Химические ингредиенты природных вод и их значение для оценки качества воды
Химические компоненты природных вод делятся на 5 групп (О.А. Алексеев).
1. Главные ионы.
2. Растворенные газы.
3. Биогенные вещества.
4. Микроэлементы.
5. Органические вещества.
7.3.1. Главные ионы.В природных водах установлено присутствие более 70 химических элементов. Наиболее распространенные анионы: HCO3-, SO42- , Cl-, СО32-, HSiO3-.
Катионы: Na+, Ca2+, Mg2+, K+, Fe2+.
Содержание главных ионов в пресных водах составляет 90 – 95% от общего солесодержания.
В природных водах постоянно присутствуют ионы Ca2+, Mg2+, обуславливающие жесткость воды.
Источник: растворение пород, содержащих известняки, доломит, гипс, сложные алюмосиликаты.
В сильно минерализованных водах Mg2+ больше, так как его соли лучше растворяются в воде по сравнению с солями Са2+.
В санитарно – гигиеническом отношении Ca2+ и Mg2+ не представляют опасности, но жёсткость обусловленная ими делает воду не пригодной для хозяйственно – бытовых и производственных нужд.
Na+ и K+ присутствуют почти во всех природных водах. Соли натрия, присутствующие в водяном паре, обуславливают пенистый переброс солей. Поэтому их присутствие в воде для питания паровых котлов среднего и высокого давления нежелательно!
НСО3- - присутствует во всех природных водах.
Источник – растворение карбонатных пород под влиянием СО2.
Вместе с Са2+ и Mg 2+ - обуславливает карбонатную жесткость, характеризует общую щелочность для многих природных вод.
Источником SO42- является растворение гипсовых пород, мирабилита, окисление сульфидов, серы и органических серусодержащих соединений.
Содержание SO42- лимитируется в питьевой воде, так как при концентрации 500 мг/л у человека может появиться расстройство желудочно – кишечного тракта. В производственных условиях значительное содержание SO42- - способствует коррозии бетона.
Сl - -занимает первое место среди анионов. В пресных водах содержание невелико.
Источники – растворение горных пород, выбросы извержений вулканов. Хлориды – постоянный компонент бытовых стоков и производственных сточных вод.
При конц. Сl- выше 300 мг/л у воды появляется солоноватый привкус.
Сl- усиливает коррозию железа в воде. Повышение Сl- в воде – это косвенный показатель загрязнения водоема сточными водами.
7.3.2. Растворенные газы.
Кислород – в интервале температур от 0 до 29 0С при атмосферном давлении и содержании О2 в атмосфере – 20,9% растворимость кислорода сильно варьирует и приводится в таблицах.
О2 поступает в водоемы из воздуха. Его количество зависит от времени года, глубины водоема, условий аэрации, жизнедеятельности водных организмов.
Содержание О2, растворенного в воде, свидетельствует о загрязнении водоема органикой. Кислород придает воде свежий вкус, но усиливает коррозию металлов.
Диоксид углерода присутствует в воде как в виде СО2, так и в виде Н2СО3. Сумма СО2 + Н2СО3 определяется понятием «свободная угольная кислота».
Источник - биохимические процессы при разложении органики, из воздуха, с подземными водами.
СО2 необходим для жизнедеятельности водной растительности. В поверхностных водах содержание СО2 от 0,5 -2 до 20-30 мг/л. В подземных водах 50 мг/л и более.
Содержание СО2 зависит от с солесодержания, рН, температуры, концентрации ионов Са2+. При концентрации СО2 в воде выше равновесной появляется агрессивное действие по отношению к бетону и железу.
Сероводород содержится в водах, не имеющих растворенного кислорода.
Н2S образуется в результате растворения сульфидных минералов; биохимического разложения серусодержащих соединений в отсутствии кислорода.
Так как Н2S токсичен и придает воде неприятный запах при концентрации 0,3 мг/л, то его наличие в питьевой воде не допускается!
Н2S вызывает коррозию железа, способствует развитию серобактерий.
7.3.3. Биогенные вещества.
Это соединения, необходимые для жизнедеятельности организмов и выделяемые ими в результате обмена веществ.
Сюда относятся минеральные и органические соединения азота:
белки и продукты их распада, NH4+; NO2-; NO3-.
Источники: смыв органических остатков с поверхности почвы и поступление с минеральными веществами.
Нитриты (NO2-) - промежуточная форма между NН4+ и NО3-, их содержание обычно невелико.
Нитраты (NО3-) содержатся в сотых долях мг/л.
Аммонийные (NH3) формы содержатся в малых количествах.
Наличие в воде той или иной формы азота может быть использовано для определения времени загрязнения: если присутствует NH4+ , то загрязнение произошло недавно. Если присутствуют NО3-, то процессы разложения органических примесей заканчиваются. Наличие соединений азота в воде для промышленного водоснабжения нежелательно, так как они способствуют развитию микроорганизмов в трубах, бассейнах и т.д.
Фосфор
Концентрация фосфора незначительна в природных водоемах. Он присутствует в виде ди – и гидроортофосфатов (Н2РО4- и НРО42-) и органических соединений.
Увеличение концентрации фосфора до нескольких миллиграммов способствует развитию микроорганизмов в трубах и водорослей в водоемах.
Железо II Fe2+
Содержится только в подземных водах. При концентрации Fe2+ более 0,3 мг/л у воды появляется железистый привкус, а в трубопроводах развиваются железобактерии. Ионы Fe2+ совместно с Са2+ и Мg2+ придают воде жесткость.
Кремний Si
Встречается в природных водах в виде кремниевой кислоты и ее солей, а так же в виде алюмосиликатов в коллоидном и взвешенном состоянии. Встречаются органические соединения кремния. Концентрация Si в природных водах невелика, несколько мг/л, но в водах северных рек она выше и может достигать десятков мг/л. Соединения Si вызывают образования на стенках теплообменной аппаратуры, трудноустранимой накипи, имеющую малую теплопроводимость.
Дата добавления: 2020-02-05; просмотров: 620;
Поиск по сайту
Узнать еще
- Andantino con moto А. Бородин. Для берегов отчизны дальней
- CALS-технологии в автоматизированном производстве
- CХЕМА ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
- H-образный металлодиэлектри-ческий волновод.
- H. Разработка мер по повышению качества работы органа здравоохранения
- I тип реакций. Реакции, характерные для органических кислот.
- I. 5. Тесты для контроля знаний раздела I
- I. Реакции подвижного водорода в группе ОН
Публикации по технике и механике
Публикации по биологии
Публикации по информатике
Публикации по строительству
Публикации по физике
Публикации по химии
Публикации по электронике
Публикации по искусству
Публикации по истории
Публикации по медицине
