Речные воды имеют, как правило, сравнительно невысокую минерализацию и относятся к пресным водам. Формирование химического состава речных вод определяется как естественными, климатическими и почвенно-гидрогеологическими условиями, так и антропогенными факторами.
В гидрохимический состав речных вод входят следующие основные группы:
1. Главнейшие ионы и катионы , определяющие минерализацию речной воды. К числу главных ионов и катионов, содержащихся в речных водах относят HCO 3 - , CO 3 2- , SO 4 2- , CI - , Ca 2+ , Mg 2+ , Na + , K + .
2. Микроэлементы , из числа которых в речных водах присутствуют бром, медь свинец, ртуть, марганец, цинк, в количествах, не превышающих 10-30 мкг/л.
3. Биогенные элементы, в речных водах – это соединения неорганического азота и фосфора.
Химические характеристики стока меняются при смене одной фазы водного режима другой.
В период половодья склоновые воды характеризуются малой минерализацией (50-100мг/л) гидрокарбонатно-кальциевым составом, относительно большим содержанием растворенных в воде органических веществ гумусового происхождения и низкой величиной рН.
На спаде половодья в реки поступают почвенно-грунтовые воды вследствие дренирования водоносных горизонтов почвенно-грунтовой толщи. Они характеризуются довольно значительной минерализацией, преобладанием гидрокарбонатов в составе анионов и небольшим количеством органических веществ.
В период межени, реки питаются за счет грунтовых вод. Поступление грунтовых вод приводит к увеличению минерализации с севера на юг (от 250-600 мг/л до 800-5000 мг/л) и большому разнообразию химического состава, вследствие разнообразия почвенно-геологических условий.
Процессы формирования химического состав природных вод:
Молекулярная диффузия
Диффузия – это миграция химического вещества под действием градиента его концентрации.
Турбулентная диффузия
В естественном потоке продольный перенос при существовании градиент концентрации.
Диффузионно-конвективный перенос
Конвективная диффузия – смешение вод различного состава и различной минерализации.
Процессы, переводящие вещество в раствор
Гидролиз – реакции обменного разложения воды при ее взаимодействии
с минералами.
Растворение – полное разрушение кристаллической решетки минералов.
Выщелачивание – минерал растворяется частично.
Процессы, выводящие вещество из раствора
Осаждение происходит при превышении концентрации молекул вещества их произведения растворимости.
Обменные процессы вещества
Ионный обмен – это процесс поглощения твердым веществом, т.е. адсорбции из воды одних ионов и замены их другими, находящимися
в твердом веществе (глинистые минералы, органическое вещество природных вод).
Окислительно-восстановительные.
Биогеохимические реакции.
Факторы формирования химического состава природных вод:
Горные породы,
Водный режим,
Взвешенные вещества,
Донные отложения.
Конец работы -
Эта тема принадлежит разделу:
ОБЩАЯ ГИДРОЛОГИЯ
университет... Виноградова Т А Пряхина Г В Паршина Т В ОБЩАЯ ГИДРОЛОГИЯ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Все темы данного раздела:
Наука гидрология и ее связь с другими науками
Воды планеты образуют гидросферу – прерывистую водную оболочку, расположенную на поверхности и в толще земной коры, включающую в себя океаны, моря, воды поверхности суши
Методы исследований в гидрологии
Основными методами исследований современной гидрологии являются: 1) полевой, 2) экспериментальный и 3) теоретический.
Полевые исследования включают
Вода на земле. Водные ресурсы
Вода пребывает на Земле в самом различном состоянии в зависимости от мест своего сосредоточения. Основная ее масса содержится в трех следующих макроструктурных элементах планеты:
В м
Основные свойства воды
Вода – это светлая прозрачная жидкость, бесцветная в малых объемах и приобретающая голубовато-зеленоватую окраску своей толщи. Лед тоже прозрачен, так как коэффициент поглощения им света в видимой
Водные объекты. Круговорот воды в природе. Внутриматериковый влагооборот
В гидрологии выделяют три группы водных объектов: водоемы, водотоки и особые водные объекты.
Водоемы – это водные объекты в понижениях земной поверхно
Внутриматериковый влагооборот
Осадки, выпадающие на любой участок земли, складываются
из «внешних» и «внутренних» – образованных в результате испарения
с конкретного участка. «Внутренние» осадки – это испаривш
Водосбор реки. Морфометрические характеристики водосбора
Водосбор - это часть земной поверхности, а также толщи почвогрунтов,
с которых вода стекает в реку, речную систему или озеро, ограниченных водоразделом поверхностным и под
Водный баланс бассейна реки. Элементы водного баланса
Реки питаются за счет жидких осадков (дождевое питание), воды, образованной в результате таяния снега на поверхности водосбора (снеговое питание), таяния высокогорных ледников
Осадки. Перехват осадков растительностью
Осадки являются одной из самых важных составляющих гидрологического цикла. Они образуются путем конденсации водяного пара
в атмосфере. В зависимости от метеорологических условий формирован
Испарение
В результате процесса испарения часть поступивших на поверхность земли атмосферных осадков покидает пределы водосбора в виде водяного пара. Испарение происходит с водной поверхност
Речной сток. Факторы формирование стока на водосборе
Стоком в гидрологии называют движение воды по поверхности земли, а также в толще почв и горных пород в процессе ее круговорота в природе.
