34. Классификация вод по минерализации и жесткости.

По общей минерализации различают следующие типы вод:

-Ультрапресные <0.2г/л

-Пресные 0.2…0,5г/л

-С относительно повышенной минерализацией 0,5…1,0 г/л

-Солоноватые 1…3г/л

-Соленые 3…10г/л

-С повышенной соленостью 10…35г/л

-Переходные к рассолам 35….50г/л

-Рассолы 50…400г/л

По величине общей жесткости воды делятся на следующие группы

-Очень мягкие 1,5 мг-экв/л

-Мягкие 1,5…3

-Средней жесткости 3…5,4

-Жесткие 5,4…10,7

-Очень жесткие больше 10,7

Для большинства живых организмов более благоприятны воды умеренной жесткости, так как с водой организм поступает необходимое количество кальция. В этом отношении мягкие воды менее желательны.

Общая жесткость природных вод зависит от типа контактирующих с ними пород и почв, климатических условий, а так же сезона года

Сухой остаток характеризует общее содержание растворенных в воде минеральных и частично органических в-в, температура кипения которых превышает 110 градусов, нелетучих с водяным паром и не разлагающих при указанной температуре.

Прокаленный остаток – это масса в-ва, оставшегося после прокаливания сухого остатка при температуре 600 градусов. Величина прокаленного остатка дает ориентировочное представление о минеральном составе воды, а потери при прокалывании – о количестве органических соединений.

Катионы Са Мg и тяжелых металлов обуславливают жесткость воды. Поскольку в природных водах значительно преобладают ионы кальция и магния то общую жесткость природных вод характеризуют суммой концентраций этих катионов в воде. Жесткость воды, обусловленную наличием гидрокарбонатов и карбонатов магния и кальция, называют карбонатной жесткостью.

Наиболее мягкими являются воды атмосферных осадков. Воды Белгорода имеют высокую жесткость.

35. Эвтрофикация водоемов. Последствия эвтрофикации.

Эвтрофикация (процесс заростания водоемов) – избыток в водоемах таких компонентов как нитраты, фосфаты, а так же катионов калия. В процессе эвтрофикации изменяется струкрута и свойства водоема, поскольку процесс эвтрофикации изменяет содержание сосвтава биот водоема.

В результате происходит постепенное зарастание озера и превращение его в болото, заполненное илом и разлагающимися растительными остатками, которое в конце концов полностью высыхает.

В зависимости от биомассы водоемы дел-ся на: 1)олигатрофные – бедные биомассы 2) мезатрофные – водоемы с условно содержанием биомассы 3) эфтотрофные – с богатой биомассы

В эвтотрофных водоемах чем выше содерж примесей, тем больше болотных газов образуется.

Кроме минерал составляющих в воде могут содержаться органические примеси(остатки растений и животных) они делятся на: жиры, булки и углеводы.

36. Аэробные и анаэробные процессы в воде (Органические примеси в воде?)

1.Гидролиз – взаимодействие с молекулой воды. В результате гидролиза высокомолекулярные органические соединения расчисляются до низкомолекулярных. Углеводы превращаются в глюкозу, жиры в глицерин и жирные кислоты, белки в аминокислоты.

2.Сам процесс окисления. Глюкоза глицерин и жирные кислоты окисляются с образованием углекислого газа и воды. Окисление аминокислот начинается с процесса дезаминирования , т.е. удаления аминогруппы, образуется аммиак NH₃ и оксикислота, а в дальнейшем в аэробных условиях образуется нитрат (NO₃)+CO₂+H₂O

Аэробные процессы происходят преимущественно в верхних слоях водоема за счет растворенного в воде кислорода. Анаэробные процессы происходят в слоях, составляющих дно водоема, куда кислород воздуха не поступает.

Запасы кислорода в водоеме создаются, во-первых, за счет атмосферных осадков, во-вторых, за счет поступления кислорода из воздуха в поверхностные слои путем диффузии и, в-третьих, за счет жизнедеятельности водяных растений, которые, поглощая углекислоту, разлагают ее при помощи света и выделяют в воде свободный кислород.

Запас кислорода в воде расходуется микроорганизмами на окисление органических веществ, которые, распадаясь на менее сложные вещества, постепенно минерализуются, т.. е переходят в неорганические (минеральные) вещества, давая, как и в почве, ряд конечных соединений — углекислоту, ее соли, соли азотной кислоты, сернокислые, фосфорнокислые и другие соединения.

Анаэробные процессы в поверхностных водах.

В отличие от аэробных анаэробные (безкислородные) процессы протекают по иному механизму:

При недостаточности или полном отсутствии кислорода окислителем выступают кислородосодержащий анион. При этом процесс окисления сопровождается восстановлением используемого аниона. Органические вещества окисляются до CO₂ и воды, а анионы превращаются либо в простое вещество, либо в газообразное максимально восстановленное вещество.

NO₃ ^- / N₂ / NH₃

PO₄ ^3- / P / PH₃

SO₄ ^2- / S / H₂S

CO₃ ^2- / C / CH₄

SiO₄ ^2- (силикат) SiH₄ (газ силан)

Если в процессе окисления в анаэробных условиях принимают участие микроорганизмы, то в результате образуются продукты неполного окисления. Такой процесс называется брожением.

Избыточное содержание нитратов и фосфатов в воде вызывает бурный рост водорослей не только в глубине но и на поверхности водоема. Появление поверхностной растительности препятствует проникновению солнечного света в глубь воды, что приводит к затуханию процесса фотосинтеза. Как только вода исчерпала свой ресурс процесс фотосинтеза прекращается =>прекращается выработка кислорода.

Аэробный водоём превращается в анаэробный. Где в качестве окислителя выступают карбонаты и сульфаты. В результате анаэробного окисления карбонаты превращаются в метан, а сульфаты в сероводород.

СО₃^2- – СН₄

SO₄^2- – H₂S

Отмирает водная растительность. Гибель гидробионтов и образование сапропели (донные отложения) – это первый шаг к заболачиванию водоема, а продукты анаэробного окисления метан и сероводород, являясь токсичными, окончательно уничтожают всех гидробионтов. Метан и сероводород – это болотные газы