≈колог≥¤ > «агальн≥ та сумарн≥ показники вм≥сту природних та антропогенних компонент≥в, що застосовуютьс¤ в програмах спостереженн¤ за забрудненн¤м

pH води - один ≥з найважлив≥ших показник≥в ¤кост≥ вод. –озм≥р концентрац≥њ ≥он≥в водню маЇ велике значенн¤ дл¤ х≥м≥чних ≥ б≥олог≥чних процес≥в, що в≥дбуваютьс¤ в природних водах. ¬≥д розм≥ру pЌ залежить розвиток ≥ життЇд≥¤льн≥сть вод¤них рослин, стал≥сть р≥зноман≥тних форм м≥грац≥њ елемент≥в, агресивна д≥¤ води на метали ≥ бетон. pЌ води також впливаЇ на процеси перетворенн¤ р≥зноман≥тних форм б≥огенних елемент≥в, зм≥нюЇ токсичн≥сть забруднюючих речовин.

” водойм≥ можна вид≥лити дек≥лька етап≥в процесу њњ закислени¤:

на першому етап≥ рЌ практично не зм≥нюютьс¤ (≥они б≥карбонату встигають ц≥лком нейтрал≥зувати ≥они Ќ+). “ак продовжуЇтьс¤ доти, поки загальна лужн≥сть у водойм≥ не впаде приблизно в 10 раз≥в до розм≥ру менше 0.1 моль/дм3.

на друг≥й стад≥њ закислени¤ водойми рЌ води звичайно не п≥дн≥маЇтьс¤ вище 5.5 прот¤гом усього року. ѕро так≥ водойми говор¤ть ¤к про пом≥рно кисл≥. Ќа цьому етап≥ закислени¤ в≥дбуваютьс¤ значн≥ зм≥ни у видовому склад≥ живих орган≥зм≥в.

на третьому етап≥ закислени¤ рЌ водойм стаб≥л≥зуЇтьс¤ на значенн¤х рЌ<5 (звичайно рЌ=4.5), нав≥ть ¤кщо атмосферн≥ опади мають б≥льш висок≥ значенн¤ рЌ. ÷е пов'¤зано з присутн≥стю гумусових речовин ≥ сполук алюм≥н≥ю у водоймах ≥ грунтовому прошарку.

ѕриродн≥ води в залежност≥ в≥д рЌ рац≥онально под≥л¤ти на с≥м груп: [5]

ќкисно-в≥дновний потенц≥ал (Eh)

ћ≥ра х≥м≥чноњ активност≥ елемент≥в або њхн≥х сполук в оборотних х≥м≥чних процесах, пов'¤заних ≥з зм≥ною зар¤ду ≥он≥в у розчинах. «наченн¤ окисно-в≥дновних потенц≥ал≥в виражаютьс¤ у вольтах (м≥л≥вольтах). ќкисно-в≥дновний потенц≥ал будь-¤коњ оборотноњ системи визначаЇтьс¤ по формул≥

Eh = E0 + (0. 0581/n) lg(Ox/Red) при t = 20∞—
де Eh - окисно-в≥дновний потенц≥ал середовища;
E0 - нормальний окисно-в≥дновний потенц≥ал, при ¤кому концентрац≥њ окисленоњ ≥ в≥дновленоњ форм р≥вн≥ м≥ж собою;
Ox - концентрац≥¤ окисленоњ форми;
Red - концентрац≥¤ в≥дновленоњ форми;
n - число електрон≥в, що приймають участь у процес≥.

¬ивченн¤ редокс-потенц≥алу дозвол¤Ї ви¤вити природн≥ середовища, у котрих можливо ≥снуванн¤ х≥м≥чних елемент≥в ≥з перем≥нною валентн≥стю у визначен≥й форм≥, а також вид≥лити умови, при ¤ких можлива м≥грац≥¤ метал≥в [2], [1].