Формирование стока на водосборе – сложный многофак
Основные характеристики стока воды. Фазы водного режима. Гидрограф стока
Расход воды – количество воды, протекающее через живое сечение русла в единицу времени.
Уровень воды. Уровенный режим
Уровень воды – высота поверхности воды над условной плоскостью сравнения, называемой «нулем графика», H, [см], смотри рисунок 5.
Уровень воды измеряется на пунктах
Краткосрочные, годовые и многолетние колебания уровней воды
К краткосрочным колебаниям уровня воды относятся: сгонно-нагонные (в устьевых областях), паводки (ливневые), суточные колебания (при суточном регулировании ГЭС – волны попусков и в
Связь поверхностных и подземных вод
В результате процесса фильтрации вода с поверхности проникает в толщу почво-грунтов и формирует подземный сток. В подземных горизонтах вода присутствует в трех агрегатных состояниях: в виде водяног
Река и речная система
Совокупность всех водных объектов в пределах какой-либо территории называется гидрографической сетью данной территории. В пределах гидрографической сети речного бассейна выделяют
Скорость течения воды в руслах рек
Движение воды в руслах рек осуществляется под действием силы тяжести. Скорость течения зависит от уклона, количества воды в русле и шероховатости подстилающей поверхност
Тепловой баланс бассейна реки. Термический и ледовый режим рек
Тепловой баланс бассейна реки.
, (18)
где
Режим стока наносов. Гидрохимический режим рек
Твердые частицы, образующие речные наносы, поступают в русла рек
в результате процессов эрозии поверхности водосбора и речного русла. Интенсивность процесса эрозии поверхности водосбора за
Морские устьевые области
Устьевая область реки – это особый физико-географический объект, расположенный при впадении крупной реки в море, в пределах которого происходят специфические устьевые процессы. Они обусловлены взаи
I. Физические процессы
A. Динамика вод. Динамическое взаимодействие вод реки и приемного водоема, включая формирование сопряжения реки и водоема в виде гидравлического подпора или спада; распластыван
Б. Ледо-термические процессы на устьевом участке реки, в водоемах дельты и на устьевом взморье.
B. Динамика наносов на устьевом участке реки и устьевом взморье.
Г. Эрозионно-аккумулятивные (морфологические процессы, включая формирование продо
Основные морфометрические характеристики озера
Длина (L, м) – кратчайшее расстояние между двумя наиболее удаленными друг от друга точками береговой линии озера, измеряемое по его поверхности. В зависимости от формы озера
Водный баланс озера. Режим уровня воды в озерах
Уравнение водного баланса озера в общем виде:
, (25)
где
Уровенный режим озер
Многолетние колебания воды в озере зависят от климатических факторов. Сезонные колебания определяются в основном притоком воды как русловым, так и распределенным (особенно в период таяния снегового
Тепловой баланс озер и термический режим
Процессы теплообмена воды с атмосферой наиболее интенсивно происходят в самых верхних слоях озера. Перенос тепла вглубь осуществляется как при непосредственном проникновении солнечной энергии в вод
Болота. Типы болот и их режим
Болото –природное образование, представляющее собой переувлажненный участок земной поверхности со слоем торфа и специфическими формами растительности, приспособившимися к условиям
Ледники. Определение. Образование, типы, строение. Движение ледников. Питание ледников. Баланс массы льда. Влияние на сток рек
Масса естественного фирна и льда, сформированная в результате накопления и преобразования твердых атмосферных осадков, расположенная главным образом на суше, существующая длительное время и обладаю
Типы ледников
Выделяют покровные, горно-покровные и горные ледники. Среди покровных ледников выделяют ледниковые щиты и купола, выводные ледники и шельфовые ледники. Они распространены в пол
Строение ледников
Наземный ледник можно разделить на две части, верхнюю – область питания (аккумуляции) и нижнюю – область абляции. Линяя разделяющая эти зоны называется гра
Опасные гидрологические явления
Проблема. Стихийные бедствия существуют лишь в силу того, что человек часто живет и работает в местах, которые являются ареной развития опасных гидрологических явлений, иногда и ка
Прорывные паводки
Большие уклоны и перепады высот, особенно при слабой устойчивости склонов, активности гляциальных явлений и сейсмических воздействиях, иногда приводят к перегораживанию рек естественными плотинами,
Волновые катастрофы
Если вы, поскользнувшись, упадете в свою ванну, то выплеснете половину воды на пол. А что случится, если в водоем обрушится обвал, оползень, сель? Последствия могут быть самыми разными, но все они
Селевые потоки
Проблема. Селевые потоки – одно из самых опасных и распространенных гидрологических явлений в горных странах и вообще в мире больших уклонов. Проблема селей постоянно остаётся проб
Селевые очаги
Селевой очаг – морфологическое образование, способное концентрировать сток, вмещающее ПСМ (потенциальный селевой массив) и имеющее достаточный уклон для развития сдвигового или транспортно-сдвигово
Селевые водосборы и водосборы селевых очагов
Селевой водосбор – краткое наименование бассейна, содержащего стокообразующие поверхности и способные сформировать наносоводный селевой поток. Обычно это водосборы поверхностного стока.
