Гидробиология и водная экология (организация, функционирование и загрязнение водных экосистем). Зилов Е.А. - 114 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

114
освобождая ионы кальция или магния, углекислота поступает в атмосферу. Наоборот,
озера, расположенные в бассейнах, образованных изверженными породами (гранитами,
базаль с л
к
ется в процессах выветривания.
Некот и
оксидов алю ках почвы.
Буфер г н
Процессы женную потребленног
тами, гнейсами) очень чувствительны к закислению. Озера, ра по оженные в
изголовье бассейна, также очень чувствительны, поскольку площадь бассейна мала, слой
почвы тоно , практически все осадки напрямую попадают в озеро. 3/4 из 1 180 озер,
исследованных в чувствительных к закислению частях США, были закислены
органическими кислотами, поступающими с водосбора (Baker et al., 1991). В Финляндии
большое число озер закислено по той же причине (Finnish lake…, 1991). В бассейнах,
сложенных изверженными породами, HCO
3–
высвобожда
орое количество водородионов связывается при растворении гидроксидов
миния, двуокиси кремния. Часть заменяет катионы в частич
ные свойства почв определяются: долей силикатов и ли истых веществ, способных
к выветриванию; долей отрицательно заряженных частиц почвы, связанных с Ca
2+
, Mg
2+
,
NH
4
+
, Al
3+
, которые могут заменяться на H
+
; временем контакта воды с почвой, зависящим
от толщины и структуры почвенного покрова.
Буферная емкость озер, рек и болот
Процессы, воздействующие на буферную, или нейтрализационную емкость вод
(ANC), приведены в таблице 42.
Таблица 42
, воздействующие на ANC, выра в молях о CH
2
O
( ANC, органическая) и на моль восстановленного неорганического субстрата
( ANC, неорганическая) (Kalff, 2002)
Процессы Реакция ANC,
орг.
ANC,
неорг.
Выветривание CaCO
3
+2H
+
Ca
2+
+CO
2
+H
2
O – +2
CaAl
2
Si
2
O
8
+2H
+
Ca
2+
+H
2
O+Al
2
Si
2
O
8
(OH)
4
– +2
+6
4
Al
2
O
3
+3H
2
O+6H
+
2Al
3+
+6H
2
O
Ионообмен 2ROH+SO
2
R SO +2OH
2 4
– +2
NaR+H
+
HR+Na
+
+1
Денитрификация 2CH
2
O+NO
3
+2H 2CO
2
+NH
4
+H
2
O +1
5CH
2
O+4NO
3
+ +
+2
+4H
+
5CO
2
+2N
2
+7H
2
O +0,8 +1
+4 +2
В +2
Восстановление
Восстановление
марганца
CH
2
O+2MnO
2
+4H
+
CO
2
+2Mn
2+
+3H
2
O
осстановление железа CH
2
O+4FeO(OH)+8H
+
CO
2
+4Fe
2+
+7H
2
O +8
2
сульфата
2CH
2
O+SO
4
+2H CO
2
+H
2
S+2H
2
O +1 +2
Нитрификация NH
4
+
+2O
2
NO
3
+
+2H
+
+H
2
O –1 –2
Окисление марганца 2Mn
2+
+O +3H O2MnO +4H
+
+H O –4 –2
Окисление железа 4Fe
2+
+O
2
+6H
2
O4FeO(OH)+8H
+
–8 –2
Окисление сульфидов H
2
S+2O
2
SO
4
2
2 2 2 2
+2H
+
–1 –2
Окисление пирита FeS
2
+3ѕO
2
+3ЅH
2
OFe(OH)
3
2SO
4
2
+
+4H
+
–1,1 –4
                                                                                  114
освобождая ионы кальция или магния, углекислота поступает в атмосферу. Наоборот,
озера, расположенные в бассейнах, образованных изверженными породами (гранитами,
базальтами, гнейсами) очень чувствительны к закислению. Озера, расположенные в
изголовье бассейна, также очень чувствительны, поскольку площадь бассейна мала, слой
почвы тонок, практически все осадки напрямую попадают в озеро. 3/4 из 1 180 озер,
исследованных в чувствительных к закислению частях США, были закислены
органическими кислотами, поступающими с водосбора (Baker et al., 1991). В Финляндии
большое число озер закислено по той же причине (Finnish lake…, 1991). В бассейнах,
сложенных изверженными породами, HCO3– высвобождается в процессах выветривания.
Некоторое количество водород–ионов связывается при растворении гидроксидов и
оксидов алюминия, двуокиси кремния. Часть заменяет катионы в частичках почвы.
Буферные свойства почв определяются: долей силикатов и глинистых веществ, способных
к выветриванию; долей отрицательно заряженных частиц почвы, связанных с Ca2+, Mg2+,
NH4+, Al3+, которые могут заменяться на H+; временем контакта воды с почвой, зависящим
от толщины и структуры почвенного покрова.
                       Буферная емкость озер, рек и болот
      Процессы, воздействующие на буферную, или нейтрализационную емкость вод
(ANC), приведены в таблице 42.
                                                                          Таблица 42
     Процессы, воздействующие на ANC, выраженную в молях потребленного CH2O
     (∆ ANC, органическая) и на моль восстановленного неорганического субстрата
                        (∆ ANC, неорганическая) (Kalff, 2002)
      Процессы                        Реакция                  ∆ ANC,       ∆ ANC,
                                                                 орг.       неорг.
                                       +   2+
    Выветривание             CaCO3+2H ↔Ca +CO2+H2O                 –          +2
                      CaAl2Si2O8+2H+↔Ca2++H2O+Al2Si2O8(OH)4        –          +2
                            Al2O3+3H2O+6H+↔2Al3++6H2O              –          +6
     Ионообмен                2ROH+SO42–↔R2SO4+2OH–                –          +2
                                  NaR+H+↔HR+Na+                    –          +1
                                    –    +          +
  Денитрификация         2CH2O+NO3 +2H ↔2CO2+NH4 +H2O             +1          +2
                        5CH2O+4NO3–+4H+↔5CO2+2N2+7H2O           +0,8          +1
   Восстановление       CH2O+2MnO2+4H+↔CO2+2Mn2++3H2O             +4          +2
      марганца
Восстановление железа  CH2O+4FeO(OH)+8H+↔CO2+4Fe2++7H2O           +8          +2
   Восстановление        2CH2O+SO42–+2H+↔CO2+H2S+2H2O             +1          +2
      сульфата
    Нитрификация              NH4++2O2↔NO3–+2H++H2O               –1          –2
                              2+                   +
 Окисление марганца       2Mn +O2+3H2O↔2MnO2+4H +H2O              –4          –2
  Окисление железа         4Fe2++O2+6H2O↔4FeO(OH)+8H+             –8          –2
Окисление сульфидов              H2S+2O2↔SO42–+2H+                –1          –2
                                                      2–   +
  Окисление пирита     FeS2+3ѕO2+3ЅH2O↔Fe(OH)3+2SO4 +4H         –1,1          –4