Az alapvető komponensei fizikai és kémiai összetétele a természetes vizek - studopediya
- oldott szerves anyag;
Néha bocsátanak ki egy másik csoport - szuszpendált szilárd anyagot.
Megállapítást nyert, kísérletileg, hogy a nyílt óceán, függetlenül az abszolút koncentrációja közötti arány a fő elsődleges ionok a só-készítmény marad megközelítőleg állandó.
Azt javasoljuk, hogy elosztja a természetes víz a domináns anionok három osztályba:
Az egyes osztályok túlnyomó kation három csoportba oszthatók:
Karbonát és hidrokarbonát ionok lényeges eleme az ionos összetétele friss és természetes mineralizált víz földet. Úgy tűnik, ezek a sók vízben való oldásával sói szénsav - kalcium-és magnézium-karbonátok.
Sók CaCO3 és MgCO3 mérsékelten oldódik vízben, és oldatba megy csak a szén-dioxid jelenlétében
Ionok HCO 3 -. CO3 2-. Ca 2+. H + és H2 CO3 vannak összekapcsolva oldatban bizonyos mennyiségi arányban határoztuk meg állandó szénsav által disszociációja az első és második szakaszban (K1 = 3. 10 - 4. 7. K2 = 10 - 11). Ezek az ionok és a szénsav alkotnak karbonát rendszer kémiai egyensúly, vagyis a a tartalom megváltoztatása egyikük megváltoztatásával jár tartalmát egy másik, ami azért fontos, hogy a reakció közeg a természetes vizekben.
A fő forrása a szulfátok vízben oldjuk különböző üledékes kőzetek, amelyek közé tartozik a gipsz CaSO4. 2H2 O. forrásai szulfátionok természetes vízben folyamatok és natív kén oxidációs előforduló egyenlet
és oxidációs elterjedt kéreg szulfid vegyületek.
Szulfátionok stabilak. Az oxigén hiányában szulfátok nyerhetjük általában hatására szulfátredukáló baktériumok kimutatható a tengerek és a vizekben a olajmezők, hogy hidrogén-szulfid. Ami a helyreállítási folyamat további szulfátok szulfid érintkezik levegővel oxidáljuk első, kén
majd a szulfátok.
A jelentős víztartalma kloridok és szulfátok, ők az oka annak agresszivitása képest a beton. Például, szulfátionok kölcsönhatásba léphetnek mész-cement, és gipszet képez, amely növeli a mennyiség és a repedések a beton. A víz jelenléte a jelentős mennyiségű klorid vezet kimosódás és lebontása beton blokkok képződése miatt az oldható kalcium és a magnézium-kloridok.
Alkálifémionok. Az alkálifém-ionok a természetes vizekben a legnagyobb mennyiségek ionok Na +. sokkal kisebb - K + ionok. Mint kloridionok, Na + ionok lehetnek jellemző silnomineralizovannyh vizet.
A fő forrása a nátrium-kationok a természetes vizek a betétek formájában klorid sók, amelyek közül a különböző tengeri üledékes kőzetek, és száraz régiókban és kontinentális eredetű.
Egy másik forrás alkálifém ionok természetes víz termékei kőzet mállási. Kálium-t főleg savas vulkáni kőzetek (ortoklász, muszkovit), és nátrium-szerepel az összetétele a különféle alumínium-szilikátok. Továbbá, bizonyos esetekben van egy cseréjét adszorpciója Ca 2+ és Na + a kőzetek, és oldatot eredményez, ahelyett, hogy a Ca 2+ ionok jelenik ekvivalens mennyiségű Na + ionok séma szerint:
magnézium- és kalcium-ionok. Ha silnomineralizovannyh víz uralja a nátrium kation, akkor a mineralizált vizek általában dominál a kalcium-kation esetében sokkal kevésbé - a magnézium.
A fő forrása a Ca 2+ kationok a természetes vizekben a mészkő, feloldunk szénsav a vízben alkotnak szénhidrogének
Egy másik forrás Ca 2+ természetes vizekben gipsz, nagyon gyakori üledékes kőzetek.
magnézium-kationok a vízben táplált előnyösen feloldásával dolomit (MgCO3. CaCO3), márga vagy alapkőzet időjárásnak termékek.
A jelenléte a kalcium és magnézium kationok okoz a víz keménységét.
Az oldott gázok. A legnagyobb jelentőségű oldott gázok oxigén és szén-oxid (IV) (szén-dioxid), amely tartalmaz még a nitrogén, hidrogén-szulfid, metán és mások.
A oldhatósága gáz vízben függ annak jellegét, a parciális nyomás és a hőmérséklet. Egy adott hőmérsékleten, az oldhatóság lehet meghatározni Henry-törvény:
ahol a C - a gáz oldhatóságától, mg / dm 3;
K - arányossági tényező azonos az oldódási
gáz egy adott hőmérsékleten és nyomáson 1 atm;
P - parciális nyomás, atm.