География селей
Многочисленные скальные селевые очаги на южном склоне Рушанского хребта, легко обозреваемые с Памирского тракта, вследствие слабых ливневых возможностей района десятки и сотни лет ждут своего часа.
Оползни, снежные лавины, снеговодные потоки
Оползни.Горный оползень – массив рыхлообломочной породы, сильно насыщенный водой, смещающийся вниз по склону. Образуется, когда сдвигающаяся сила превысит удерживающую или при сейс
Селевые потоки на ледниках
Геналдонские катострофы.При катастрофических подвижках и обвалах ледников иногда наблюдается отрыв части ледниковой массы, сопровождающийся дроблением льда, выбросом внутриледников
Химический состав воды может быть самым разным, так как зависит от содержания частиц неорганических и органических веществ. Протекая в различных слоях земли, вода растворяет соли (кальция, магния, железа и т.д.), насыщаясь ими.
Располагаясь на поверхности земли, вода соприкасается с газами, растворяя их. Даже природные воды отличаются по химическому составу друг от друга, так как его формируют растворенные в воде газы, основные ионы, биогенные и органические вещества, микроэлементы.
Большое влияние на качество воды и ее химический состав оказывает почва ложа пруда. Вода вымывает из почвы минеральные и органические вещества, что особенно отчетливо наблюдается в первые годы эксплуатации пруда.
Газовый режим в естественных и искусственных водоемах формируется за счет газов, которые попадают в воду из атмосферы и в результате химических процессов. Количество растворенных газов зависит от температуры, давления и наличия в воде солей.
Некоторые газы, а это в первую очередь кислород и углекислый газ, просто необходимы для жизнедеятельности водных организмов. Чем их больше в воде, тем лучше для обитателей водоема. Наоборот, большое количество сероводорода, метана и азота угнетает жизнедеятельность живых существ.
Один из важнейших растворимых газов, постоянно присутствующих в поверхностных водах — это кислород. Его количество в значительной степени зависит от химико-биологического состояния водоема.
Главными источниками насыщения воды кислородом являются
— атмосфера- под воздействием ветра воздух смешивается с поверхностными слоями воды;
— фотосинтез микроскопических водорослей.
В условиях высокой температуры растворимость кислорода в воде уменьшается, а при низкой температуре увеличивается.
Насыщение воды кислородом в природных условиях обычно ниже 100%, потому что большое количество этого газа идет на окисление органических веществ. При массовом развитии водорослей (в солнечные дни) в некоторых водоемах насыщение кислородом может достигать 150-200%.
Углекислый газ (СО 2) в определенных количествах содержится почти во всех природных водах. При этом большая часть углекислого газа находится в растворенном состоянии, а незначительное количество (до 1 %) может взаимодействовать с водой и создавать угольную кислоту.
Повышение концентрации углекислоты выше оптимального уровня свидетельствует о загрязнении пруда органическими веществами. Особенно важно регулировать соотношение кислорода и углекислоты.
Дабы иметь представление о химическом составе воды и характере его изменения, время от времени следует производить лабораторные анализы. Основную информацию о качестве воды можно получить при помощи специального тестирующего прибора. представляющего собой прозрачный блок с двумя кюветами и цветовой шкалой.
Под действием тех или иных химикатов тестируемая вода приобретает определенный оттенок, который сравнивают с цветовым делением шкалы. Каждому цвету шкалы соответствует определенный уровень кислотности воды.
Кислотность воды (рН) характеризует активную реакцию среды. Чем ближе значение рН к нулю, тем выше концентрация водородных ионов в растворе, тем более кислой является среда.
Оптимальный показатель кислотности воды для человека находится в довольно узком диапазоне 7,2-7,4, максимум 7,6. При таком уровне рН вода не оказывает вредного воздействия на кожный покров человека и препятствует размножению микроорганизмов.
Если показатель рН выше 7,8, то такая вода раздражает кожу (особенно чувствительную) и в воде обильно размножаются микроорганизмы. Кроме того, высокий уровень рН повышает коррозийную активность воды, что в значительной степени сказывается на работоспособности оборудования и коммуникаций.
Наибольшие показатели рН воды (8-8,8) наблюдаются во второй половине вегетационного периода, когда биомасса водорослей достигает наибольшего развития, а процессы фотосинтеза происходят с максимальной интенсивностью.
Вследствие химических реакций, происходящих в воде. уровень рН постоянно меняется, причем не только на протяжении года, но и в течение отдельно взятых суток.