–озр≥зн¤ють дек≥лька основних тип≥в геох≥м≥чних обстановок у природних водах [13]:

окислювальну - що характеризуЇтьс¤ значенн¤ми ≈h > + (100 - 150) м¬, присутн≥стю в≥льного кисню, а також ц≥лого р¤ду елемент≥в у вищ≥й форм≥ своЇњ валентност≥ (Fe3+, Mo6+, As5-, V5+, U6+, Sr4+, Cu2+, Pb2+);

перех≥дну окисно-в≥дновну - обумовлену розм≥рами ≈h + (100-0) м¬, хитливим геох≥м≥чним режимом ≥ перем≥нним вм≥стом с≥рководню ≥ кисню. ” цих умовах прот≥каЇ ¤к слабке окислюванн¤, так ≥ слабке в≥дновленн¤ ц≥лого р¤ду метал≥в;

в≥дновну - що характеризуЇтьс¤ значенн¤ми ≈h < 0. ” п≥дземних водах присутн≥ метали низьких ступен≥в валентност≥ (Fe2+, Mn2+, Mo4+, V4+, U4+), а також с≥рководень.

≈h ≥ рЌ взаЇмозалежн≥.

 ислотн≥сть

 ислотн≥стю називають вм≥ст у вод≥ речовин, що вступають у реакц≥ю з г≥дроксил ≥онами. ¬итрата г≥дроксиду в≥дбиваЇ загальну кислотн≥сть води. ” звичайних природних водах кислотн≥сть у б≥льшост≥ випадк≥в залежить т≥льки в≥д вм≥сту в≥льного д≥оксиду вуглецю. ѕриродну частину кислотност≥ створюють також гум≥нов≥ й ≥нш≥ слабк≥ орган≥чн≥ кислоти ≥ кат≥они слабких основ (≥они амон≥ю, зал≥за, алюм≥н≥ю, орган≥чних основ). ” цих випадках pЌ води не буваЇ нижче 4.5.

” забруднених водоймах може м≥ститис¤ велика к≥льк≥сть сильних кислот або њхн≥х солей за рахунок скиданн¤ промислових ст≥чних вод. ” цих випадках pЌ може бути нижче 4.5. „астина загальноњ кислотност≥, що знижуЇ pЌ до розм≥р≥в <4.5, називаЇтьс¤ в≥льною.

Ћужн≥сть

ѕ≥д лужн≥стю природних або очищених вод розум≥ють спроможн≥сть де¤ких њхн≥х компонент≥в зв'¤зувати екв≥валентну к≥льк≥сть сильних кислот. Ћужн≥сть обумовлена на¤вн≥стю у вод≥ ан≥он≥в слабких кислот (карбонат≥в, г≥дрокарбонат≥в, сил≥кат≥в, борат≥в, сульф≥т≥в, г≥дросульф≥т≥в, сульф≥д≥в, г≥дросульф≥д≥в, ан≥он≥в гум≥нових кислот, фосфат≥в) - њхн¤ сума називаЇтьс¤ загальною лужн≥стю. „ерез незначну концентрац≥ю трьох останн≥х ≥он≥в загальна лужн≥сть води звичайно визначаЇтьс¤ т≥льки ан≥онами вуг≥льноњ кислоти (карбонатна лужн≥сть). јн≥они, г≥дрол≥зуючись, утвор¤ть г≥дроксильн≥ ≥они:

CO32- + H2O <---> HCO3- + OH- ;
HCO3- + H2O <---> H2CO3 + OH-.

Ћужн≥сть визначаЇтьс¤ к≥льк≥стю сильноњ кислоти, необх≥дноњ дл¤ нейтрал≥зац≥њ 1 дм3 води. Ћужн≥сть б≥льшост≥ природних вод визначаЇтьс¤ т≥льки г≥дрокарбонатами кальц≥ю ≥ магн≥ю, pЌ цих вод не перевищуЇ 8.3.

¬изначенн¤ лужност≥ корисно при дозуванн≥ х≥м≥чних речовин, необх≥дних при обробц≥ вод дл¤ водопостачанн¤, а також при реагентному очищенн≥ де¤ких ст≥чних вод. ¬изначенн¤ лужност≥ при надлишкових концентрац≥¤х лужноземельних метал≥в важливо при встановленн≥ придатност≥ води дл¤ ≥ригац≥њ. –азом ≥з значенн¤ми рЌ лужн≥сть води служить дл¤ розрахунку вм≥сту карбонат≥в ≥ балансу вуг≥льноњ кислоти у вод≥ [3], [2].