A koncentráció bármely gáz a víz hajlamos át egyensúlyba jut a parciális nyomása a gáz a víz felett, ily módon folyamatosan előfordulnak reverzibilis szorpciós és deszorpciós folyamatok.
Oxigén egy természetes víz formájában oldott molekulák. Az ő jelenléte előfeltétele a létezését a legtöbb élőlények élnek a vízben.
Víz oxigénnel dúsított oldásával oxigén atmoszférában, és mivel annak izolálása vízi növények a fotoszintézis során. Eső és hó általában víz túltelített oxigénnel, így áramlását a tartályban növeli a levegőztetés. Csökkentése az oldott oxigén koncentrációja a vízben annak köszönhető, hogy a légkörbe való kibocsátást és miatt fogyasztása által oxidációs szerves anyagok a légzés organizmusok, fermentáció, mineralizáció szerves maradványok. A jelenléte oldott oxigén egyik oka a víz korróziót a fémek. Az oxigén-koncentráció határozza meg az értékét a redox potenciál és nagyrészt irányát és sebességét kémiai és biokémiai folyamatokat az oxidáció. Az oxigén rendszer erős hatást gyakorol az élet a tározó.
Szén-dioxid. A szén-dioxid vízben elsősorban a formájában oldott molekuláris CO2. Azonban, egy része körülbelül 1% vízzel reagáltatunk, így szénsav
Általában azonban nem osztják a CO2 és H2 CO3 és szén-dioxid mellett azt jelenti, hogy az összeget.
A forrás széndioxid a természetes vizekben elsősorban a oxidációja szerves anyag zajlik közvetlenül a vízbe, és a talajban, iszap, amellyel a víz érintkezésbe kerül. Ezek közé tartozik a légzés vízi élőlényekre és a különböző típusú fermentációs lebontják a szerves maradványok. Gazdagítják a víz szén-dioxiddal és geokémiai folyamatok üledékes kőzetek. A felszívódását a légkör CO2 figyelhető szinte kizárólag a tengeren, és nagyon ritkán a földi vizeket.
A folyamatok, csökkenti a CO2 a természetes vizekben, azok alapvetően a levegő eltávolítását miatt oversaturation a víz a gáz; kiadások is, hogy átmenet oldatba karbonátos kőzetek; fogyasztása a vízi növényzet a fotoszintézis.
Más gázok. A megjelenése a természetes vizekben, hidrogén-szulfid és a metán jelez rothasztó folyamatok előforduló tározók korlátozott hozzáférést a levegő. Természetes körülmények között, például a hidrogén-szulfid és a metán sokkal gyakoribb a felszín alatti. Jelenléte azonban ilyen gázok kibocsátását, különösen H2S, a folyók és tavak következménye lehet a kezeletlen szennyvíz.
Oldott szerves anyag. Ez a csoport az anyagok közé tartoznak a különböző szerves vegyületek: szerves savak, alkoholok, aldehidek, ketonok, észterek, fehérjék, szénhidrátok, aminok, szabad aminosavak, stb Eredet szerint oldott szerves anyag lehet osztani őshonos - biokémiai és metabolikus termékek bomlási organizmusok maradékok - és allochthonous érkező vizes közegben a felületi lefolyás vihar vízgyűjtő területeken, és elolvad a víz a csapadék és a szennyvíz.
Szennyezés természetes víz lép fel, és a növényvédő szerek a mezőgazdaságban használt.
Között állandó forrása a szerves anyagok is magában kell foglalnia, háztartási és ipari szennyvíz belépő a talajvíz és a folyók. A készítmény ezen anyagok is nagyon különböző. Ezek közé tartoznak a felületaktív vegyületek (felületaktív anyagok), fenolok, olajtermékek és mások.
Tápanyagokat. Tartoznak a biogén anyagok vagy olyan módon kapcsolódik az eredetüket, hogy a tevékenység a vízi élőlényekre. A termék ilyen anyagok vízben, viszont meghatározza a lehetősége, hogy vízi élőlényekre. Izolálása ez a csoport kicsit mesterséges, mert az élet-folyamatok játszódnak és más ionok, így például Ca2 + ionok. Mg 2+. K +. Tápanyagok a vízben formájában ionok, valamint formájában kolloidok.
Vegyületek a nitrogén. Közül a szervetlen nitrogén-vegyületek találhatók a természetes vízben ammónium-kationok (NH4 +), nitrit (NO2 -) és nitrát (NO3 -) anionok. A hasonlóság a keletkezésüket és a lehetőséget a kölcsönös átmenet az egyik a másikra ad okot, hogy összekapcsolják őket egy csoportba.
A fő forrása a természetes víz NH4 +. majd NO3 - és NO2 - különböző komplex szerves anyagok, állati vagy növényi eredetű tartalmazó szerkezetében fehérje. Egyes mikroorganizmusok képesek hatása alatt a proteolitikus enzimek lebontják fehérjemolekulák a peptidláncban, és az egyes aminosavak:
A kapott aminosav további elbontjuk segítségével baktériumok és enzimek evolúciója ammónia.