На уровень рН большое влияние оказывает жесткость воды. Так, в мягкой воде уровень рН меньше 7 ,0, а в жесткой может достигать 9,0.
Жесткость воды обусловлена содержанием в ней в основном Са СО2 (). которая при температурных изменениях выпадает в осадок на стенках бассейна, фильтрах, теплообменниках и прочем оборудовании.
В соответствии со стандартами жесткость воды не должна превышать 30°dH, где 1 °dН = 10 мг СаО/л. Жесткость воды может меняться в зависимости от времени года. Зимой и в дождливые периоды она несколько снижается.
Окисленность воды свидетельствует о содержании в ней растворимых органических и минеральных веществ.
Величина окисленности показывает, сколько затрачивается кислорода на разрушение органических веществ (мг/л). На протяжении всего вегетационного сезона окисленность воды меняется от 10 до 30 мг 1л и более.
Особенность химического состава природных вод. Внутренняя структура молекул воды. Физические свойства воды.
ВЫПОЛНИЛА: ЕРГЕШБАЕВА С.Б. ПРОВЕРИЛА: ЖУМАБАЕВА Ж.Е.
АСТАНА-2011г.
Химический состав воды
Структура молекулы воды
Физические свойства воды
Список использованной литературы
Химический состав воды
Введение
Если капельку природной воды нанести на стекло и подождать, пока она испарится, то на месте капли будут видны белые разводы - это кристаллизуются растворимые в воде соли. Содержание солей в природных водах различается в тысячи раз. Например, в литре дождевой воды содержатся единицы, максимум десятки миллиграммов солей. А в литре воды из залива Кара-Богаз-Гол (Каспийское море) - 300 г, почти треть от массы раствора.
Основные (преобладающие) компоненты
В водных растворах подавляющее большинство солей существует в виде ионов. В природных водах преобладают три аниона (гидрокарбонат HCO 3 - , хлорид Cl - и сульфат SO 4 2-) и четыре катиона (кальций Ca 2+ , магний Mg 2+ , натрий Na + и калий K +) - их называют главными ионами. Хлорид-ионы придают воде солёный вкус, сульфат-ионы, ионы кальция и магния - горький, гидрокарбонат-ионы безвкусны. Они составляют в пресных водах свыше 90-95 %, а в высокоминерализованных - свыше 99 % всех растворенных веществ. Обычно нижним пределом концентрации для главных ионов считают 1 мг/л, поэтому в ряде случаев, например для морских и некоторых подземных вод, к главным компонентам можно отнести также Br - , B 3+ , Sr 3+ и др. Отнесение ионов K + к числу главных является спорным. В подземных и поверхностных водах эти ионы, как правило, занимают второстепенное положение. Только в атмосферных осадках ионы K + могут играть главную роль.
Атмосферные осадки из всех природных вод наименее минерализованы, но по химическому составу растворенных в них веществ они не менее разнообразны, чем другие природные воды. Источником их состава являются аэрозоли атмосферы. Ионный состав их довольно разнообразен. При колебаниях средней многолетней минерализации атмосферных осадков в европейской части России в пределах 10-20 мг/л и экстремальных значениях для всей территории 3-4 и 50-60 мг/л ионный состав характеризуется пестротой, причем среди анионов большей частью преобладает SO 4 2- или HCO 3 - , а среди катионов в зависимости от степени удаленности от побережья Ca 2+ или Na + . Непосредственно у побережья при ветре, дующем с моря, в результате ветрового механического выноса солей концентрация хлора в осадках бывает повышенной. По мере удаления от побережья относительная концентрация Cl - падает, а SO 4 2- , Ca 2+ и Mg 2+ , наоборот, повышается. Причиной повышения содержания SO 4 2- и Ca 2+ является обогащение атмосферы аэрозолями континентального происхождения. По мере продвижения в глубь континента часть морских аэрозолей вымывается. Наибольшие изменения испытывает концентрация SO 4 2- . Если увеличение содержания Ca 2+ и Na + связано, скорее всего, с минеральной пылью почв и пород, на поверхности которых всегда присутствуют эти соли, то увеличение содержания SO 4 2- обусловлено, с одной стороны, окислением SO 2 и H 2 S, с другой - поднятием сернокислых солей с засоленных поверхностей.
Состав морской воды характеризуется большим содержанием солей. Если в водах материкового стока чаще всего наблюдается соотношение концентраций: HCO 3 - > SO 4 2- > Cl - и Ca 2+ > Mg 2+ > Na + или Ca 2+ > Na + > Mg 2+ , то для солоноватых и морских вод, начиная с общей минерализации 1 г/кг, соотношения меняются:: Cl - > SO 4 2- > HCO 3 - и Na + > Mg 2+ > Ca 2+ . Изменение соотношений между нонами от речных к морским водам объясняется последовательным достижением предела растворимости слаборастворимых солей по мере повышения минерализации воды. В сумме ионы и соединения главных компонентов составляют по массе 99,99 % массы всех растворенных в океанской воде минеральных веществ.
