41426 (661627), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Нітрати

Присутність нітратних іонів у природних водах пов'язано з:

внутрішніми процесами у водоймі- нітрифікації амонійних іонів при участі кисню під дією нітрифкуючих бактерій

; атмосферними опадами, що поглинають оксиди азоту, що утворюється при атмосферних електричних розрядах, (концентрація нітратів в атмосферних опадах досягає 0.9 - 1 мг

промисловими і господарсько-побутовими стічними водами особливо після біологічного очищення, коли концентрація досягає 50 мг/дм3;

стоком із сільськогосподарських угідь і зі стоками води зі зрошуваних полів, на яких застосовуються азотні добрива.

Головними процесами, спрямованими на зниження концентрації нітратів, є споживання їх денітрифікуючими бактеріям і фітопланктоном, що при недостачі кисню використовують кисень нітратів для окислювання органічних речовин.

У поверхневих водах нітрати знаходяться в розчиненій формі. Концентрація нітратів у поверхневих водах схильна до сезонних коливань: мінімальна у вегетаційний період, вона збільшується у восени і досягає максимуму зимою, коли при мінімальному споживанні азоту відбувається розкладання органічних речовин і перехід азоту з органічних форм у мінеральні. Амплітуда сезонних коливань може бути одним із показників евтрофіровання водного об'єкта. [3], [2].

У незабруднених поверхневих водах концентрація нітратів-іонів не перевищує розміру порядку десятків мікро грамів у літрі (у перерахунку на азот). З наростанням евтрофікації абсолютна концентрація нітратного азоту і його частки в сумі мінерального азоту зростають, досягаючи n. 10-1 мг/дм3. У незабруднених підземних водах вміст нітратних іонів звичайно виражається сотими, десятими частками міліграма і рідше одиницями міліграмів у літрі. Підземні водоносні пласти в більш схильні нітратному забрудненню, чим поверхневі водойми (тому що відсутній споживач нітратів) [5].

Значення гранично припустимих концентрацій нітратів для овочів і фруктів, мг/кг [8]

При тривалому вживанні питної води і харчових продуктів, що містять значні кількості нітратів (від 25 до 100 мг/дм3 по азоту), різко зростає концентрація метгемоглобину в крові. Вкрай тяжко протікають метгемоглобинування в грудних дітей (насамперед, штучно годованих молочними сумішами, приготованими на воді з підвищеним - порядку 200 мг/дм3 - вмістом нітратів) і в людей, що страждають серцево-судинними захворюваннями. Особливо небезпечні грунтові води, що живлять криниці, оскільки у відкритих водоймах нітрати частково споживаються водними рослинами.

Присутність нітрату амонію в концентраціях порядку 2 мг/дм3 не викликає порушення біохімічних процесів у водоймі; гранична концентрація цієї речовини, що не впливає на санітарний режим водойми, 10 мг/дм3. Концентрації шкідливих сполук азоту (у першу чергу, амонію) для різноманітних видів риб складають розміри порядку сотень міліграмів [8].

Поряд з описаними ефектами впливу значну роль грає той факт, що азот - це один із першорядних біогенних (необхідних для життя) елементів. Саме цим обумовлене застосування сполук азоту в якості добрив, але, з іншого боку, із цим пов'язаний внесок винесеного із сільськогосподарських земель азоту в розвиток процесів евтрофікації (неконтрольованого росту біомаси) водойм. Так, з одного гектара зрошуваних земель виноситься у водяні системи 8-10 кілограмів азоту.

Гранично допустима концентрація у воді водойм (ГДКв) встановлена в розмірі 10 мг/л по азоті або 45 мг/л у вигляді іону NO3- (лімітуючий показник шкідливості, - санітарно-токсикологічний). У вимогах до складу води господарсько-питного призначення також зазначений норматив, що відповідає 10 мг/дм3 по азоті або 45 мг/дм3 у вигляді іона NO3- (тотожно дорівнює стандарту США для питної води).

Нітрити

Являють собою проміжний щабель у ланцюзі бактеріальних процесів окислювання амонію до нітратів (нітрифікація - тільки в аеробних умовах) і, навпаки, відновлення нітратів до азоту й аміаку (денітрифікація - при нестачі кисню). Подібні окисно-відновні реакції характерні для станцій аерації, систем водопостачання і власне природних вод. Крім того, нітрити використовуються в якості інгібіторів корозії в процесах водопідготовки технологічної води і тому можуть потрапити у системи господарсько-питного водопостачання. Широко відомо також застосування нітритів для консервування харчових продуктів.

У поверхневих водах нітрити знаходяться в розчиненому виді. У кислих водах можуть бути присутнім невеличкі концентрації азотистої кислоти (HNO2) (не дисоційованої на іони). Підвищений вміст нітритів вказує на посилення процесів розкладання органічних речовин в умовах більш повільного окислювання NO2- у NO3-, що вказує на забруднення водного об'єкта, тобто є важливим санітарним показником [3].

Концентрація нітритів у поверхневих водах складає соті (іноді навіть тисячні) частки міліграма в 1дм3; у підземних водах концентрація нітритів звичайно вище, особливо у верхніх водоносних обріях (соті, десяті частки міліграма в 1дм3).

Сезонні коливання нітритів характеризуються відсутністю їх зимою і появою навесні при розкладанні неживої органічної речовини. Найбільша концентрація нітритів спостерігається наприкінці літа, їхня присутність пов'язана з активністю фітопланктону (встановлена здатність діатомових і зелених водоростей відновлювати нітрати до нітритів). Восени вміст нітритів зменшується.