Bomlási (dezaminálása) aminosavak végezhetjük részvételével víz (hidrolitikus dezaminálását)
oxigén (oxidatív dezaminálási)
és a hidrogén (reduktív dezaminálási)
A folyamat a bomlás a hidrolízis termékei a vegyületek mikroorganizmusok protein felszabadulását ammóniával nevezett ammonifikáció.
Azonban, az ammónium-kation jelenhet meg eltérő módon - a szervetlen vegyületek. Ez látható jelenlétében NH4 + mocsaras vizekben gazdag humuszanyagok, amely láthatóan képes csökkenteni az nitrát NH4 +. A nitritek és nitrátok lehet csökkenteni NH4 + és más anyagok, mint például a hidrogén-szulfid és a vas (II). Ezen túlmenően, NH4 + gyakran vízbe esik szervek részeként ipari szennyvíz, például, nitrogén műtrágya, szóda, koksz, gáz, és más növények.
Az ammónia jelenléte a víz mindig a gyanú szennyeződésének szennyvíz.
A természetes víz ammónia meglehetősen instabil, és hatása alatt a nitrifikáló baktériumok először oxidáljuk a nitrit és a további salétromsavhoz (nitrifikáció reakció)
A tanuló aránya felszíni víz tartalmát az ammónia, nitritek és nitrátok tudja ítélni a vízszennyezés időben. Így, a víz jelenléte hiányában az ammónia és a nitrit jelzi friss vízszennyezés. A hiánya ammónia jelenlétében vízben nitritek és nitrátok, különösen bizonyíték, hogy a vízszennyezés történt régen volt, és öntisztító folyamat.
Oldott szerves foszfor-egy komponense komplex szerves vegyületek. Foszfor jelen lehet természetes víz és szuszpendált részecskéket egyaránt ásványi és szerves eredetű.
foszforvegyületek, bár a természetes vizekben a nyomokban, amelyek kritikusak a fejlesztési növényi élet, gyakran az egyik korlátozó tényezők és fejlődését meghatározó növényi organizmusok, és így a termelékenység tározók. Ez a növekedés a foszfortartalom a friss vízben általában lesz az oka az eutrofizáció.
A vas-vegyületeket gyakran megtalálható a természetes vizekben miatt átmenetet az oldatot különböző kőzetek, amelyekben a vas széles körben elterjedt. Napfény vas oldatban is végbemehet az intézkedés alapján oxidáló savakat. Mocsaras vizekben a vas gyakran formájában komplex huminsav komplexek.
A forma, amelyben a vas természetes vizekben igen sokféle lehet. Uralkodó talajvíz vas jelen a víztározók formájában oldható hidrogén-karbonát-sók, vas (II) Fe (HCO3) és karbonát 2 FeCO3. amelyek stabilak, ha azok tartalmaznak nagy mennyiségű CO2 és oxigén hiányában. Ellenkező esetben, hidrolízis, valamint a vas megy rosszul oldódó vas-hidroxid (II)
amelyet azután könnyen oxidálódik vas-hidroxid (III)
Az oxidációs folyamat sok esetben kerül sor, a részvétel a mikroorganizmusok, amelyek alkalmazzák a felszabaduló energia a folyamat során aktivitást.
Fe (OH) 3 nagyon kevéssé oldódik, de jelen lehet az oldatban egy kolloid állapotban, amely, úgy tűnik, a fő formája a létezés vas a felszíni vizekben.
Vastartalmú vizet nagy mennyiségű, jellemzően savas reakcióközegben. Ez a jellemző vasas vizek, ahol a származási vas miatt oldódása vas-szulfát (III).
vas vegyületek (III) gyakoribbak a felszíni vizekben (századmásodpercekben, ritkán tized mg / dm 3), vas (II) a felszín alatti -preimuschestvenno több nagy mennyiségű (legfeljebb 1 mg / dm 3).
szilíciumvegyületek. A mindenütt jelenlévő szilícium a természetben ez biztosítja a folyamatos ellátás természetes víz egy vizes kilúgozási kovasav és alkálisói tartalmazó ionokat HSiO3 - és SiO 3 2-. és részben a szilícium a kolloid részecskék a készítményben SiO2 „H2 O, valamint formájában polikovasav készítmény x SiO2'uN2 O. Továbbá, a vízben jelen, és a szerves szilícium-vegyület.
Mérgező anyagok. Ez a csoport az anyagok közé tartoznak a nehézfémek (higany, kadmium, ólom, stb), kőolajtermékek és más klórozott szerves vegyületek növényvédő szerek, fenolok, szintetikus felületaktív vegyületek (felületaktív anyagok), stb
Ipari szennyvíz gyakran tartalmaznak jelentős mennyiségű lebegő anyagot tartalmaz. A megengedhető növekedett a koncentráció a természetes vizekben szigorúan jegyre.