Чем более изолированно море от океана, тем заметнее отличается состав его воды от состава воды в океане. Первостепенное значение имеют условия водообмена с океаном, соотношение объема материкового стока с объемом моря, глубина моря и характер химического состава вод впадающих рек.
Подземные воды отличаются исключительным разнообразием химического состава, в том числе и ионного. Состав воды бывает всех классов, групп и типов. Ионный состав подземных вод прежде всего зависит от условий их формирования и залегания.
Органические вещества
Органическим веществом природных вод называют комплекс истинно растворенных и коллоидных веществ органических соединений. По происхождению органические вещества природных вод могут быть разделены на поступающие извне (с водосборной площади) и образующиеся в самом водном объекте. К первой группе относятся главным образом гумусовые вещества, вымываемые водой из почв, торфяников, лесного перегноя и других видов природных образований, включающих остатки растений, и органические вещества, поступающие с промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами. Из гумусовых веществ для гидрохимии наибольший интерес представляют гуминовые и фульвокислоты. Обе эти кислоты характерны для гумуса (гумусовые кислоты), они не содержатся в живых растительных и животных тканях. Соотношение между ними в разных торфах и почвах неодинаково. В черноземных почвах преобладают гуминовые, а в подзолистых - фульвокислогы.
Газы в природной воде
Если налить в стакан холодную воду из-под крана и поставить в тёплое место, на стенках появятся пузырьки газа. Газы были растворены в холодной воде и выделились при нагревании (поскольку растворимость газов при нагревании уменьшается). Это кислород, азот и углекислый газ. Растворимость газа в воде обычно падает с повышением температуры, что связано с повышением кинетической энергии молекул газа, способствующей преодолению сил притяжения молекул воды. Все природные воды представляют газовые растворы. Наиболее широко распространены в поверхностных водах кислород O 2 и двуокись углерода CO 2 , а в подземных - сероводород H 2 S и метан CH 4 . Иногда CO 2 в значительных количествах может насыщать также воды глубоких горизонтов. Кроме того, во всех природных водах постоянно присутствует азот N 2 .
Кислород (O 2) находится в природной воде в виде растворенных молекул. Кислород, являясь мощным окислителем, играет особую роль в формировании химического состава природных вод. Кислород поступает в воду в результате происходящих в природе процессов фотосинтфотосинтеза и из атмосферы. Расходуется кислород на окисление органических веществ, а также в процессе дыхания организмов. Концентрация растворенного кислорода в природных водах колеблется в ограниченных пределах (от 0 до 14 мг/л, при интенсивном фотосинтезе, в полдень, возможна и более высокая концентрация). Вследствие зависимости концентрации кислорода в поверхностных водах от целого ряда факторов его концентрация значительно меняется в течение суток, сезона и года. Так как потребление кислорода сравнительно мало зависит от суточных изменений солнечной радиации, а фотосинтез всецело определяется ею, то в течение дня происходит накопление кислорода, а в темное время суток расходование его. Кислород необходим для существования большинства организмов, населяющих водоемы. Как сильный окислитель кислород играет важную санитарно-гигиеническую роль, способствуя быстрой минерализации органических остатков.
Диоксид углерода (CO 2) находится в воде главным образом в виде растворенных молекул газа CO 2 . Однако часть их (около 1 %) вступает во взаимодействие с водой, образуя угольную кислоту:
CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3
Обычно же не разделяют CO 2 и H 2 CO 3 и под диоксидом углерода подразумевают их сумму (CO 2 + H 2 CO 3). В природных водах источником диоксида углерода являются прежде всего процессы окисления органических веществ, происходящие с выделением CO 2 как непосредственно в воде, так и в почвах и илах, с которыми соприкасается вода. К ним относятся дыхание водных организмов и различные виды биохимического распада и окисления органических остатков. В некоторых подземных водах важным источником диоксида углерода являются вулканические газы, выделяющие из недр земли, происхождение которых связано с дегазацией мантии и со сложными процессами метаморфизации осадочных пород, протекающими в глубинах под влиянием высокой температуры. Поэтому часто в подземных водах и источниках глубинного происхождения наблюдается высокое содержание диоксида углерода. Поглощение водой диоксида углерода из атмосферы имеет более важное значение для воды морей и океана и менее значимо для вод суши. Уменьшение содержания диоксида углерода прежде всего происходит при фотосинтезе. При очень интенсивном фотосинтезе, когда отмечается полное потребление газообразного CO 2 , последний может быть выделен из ионов HCO 3 - :
HCO 3 - ↔ CO 3 2- + CO 2
Диоксид углерода расходуется также на растворение карбонатов:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O ↔ Ca(HCO 3) 2
Также расходуется на химическое выветривание алюмосиликатов. Уменьшение содержания CO 2 в воде, особенно в поверхностных водах суши, происходит также при выделении его в атмосферу. Вообще CO 2 атмосферы имеет большое значение для CO 2 содержащегося в поверхностных водах, регулируя его содержание там. Между CO 2 атмосферы и CO 2 поверхностных вод существует непрерывный обмен, направленный на установление между ними равновесия, согласно закону Генри-Дальтона. Поскольку парциальное давление диоксида углерода в атмосфере очень невелико (33 Па), то, несмотря на большую растворимость его (при давлении 1013 гПа и температуре 12 °С до 2166 мг/л), равновесие между водой и атмосферой достигается при очень малом содержании CO 2 в воде. При парциальном давлении CO 2 в атмосфере 33 Па растворимость его в воде будет 2166 0,00033=0,715 мг/л (при 12 °С). Обычно же поверхностные воды суши, в которых протекают различные процессы разложения органического вещества и которые связаны с почвами, имеют большее содержание CO 2 и поэтому выделяют его в атмосферу. Лишь при очень сильном фотосинтезе, когда CO 2 практически исчезает, может происходить поглощение CO 2 из атмосферы. Содержание диоксида углерода в природных водах чрезвычайно разнообразно - от нескольких десятых долей до 3000-4000 мг/л. Наименьшая концентрация CO 2 наблюдается в поверхностных водах, особенно минерализованных (моря, соленые озера), наибольшая - в подземных и загрязненных сточных водах. В реках и озерах концентрация CO 2 редко превышает 20-30 мг/л.
