Прозрачность, Водородный показатель (рН) - Экологический мониторинг поверхностных водных объектов в Российской Федерации

Прозрачность (или светопропускание) природных вод обусловлена их цветом и мутностью, т. е. содержанием в них различных окрашенных и взвешенных органических и минеральных веществ.

Воду в зависимости от степени прозрачности условно подразделяют на прозрачную, слабоопалесцирующую, опалесцирующую, слегка мутную, мутную, сильно мутную. Мерой прозрачности служит высота столба воды, при которой можно наблюдать опускаемую в водоем белую пластину определенных размеров (диск Секки) или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и типа (как правило, шрифт средней жирности высотой 3,5 мм). Результаты выражаются в сантиметрах с указанием способа измерения.

Определение прозрачности воды - обязательный компонент программ наблюдений за состоянием водных объектов. Увеличение количества грубодисперсных примесей и мутности характерно для загрязненных и эвтрофных водоемов.

Водородный показатель (рН)

Содержание ионов водорода (гидроксония - H3O+) в природных водах определяется в основном количественным соотношением концентраций угольной кислоты и ее ионов:

CO2 + H20 > H+ + HCO3- > 2 H+ + CO32- .

Для удобства выражения содержания водородных ионов была введена величина, представляющая собой логарифм их концентрации, взятый с обратным знаком:

PH = - lg[H+].

Для поверхностных вод, содержащих небольшие количества диоксида углерода, характерна щелочная реакция. Изменения pH тесно связаны с процессами фотосинтеза (при потреблении CO2 водной растительностью высвобождаются ионы ОН-). Источником ионов водорода являются также гумусовые кислоты, присутствующие в почвах. Гидролиз солей тяжелых металлов играет роль в тех случаях, когда в воду попадают значительные количества сульфатов железа, алюминия, меди и других металлов:

Fe2+ + 2H2O> Fe(OH)2 + 2H+.

Значение pH в речных водах обычно варьирует в пределах 6,5-8,5, в атмосферных осадках 4,6-6,1, в болотах 5,5-6,0, в морских водах 7,9-8, Концентрация ионов водорода подвержена сезонным колебаниям. Зимой величина pH для большинства речных вод составляет 6,8-7,4, летом 7,4-8,2. Величина pH природных вод определяется в некоторой степени геологией водосборного бассейна.

В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого водопользования, воды водных объектов в зонах рекреации, а также воды водоемов рыбохозяйственного назначения, величина pH не должна выходить за пределы интервала значений 6,5-8,5.

В водоеме можно выделить несколько этапов процесса его закисления. На первом этапе рН практически не меняется (ионы бикарбоната успевают полностью нейтрализовать ионы Н+). Так продолжается до тех пор, пока общая щелочность в водоеме не упадет примерно в 10 раз до величины менее 0,1 моль/дм

На втором этапе закисления водоема рН воды обычно не поднимается выше 5,5 в течение всего года. О таких водоемах говорят как об умеренно кислых. На этом этапе закисления происходят значительные изменения в видовом составе живых организмов.

На третьем этапе закисления водоема рН стабилизируется на значениях рН<5 (обычно рН 4,5), даже если атмосферные осадки имеют более высокие значения рН. Это связано с присутствием гумусовых веществ и соединений алюминия в водоеме и почвенном слое.

Природные воды в зависимости от рН рационально делить на семь групп (табл. 6).

Таблица 6 Группы природных вод в зависимости от рН

Группа

РН

Примечание

Сильнокислые воды

<3

Результат гидролиза солей тяжелых металлов (шахтные и Рудничные воды)

Кислые воды

3-5

Поступление в воду угольной кислоты, фульвокислот и других органических кислот в результате разложения органических веществ

Слабокислые воды

5-6,5

Присутствие гумусовых кислот в почве и болотных водах (воды лесной зоны)

Нейтральные воды

6,5-7,5

Наличие в водах Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2

Слабощелочные воды

7,5-8,5

Наличие в водах Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2

Щелочные воды

8,5-9,5

Присутствие Na2CO3 или NaHCO3

Сильнощелочные воды

9,5

Присутствие Na2CO3 или NaHCO3

Похожие статьи




Прозрачность, Водородный показатель (рН) - Экологический мониторинг поверхностных водных объектов в Российской Федерации

Предыдущая | Следующая