- •Введение
- •Рекомендации к тестовым заданиям
- •Три агрегатных состояния планеты
- •Глава 1. Атмосфера – скафандр земли
- •Структура атмосферы
- •Состав атмосферы
- •Первичные атмосферы Земли
- •О динамике накопления кислорода в земной атмосфере
- •Азот – основной компонент воздуха
- •Углекислый газ – третий важнейший для живых организмов компонент воздуха
- •Циркуляция атмосферы
- •1.8. Аэрозоли атмосферы
- •1.9. Рассеянные металлы в тропосфере – природное явление
- •1.10. Источники поступления тяжелых металлов в атмосферу
- •Глава 2. Гидросфера – вместилище основного элемента аристотеля
- •2.1. Гидросфера как природная система
- •2.2. Физические свойства воды. Уникальные свойства
- •2.3. Характеристика состава природных вод. Растворенные газы
- •2.4. Главные компоненты в природных водах
- •2.5. Микроэлементы в составе природных вод
- •2.6. Естественные источники загрязнения воды
- •2.7. Океан. Состав океанской воды
- •2.8. Соленость океанской воды
- •2.9. Океан – индивидуальная форма структуры для нашей планеты
- •2.10. Озера. Химия озер
- •Глава 3. Литосфера – твердая оболочка земли
- •3.1. Строение Земли
- •Ядро и мантия
- •Литосфера – особая область планеты
- •Химический состав земной коры как фактор биосферы
- •Минерально-сырьевой потенциал России
- •Почва – ценный ресурс литосферы
- •Почва, ее состав и строение
- •3.9. Органические вещества почвы
- •Почвенная биота
- •Биосфера – самая молодая и самая динамичная часть Земли2
- •Антропогенные воздействия на биосферу
- •Глава 4. Проблемы атмосферы
- •4.1. Различные типы загрязнения воздуха
- •4.2. Естественные загрязнения атмосферного воздуха
- •4.3. Антропогенное загрязнение атмосферного воздуха
- •4.4. Парниковый эффект
- •4.5. Парниковые газы
- •4.6. Большой климатический спор о влиянии парниковых газов на климат
- •4.7. Озон в верхних слоях атмосферы. («Озоновый экран»)
- •4.8. Истощение озонового слоя в стратосфере
- •4.9. Влияние различных загрязнителей атмосферы на озон
- •4.10. Размышления об озоне и не только
- •Содержание
- •Глава 1. Атмосфера – скафандр для Земли
- •Глава 2. Гидросфера – вместилище основного элемента Аристотеля
- •Глава 3. Литосфера – твердая оболочка Земли 47
- •Глава 4. Проблемы атмосферы 67
2.5. Микроэлементы в составе природных вод
К этой группе относятся элементы, соединения которых встречаются в природных водах в очень малых концентрациях [1, с.106]. Их концентрация измеряется микрограммами в одном литре (мкг/л), а часто и более малыми величинами. Микроэлементы представляют собой самую большую группу состава природных вод. Условно микроэлементы можно разделить на пять подгрупп:
1) типичные катионы (Li+, Rb+, Cs+, Be2+, Sr2+, Ba2+ и др.);
2) ионы тяжелых металлов (Cu2+, Ag+, Au+, Pb2+, Fe2+, Ni2+, Co2+ и др.);
3) амфотерные комплексообразователи (Cr, Mo, V, Mu);
4) типичные анионы (Br-, J-, F-, B-);
5) радиоактивные элементы.
Микроэлементы попадают в организм не только с питьевой водой, но и с пищей, однако это не умаляет значения необходимости их изучения в природных водах, так как содержание микроэлементов в воде той или иной местности характеризует условия и возможность поступления их в организм с водой и пищей.
Успешное изучение микроэлементов затруднено не только их малым содержанием в природных водах, но и в сильнейшей мере неясностью формы их присутствия в растворе. Например, при рН около 8 медь может присутствовать одновременно в разных количественных соотношениях в виде недиссоциированных молекул CuSO4, полудиссоциированных [CuCl]+; продукта гидролиза [CuOH]+ и свободного иона Cu2+. Железо почти всегда находится в природных водах, так как оно имеет высокий кларк (5, 1) и находится в состоянии повсеместного рассеяния в горных породах. Формы его содержания многообразны.
В двухвалентном состоянии железо находится при низких рН. Так, в подземных водах при повышенном содержании угольной кислоты и отсутствии кислорода оно находится в виде гидрокарбоната Fe(HCO3)2, часто в значительных количествах, до нескольких миллиграмм на литр (повышенное содержание железа – свыше 1 мг/л – ухудшает качество воды). При выходе на поверхность и достаточной аэрации гидрокарбонат железа гидролизуется, и малорастворимый гидрат железа (II) окисляется в гидрат железа (III):
Fe2+ + 2HCO3- Fe(OH)2 + 2 CO2;
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3.
В равновесии с гидратом железа (III) присутствуют еще ряд других форм: [Fe(OH)]2+; [Fe2-(OH)2]4+; [Fe(OH)2]+, причем при рН=8 основной является Fe(OH)3.
Большинство микроэлементов имеет во всех природных водах очень низкие концентрации – намного ниже 1 мг/л. Для некоторых причиной этого является их малая распространенность в природе. Однако для большинства микроэлементов эта причина не может служить объяснением их малых концентраций, наблюдаемых в природных водах. Нетрудно видеть, например, что концентрация ванадия или хрома в природных водах (кларки их соответственно 1,510-2 и 210-2) намного порядков меньше серы и хлора (кларки 510-2 и 4,510-2), образующих главные ионы воды, хотя кларки тех и других очень близки. Кларк – весовой процент содержания в породах; количественная характеристика распространенности микроэлементов в земной коре.
Укажите, какие существуют причины ограничивающие концентрацию микроэлементов в природных водах…
[1] ограничение растворимости многих тяжелых металлов постоянно присутствующими в воде анионами ОН-, СО32-;
[2] адсорбция микроэлементов сорбентами (глинистыми минералами, органическими веществами различной степени дисперсности);
[3] извлечение микроэлементов живыми организмами, для которых они жизненно необходимы;
[4] глубинные магматические процессы (выделение кислых газов из магмы, выщелачивание пород на их пути).