Растворенный молекулярный азот (N 2) - наиболее постоянный газ в природных водах. В высшей степени химически устойчивый и биологически трудно усвояемый, азот, будучи занесен в глубинные слои океана или подземные воды, меняется главным образом лишь под влиянием физических условий (температура и давление). Растворенный в поверхностных водах азот имеет преимущественно воздушное происхождение. Наряду с этим в природе широко распространен азот биогенного происхождения, возникающий в результате денитрификации.
Газ метан (CH4) относится к числу наиболее распространенных газов и подземных водах. В газовой фазе подземных вод почти всегда количественно преобладает азот, двуокись углерода или метан. Основным источником образования метана служат дисперсные органические вещества в породах. Метан и тяжелые углеводороды, нередко встречаются в значительных концентрациях в глубинных подземных водах закрытых структур, связанных с нефтеносными месторождениями. В небольшой концентрации метан наблюдается в природных слоях озер, где он выделяется из ила при разложении растительных остатков, а также в океанических донных отложениях в районах высокой биологической продуктивности.
Газ сероводород (H 2 S) является одним из продуктов распада белкового вещества, содержащего в своем составе серу, и поэтому скопление его часто наблюдается в придонных слоях водоемов вследствие гниения различных органических остатков. В нижних частях глубоких озер и морей, где отсутствует водообмен, часто образуется сероводородная зона. При парциальном давлении сероводорода в атмосфере, равном нулю, длительное присутствие его в поверхностных водах невозможно. Кроме того, он окисляется кислородом, растворенным в воде. В реках сероводород наблюдается лишь в придонных слоях, главным образом в зимний период, когда затруднена аэрация водной толщи. Присутствие сероводорода в природных незагрязненных поверхностных водах - сравнительно редкое явление. Гораздо чаще сероводород присутствует в подземных водах, изолированных от поверхности и в сильно загрязненных поверхностных водах, в которых он служит показателем сильного загрязнения и анаэробных условии.
Мезоэлементы
Кроме главных ионов, содержание которых в воде достаточно велико, ряд элементов: азот, фосфор, кремний, алюминий, железо, фтор - присутствуют в ней в концентрациях от 0,1 до 10 мг/л. Они называются мезоэлементами (от греч. "мезос" - "средний", "промежуточный").
Азот в форме нитратов NO 3 - попадает в водоёмы с дождевой водой, а в форме аминокислот, мочевины (NH 2) 2 CO и солей аммония NH 4 + - при разложении органических остатков.
Фосфор существует в воде в форме гидрофосфатов HPO 3 2- и дигидрофосфатов H 2 PO 3 - , образующихся в результате разложения органических остатков.
Кремний является постоянным компонентом химического состава природных вод. Этому способствует в отличие от других компонентов повсеместная распространенность соединений кремния в горных породах, и только малая растворимость последних объясняет малое содержание кремния в воде. Концентрация кремния в природных водах обычно составляет несколько миллиграммов в 1 л. В подземных водах она повышается и часто достигает десятков миллиграммов в 1 л, а в горячих термальных водах - даже сотен. На растворимость кремния, кроме температуры сильно влияет повышение pH раствора. Сравнительно малое содержание кремния в поверхностных водах, уступающее растворимости диоксида кремния (125 мг/л при 26 °С, 170 мг/л при 38 °С), указывает на наличие в воде процессов уменьшающих ее концентрацию. К ним надо отнести потребление кремния водными организмами, многие из которых, например диатомовые водоросли, строят свой скелет из кремния. Кроме того, кремниевая кислота как более слабая вытесняется из раствора угольной кислотой:
Na 4 SiO 4 + 4CO 2 + 4H 2 O = H 4 SiO 4 + 4NaHCO 3
Способствует неустойчивости кремния в растворе и склонность кремниевой кислоты при определенных условиях переходить в гель. В очень мало минерализованных водах кремний составляет существенную, а иногда и преобладающую часть химического состава воды, несмотря на его малое абсолютное содержание. Присутствие кремния в воде является серьезной помехой в технике, так как при продолжительном кипячении воды кремний образует в котлах очень твердую силикатную накипь.