 исень

–озчинений кисень знаходитьс¤ в природн≥й вод≥ у вигл¤д≥ молекул O2. Ќа його вм≥ст у вод≥ впливають дв≥ групи протилежно спр¤мованих процес≥в: одн≥ зб≥льшують концентрац≥ю кисню, ≥нш≥ зменшують њњ. ƒо першоњ групи процес≥в, що збагачують воду киснем, варто в≥днести

: процес абсорбц≥њ кисню з атмосфери

; вид≥ленн¤ кисню вод¤ною рослинн≥стю в процес≥ фотосинтезу

надходженн¤ у водойми з дощовими ≥ сн≥говими водами, що звичайно пересичен≥ киснем.

јбсорбц≥¤ кисню з атмосфери в≥дбуваЇтьс¤ на поверхн≥ водного об'Їкта. Ўвидк≥сть цього процесу п≥двищуЇтьс¤ з≥ зниженн¤м температури, ≥з п≥двищенн¤м тиску ≥ зниженн¤м м≥нерал≥зац≥њ. јерац≥¤ - збагаченн¤ глибинних прошарк≥в води киснем - в≥дбуваЇтьс¤ в результат≥ перем≥шуванн¤ вод¤них мас, у тому числ≥ в≥трового, вертикальноњ температурноњ циркул¤ц≥њ ≥ т.д.

‘отосинтетичне вид≥ленн¤ кисню в≥дбуваЇтьс¤ при асим≥л¤ц≥њ д≥оксиду вуглецю вод¤ною рослинн≥стю (прикр≥пленими, плаваючими рослинами ≥ ф≥топланктоном). ѕроцес фотосинтезу прот≥каЇ тим сильн≥ше, чим вище температура води, ≥нтенсивн≥сть сон¤чного осв≥тленн¤ ≥ б≥льше б≥огенних (живильних) речовин (P,N ≥ ≥н.) у вод≥. ѕродукуванн¤ кисню в≥дбуваЇтьс¤ в поверхневому прошарку водойми, глибина ¤кого залежить в≥д прозорост≥ води (дл¤ кожноњ водойми ≥ сезону може бути р≥зноман≥тною - в≥д дек≥лькох сантиметр≥в - до дек≥лькох дес¤тк≥в метр≥в).

ƒо групи процес≥в, що зменшують вм≥ст кисню у вод≥, в≥днос¤тьс¤ реакц≥њ споживанн¤ його на окислюванн¤ орган≥чних речовин: б≥олог≥чне (диханн¤ орган≥зм≥в), б≥ох≥м≥чне (диханн¤ бактер≥й, витрата кисню при розкладанн≥ орган≥чних речовин) ≥ х≥м≥чне (окислюванн¤ Fe2+, Mn2+, NO2-, NH4+, CH4 , H2S). Ўвидк≥сть споживанн¤ кисню зб≥льшуЇтьс¤ з п≥двищенн¤м температури, к≥лькост≥ бактер≥й ≥ ≥нших вод¤них орган≥зм≥в ≥ речовин, що п≥ддаютьс¤ х≥м≥чному ≥ б≥ох≥м≥чному окислюванню.  р≥м того, зменшенн¤ вм≥сту кисню у вод≥ може в≥дбуватис¤ внасл≥док вид≥ленн¤ його в атмосферу з поверхневих прошарк≥в ≥ т≥льки в тому випадку, ¤кщо вода при дан≥й температур≥ ≥ тиску ви¤витьс¤ пересиченою киснем.

1	2	3	4	5	6	7	8	9

Ќазва: «агальн≥ та сумарн≥ показники вм≥сту природних та антропогенних компонент≥в, що застосовуютьс¤ в програмах спостереженн¤ за забрудненн¤м
ƒата публ≥кац≥њ: 2005-02-14 (3708 прочитано)