img-216171322

Вэтом процессе существенное значение имеет участие тиобактерий (серобактерий), способствующих окислению сероводорода.

Вприродных водах сульфиды, по сравнению с другими ингредиентами, находятся в малых количествах, однако содержание их в несколько мг придает воде специфические свойства (запах, вкус), что дает основание считать воду сульфидной.

Как было видно выше, в процессе окисления сульфидов в качестве промежуточных продуктов реакции появляются тиосульфатные ионы (S203") и гидросульфидные ионы (HSO/), количество которых в природных водах обычно очень мало,

аустойчивость невелика.

6.Биогенные вещества

Кбиогенным принадлежат вещества, в той или иной мере связанные своим происхождением с жизнедеятельностью водных организмов; присутствие же этих веществ в воде, в свою очередь, определяет возможность существования водных организмов. Выделение этой группы является несколько условным, так как в жизненных процессах принимает участие и ряд других ионов, в частности ионы Са", Mg", К' и др. Биогенные вещества находятся в воде в виде ионов, а также в виде коллоидов— большей частью не выясненного еще состава.

и возможность взаимного перехода одного в другой дают основа-

содержащие в своем составе белок. В результате этого сложного биохимического процесса, протекающего при участии различных бактерий и ферментов (стр. 97,98), гидролитическое

R - CHNH2 - СООН -f - Н , 0 = R — СНОН — СООН + NH3.

Вместе с тем NH4' может появляться и другим, неорганическим, путем. Так, замечено присутствие NH4' в .болотистых водах, богатых гумусовыми веществами, которые, повидимому, способны восстанавливать-нитраты -до- -NH'4\ Нитраты и нитриты могут быть восстановлены до NH4 ' и другими веществами, например сероводородом и закисным железом. Кроме того, МН4" часто попадает в водоемьг в составе промышленных сточных^ вод, например азотно-туковых, газовых, коксо-бензольных~~

. содовых и других заводов. Наконец, в глубинных слоях зем-

населенных пунктов, а также в реках, расположенных ниже больших городов и промышленных предприятий. Количество его может доходить в отдельных случаях до нескольких мил-

в результате которых продукты распада, некогда погребенного органического вещества, не подвергаются процессам нитрификации. То же самое наблюдается в анаэробных условиях застойных глубинных зон некоторых морей (стр. 271).

Кроме ионного состояния (в виде NH4'), аммониевая группа встречается в природных водах в сложных соединениях, полу-

бактерий (Nitrosomonas) окисляется в нитритный ион. Этот процесс, называемый нитрификацией, может быть выражен уравнением

2NH, + 302 = 2HN02 -j- 2Н20.

Процесс нитрификации не останавливается на этом, так как при действии других бактерий (Nitrobacter) N 0 / окисляются далее в нитратные ионы

регенерация нитратов в процессе минерализации органических веществ (стр. 97—99). Таким образом, в водоемах процесс

слоты (так называемый минеральный фосфор), так и в виде соединений в органическом комплексе (органический фосфор)- В ионном состоянии в природных водах минеральный фос-

Соотношение между содержанием отдельных форм фосфора., рассчитанное на основании констант диссоциации при различных величинах рН воды, приводится в табл. 18.

Таблица IS"

Соотношение форм производных фосфорной кислоты в воде в зависимости от рН

Органический растворенный фосфор является составной частью сложных органических соединений.

Помимо растворенного состояния, фосфор может находиться в природной воде во взвешенных частицах как минерального,

тельной жизни, являясь зачастую одним из факторов, лимитирующих и определяющих развитие растительных организмов и, таким образом, продуктивность водоемов.

.84

вероятно, значительно повышается защитным действием1 при-

в осадок Fe (ОН)3 способствуют противоположно заряженные золи кремневой кислоты (процесс коагуляции).

Происхождение многих озерных руд объясняют отложе-

стых~водГ*особённо в том случае, если происхождение железа связано с растворением сернокислого железа.

Окисное железо встречается почти исключительно в поверхностных водах, и количество его обычно выражается в сотых и, реже, десятых долях мг/л. Закисное железо встречается преимущественно в подземных водах, в несколько больших количествах, но редко превышает 1 мг/л, однако известны воды, где количество закисного железа доходит до нескольких десятков и сотен мг/л (стр. 159).