Алюминий поступает в водоёмы в результате действия кислот на глины (каолин):
Al 2 (OH) 4 + 6H + = 2SiO 2 + 5H 2 O + 2Al 3+
Основной источник железа - железосодержащие глины. Органические остатки (ниже обозначаются как "С"), находящиеся в контакте с ними, восстанавливают железо до двухвалентного, которое медленно вымывается в форме гидрокарбоната или солей гуминовых кислот:
2Fe 2 O 3 + "C" + 4H 2 O + 7CO 2 = 4Fe(HCO 3) 2
Когда вода с растворёнными в ней ионами Fe 2+ вступает в контакт с воздухом, железо быстро окисляется, образуя коричневый осадок гидроксида Fe(OH) 3 . Со временем он превращается в болотную руду - бурый железняк (лимонит) FeO(OH). Карельская болотная руда использовалась в XVIII-XIX столетиях для получения железа.
Синеватая плёнка на поверхности воды - это Fe(OH) 3 , образующийся, когда подземные воды, содержавшие ионы Fe 2+ , вступают в контакт с воздухом. Ее часто путают с масляной пленкой, однако различить их очень легко: у пленки гидроксида железа рваные края. Если поверхность воды слегка взволновать, гидроксидная пленка, в отличие от масляной, не будет переливаться.
Микроэлементы
К этой группе относятся элементы, соединения которых встречаются в природных водах в очень малых концентрациях, поэтому их и называют микроэлементами. Их концентрация измеряется микрограммами в 1 л (мкг/л), а часто имеет и более малые значения. Микроэлементы представляют собой самую большую группу элементов химического состава природных вод, в нее входят все элементы периодической системы, не включенные в предыдущие группы рассмотренных компонентов. Условно их можно разделить на пять подгрупп: 1) типичные катионы (Li + , Rb + , Cs + , Be 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ и др.); 2) ионы тяжелых металлов (Cu 2+ , Ag + , Au + , Pb 2+ , Fe 2+ , Ni 2+ , Co 2+ и др); 3) амфотерные комплексообразователи (Cr, Mo, V, Mn); 4) типичные анионы (Br - , I - , F -); 5) радиоактивные элементы. Микроэлементы необходимы для нормальной жизнедеятельности растений, животных и человека. Однако при повышенной концентрации многие микроэлементы вредны и даже ядовиты для живых организмов. Поэтому часто они становятся загрязняющими веществами и концентрация их контролируется. Успешное изучение микроэлементов затруднено не только их малым содержанием в природных водах, но и в сильнейшей мере неясностью формы их присутствия в растворе. Последнее не только осложняет выяснение закономерностей их миграции и режима но и создает трудности при химическом анализе. Например, многие тяжелые металлы мигрируют в больших концентрациях именно во взвешенном, а не в растворенном состоянии. Растворенные органические комплексы образуют большинство металлов, прежде всего двух- и трехвалентные металлы с гуминовыми и фульвокислотами. Концентрация закомплексованных металлов определяется прежде всего концентрацией органических кислот. В виде коллоидных соединений присутствуют многие гидроксиды металлов. Возможно, происходит адсорбция органических веществ на поверхности коллоидов, что придает им большую стабильность в растворе.
Структура жидкости
Применение термина "структура" для описания льда понятно, лед кристалл и, разумеется, обладает внутренней структурой. Но что такое структура жидкости? "Разве отсутствие структуры - текучесть - не является определяющим качеством жидкости?" - писал Бернал. Оказывается, жидкость обладает структурой, и не одной, а несколькими. Все дело во временном масштабе.
Если с какой-либо фиксированной молекулой воды связать систему координат, то для наблюдателя, находящегося в этой системе, структура воды будет зависеть от характерного масштаба времени, с которым он будет наблюдать молекулярную жизнь воды. У воды существуют два характерных временных параметра. Как и у всякого вещества, будь то жидкость или твердое тело, существует период колебаний отдельной молекулы τ υ . Для воды эта величина составляет значение 10 -13 с. В жидкости, кроме периода колебаний молекул около своего положения равновесия τ υ , имеется еще одно характерное время - время "оседлой жизни" τ D , т.е. среднее время существования данного локального окружения одной молекулы. Для воды τ D ~ 10 -11 с, т.е. прежде чем перескочить на новое место, молекула воды совершает 100 колебаний на одном месте.
Два эти параметра разбивают временную шкалу на три области, каждой из которых соответствует своя структура жидкости. Если наблюдатель будет пользоваться достаточно малым временным масштабом, т.е. будет смотреть в течение времени, много меньшего τ υ , то он увидит хаотически разбросанные молекулы, среди которых трудно усмотреть какой-либо порядок. Тем не менее это беспорядочное расположение молекул называют мгновенной, или М-структурой.
