретного водопользования. Контрольные вопросы: 1. Строение молекулы воды. 2. Микроэлементы в воде? 3. Что означает показатель pH? 4. Какие вещества относятся к загрязнителям воды? 5. Анионы и катионы воды?
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|