Соединения кремния. Кремний, как и фосфор, может присутствовать в природной воде в виде минеральных и органи - че.ских соединений, Из минеральных соединений необходимо отметить кремневую кислоту и производные от нее ионы.

находится только недиссоциированная кремневая кислота, при рН выше 8 совместно с HSiO/ присутствует H2SiOs и при рН выше 11, как это видно по данным табл. 19, в воде присутствует только ион HSiO/,

1 Защитное действие коллоидов заключается в том, что частицы неустойчивого в воде (гидрофобного) коллоида адсорбируют на своей поверхности частицы другого коллоида, который имеет более сильную связь е молекулами воды (т. е. имеет гидрофильный характер); в результате этого частица гидрофобного коллоида приобретает в воде большую устойчивость.

ряду с другими ингредиентами, что было бы весьма существенно для маломинерализованных вод, особенно генетически связанных с изверженными породами.

7. Микроэлементы

Веществ, совершенно нерастворимых в воде, нет, и каждый элемент, встречающийся в земной коре, содержится и в природных водах. Большинство известных химических элементов

фтора и эндемический зоб при малом содержании иода. Установлено, что медь, мышьяк, марганец, цинк и иод играют важную физиологическую роль в жизни организмов, являясь, повидимому, своеобразными катализаторами. Минеральный обмен у животных и растений, очевидно, не ограничивается только теми элементами, которые находятся в организме в больших количествах. „В настоящее время мы можем утверждать,—

и еще неизвестные стабильные и нестабильные химические элементы".

ние ионов Вг' составляет 100—300мг1л, вводах районов Красно-

Мертвого моря содержание ионов Вг' достигает нескольких граммов в литре воды.

Содержание ионов, иода значительно меньше, чем брома. В пресных водах, по Данным Драгомировой, содержание ионов иода составляет до 0,003 мг/л. Вода р. Дон, например, по

.88

превышает 0,055 мгАи/f; обычно же оно еще меньше — в пределах 0,005—0,05 мгАи/т. Данные Габера о незначительном содержании золота в природной воде находят подтверждение и в содержании золота в речных водах, в которых, по наблюдениям автора, даже при содержании в бассейне рассыпного золота количество его находится в пределах 0,006—0,1 мгАи/т* Условия, существующие в природных водах, не способствуют устойчивости золота в ионном состоянии, поэтому основной формой золота, присутствующего в воде, повидимому, являются минеральные и органические вещества, находящиеся в коллоидном состоянии, в состав которых золото входит в виде, механического вкрапления или в виде сложного химического соединения.

Примером элементов, находящихся в природных водах в состоянии крайнего рассеяния, являются элементы семейства радия. Количество их в природной воде крайне ничтожно, но благодаря их особым свойствам, они легко обнаруживаются даже при таком содержании. Вообще можно считать, что все природные воды содержат в незначительном количестве радиоактивные вещества: эманацию радия (Rn) и иногда радий (Ra). Этому способствует широкая распространенность радиоактивных элементов среди горных и осадочных пород, хотя и находящихся в состоянии крайнего рассеяния.

Воды, обладающие радиоактивностью, по своему химическому составу могут быть весьма различны: имеющие До 28 М. Е. считаются слабо радиоактивными, от 28 до 80 М. Е. — среднерадиоактивными и выше 80 М. Е. —сильно радиоактивными.

Радиоактивные воды принято подразделять на две группы: 1) воды, содержащие только одну эманацию радия, — радоновые воды; к ним относится большинство минеральных курортных источников; 2) воды, содержащие в растворе известное количество радия и равновесное количество эманации,— радиевые воды (глубокие пластовые воды нефтяных месторождений). Кроме того, иногда встречаются сильно радиоактивные воды, содержащие радий и, помимо равновесной ему эманации, еще избыточное количество эманации.

Нормальное содержание Ra в пресных водах около Ю- 9 мг/л. При больших количествах Ra воды считаются радиевыми; при этом их можно подразделять на слабо радиевые воды (до Ю - 7

электростатических единиц. Кроме того, применяют еще следующие единицы