Однієї з особливістю розподілу нітритів по глибині водного об'єкта є добре виражені максимуми, звичайно поблизу нижньої межі термокліну й у гіполімніоні, де концентрація кисню знижується найбільше різко [2].

Гранично допустима концентрація нітритів у воді водойм (ГДКв) встановлена в розмірі 3.3 мг/дм3 у виді іона NO2- або 1 мг/дм3 у перерахунку на азот нітритів. Показник шкідливості - санітарно-токсикологічний.

Відповідно до вимог глобальної системи моніторингу стана навколишнього середовища (ГСМОС/GEMS) нітрит - і нітрат-іони входять у програми обов'язкових спостережень за складом питної води і є важливими показниками ступеня забруднення і трофічного статусу природних водойм.

Фосфор загальний

Сума мінерального й органічного фосфору.

Так само, як і для азоту, обмін фосфором між його мінеральними й органічними формами з одного боку, і живими організмами - з іншого, є основним чинником, що визначає його концентрацію.

Форми фосфору в природних водах [8]

Концентрація загального розчиненого фосфору (мінерального й органічного) у незабруднених природних водах змінюється від 5 до 200 мкг/дм3

Фосфор - найважливіший біогенний елемент, частіше усього лімітує розвиток продуктивності водойм. Тому надходження надлишку сполук фосфору з водозбору (у виді мінеральних добрив із поверхневими стоками із полів (із гектара зрошуваних земель виноситься 0. 4-0. 6 кг фосфору), із стоками з ферм (0. 01-0. 05 кг/доб. на одну тварину), із недоочищеними або неочищеними побутовими стічними водами (0. 003-0. 006 кг/доб. на одного жителя), а також із деякими виробничими відходами призводить до різкого неконтрольованого приросту рослинної біомаси водного об'єкту (це особливо характерно для стоячих і малопроточних водойм). Відбувається так називана зміна трофічного статусу водойми, що супроводжується перебудовою усього водного співтовариства і головне до переважання гнильних процесів (і, відповідно, зростанню каламутності, солоності, концентрації бактерій[1].

Один із ймовірних аспектів процесу евтрофікації - ріст синьо-зелених водоростей (ціанобактерій), багато з який токсичні. Речовини, що виділяються цими організмами відносяться до групи фосфор - органічних сполук, що містять, (нервово-паралітичні отрути). Дія токсинів синьо-зелених водоростей може виявлятися у виникненні дерматозів, шлунково-кишкових захворювань; в особливо важких випадках - при потраплянні великої маси водоростей в організм може розвиватися параліч.

Відповідно до вимог глобальної системи моніторингу стану навколишнього середовища (ГСМНС/GEMS) у програмі обов'язкових спостережень за складом природних вод включене визначення вмісту загального фосфору (розчиненого і зваженого, у виді органічних і мінеральних сполук). Фосфор є найважливішим показником трофічного статусу природних водойм.

Фосфор органічний

У цьому розумінні не розглядаються синтезовані в промисловості фосфорорганічні сполуки. Природні сполуки органічного фосфору надходять у природні води в результаті процесів життєдіяльності і розпаду мертвих водних організмів, обміну з донними відкладеннями.

Органічні сполуки фосфору присутні в поверхневих водах у розчиненому, зваженому і колоїдному стані.

Фосфор мінеральний

Сполуки мінерального фосфору надходять у природні води в результаті вивітрювання і розчинення порід, що містять ортофосфати (апатити і фосфорити) і надходження з поверхні водозбору у виді орто-, мета-, піро- і поліфосфат-іонів (добрива, синтетичні миючі засоби, добавки, що запобігають утворенню накипу в казанах і т.п.), а також утворюються при біологічній переробці залишків тварин і рослинних організмів. Надлишковий вміст фосфатів у воді, особливо в грунтовій, може бути ознакою наявності у водяному об'єкті домішок добрив, компонентів господарсько-побутових стічних вод, що біомаси розкладається.

Основною формою неорганічного фосфору при значеннях pН водойми більше 6.5 є іон HPO42- (біля 90%). У кислих водах неорганічний фосфор існує переважно у вигляді H2PO4-.

Концентрація фосфатів у природних водах звичайно дуже малаі - соті, рідко десяті частки міліграмів фосфору в літрі, у забруднених водоймах вона може досягати декількох міліграмів у 1 дм3. Підземні води містять звичайно не більш 100 мкг/дм3 фосфатів; виняток складають води в районах залягання фосфоровмісних порід.

Вміст сполук фосфору піддається сезонним коливанням, оскільки він залежить від співвідношення інтенсивності процесів фотосинтезу і біохімічного окислювання органічних речовин. Мінімальні концентрації фосфатів у поверхневих водах спостерігаються звичайно навесні і влітку, максимальні - восени і зимою, у морських водах - відповідно навесні і восени, влітку і зимою.

Загальна токсична дія солей фосфорної кислоти можлива лише при дуже високих дозах і частіше усього обумовлено домішками фтору [8].

Поліфосфати

Men(PO3)n , Men+2PnO3n+1 , MenH2PnO3n+1

Застосовуються для пом'якшення води, обезжирення волокна, як компонент пральних порошків і мила, інгібітор корозії, каталізатор, у харчовій промисловості.

Характеристики

Список файлов реферата