Чтобы понять, почему все-таки этот беспорядок называют структурой, наблюдателю необходимо перейти к более длительному временному масштабу. Но не слишком, точнее, больше чем τ υ , но меньше чем τ D . На этом временном интервале реальные молекулы уже не будут видны, наблюдатель сможет увидеть лишь точки, вокруг которых они совершают свои колебания. Оказывается, что эти точки в воде расположены довольно регулярно и образуют четкую структуру, называемую К-структурой, что означает "колебательно усредненная".
М- и К-структуры воды подобны таким же структурам льда. Чтобы увидеть различия этих структур у воды и льда, нужно понаблюдать за ними несколько дольше, т.е. с характерным временем, много большим чем τ D . Наблюдаемую в этом случае картину называют Д-структурой - диффузионно усредненной. В отличие от льда Д-структура воды полностью размыта из-за частых перескоков молекул воды на большие расстояния (эти перескоки составляют процесс самодиффузии молекул воды). Д-структура образуется диффузионным усреднением К-структур и не может быть описана каким-либо особым расположением точек в пространстве. Сторонний наблюдатель видит, что, по сути дела, никакой Д-структуры жидкости и не существует (заметим, что именно Д-структура как полное статистическое усреднение ансамбля молекул определяет термодинамические свойства воды.).
И тем не менее Д-структура существует, и ее можно увидеть. Наблюдатель, находящийся на некоторой молекуле воды, увидит, что его собственная молекула, перемещается хаотически по всему объему воды, каждый раз оказывается в более или менее упорядоченном окружении. Он увидит, что чаще всего "его" молекулу будут окружать четыре других молекулы H 2 O, иногда соседей окажется пять, иногда шесть, в среднем как мы знаем, их будет 4,4. Таким образом, Д-структурой воды можно считать картину, видимую наблюдателем.
Такой подход к описанию структуры воды чаще всего используется при интерпретации спектроскопических данных, потому что различные спектроскопические методы - рентгеновский, ЯМР, диэлектрическая релаксация, комбинационное рассеяние нейтронов - способны "считывать" молекулярные данные с различным характерным временем разрешения.
Перемещение молекул доказывается обычно броуновским движением. Каплю воды, в которой плавают очень легкие частицы твердого нерастворимого вещества, рассматривают под микроскопом и наблюдают, что частицы беспорядочно перемещаются в массе воды. Каждая такая частица состоит из множества молекул и не облачает самопроизвольным движением. Частицы испытывают удары со стороны движущихся молекул воды, которые заставляют их всё время менять направление движения, а это означает, что сами молекулы воды движутся беспорядочно.
Физические свойства
Вода обладает рядом необычных особенностей:
При таянии льда его плотность увеличивается (с 0,9 до 1 г/см³). Почти у всех остальных веществ при плавлении плотность уменьшается.
При нагревании от 0 °C до 4 °C (точнее, 3,98 °C) вода сжимается. Соответственно, при остывании - плотность падает. Благодаря этому могут жить рыбы в замерзающих водоёмах: когда температура падает ниже 4 °C, более холодная вода как менее плотная остаётся на поверхности и замерзает, а подо льдом сохраняется положительная температура.
Высокая температура и удельная теплота плавления (0 °C и 333,55 кДж/кг), температура кипения (100 °C) и удельная теплота парообразования (2250 КДж/кг ), по сравнению с соединениями водорода с похожим молекулярным весом.
Высокая теплоёмкость жидкой воды.
Низкая вязкость.
Высокое поверхностное натяжение.
Отрицательный электрический потенциал поверхности воды.
Все эти особенности связаны с наличием водородных связей. Из-за большой разности электроотрицательностей атомов водорода и кислорода электронные облака сильно смещены в сторону кислорода. По причине этого, а также того, что ион водорода (протон) не имеет внутренних электронных слоев и обладает малыми размерами, он может проникать в электронную оболочку отрицательно поляризованного атома соседней молекулы. Благодаря этому, каждый атом кислорода притягивается к атомам водорода других молекул и наоборот. Определенную роль играет протонное обменное взаимодействие между молекулами и внутри молекул воды. Каждая молекула воды может участвовать максимум в четырёх водородных связях: 2 атома водорода - каждый в одной, а атом кислорода - в двух; в таком состоянии молекулы находятся в кристалле льда. При таянии льда часть связей рвётся, что позволяет уложить молекулы воды плотнее; при нагревании воды связи продолжают рваться, и плотность её растёт, но при температуре выше 4 °C этот эффект становится слабее, чем тепловое расширение. При испарении рвутся все оставшиеся связи. Разрыв связей требует много энергии, отсюда высокая температура и удельная теплота плавления и кипения и высокая теплоёмкость. Вязкость воды обусловлена тем, что водородные связи мешают молекулам воды двигаться с разными скоростями.
Капля, ударяющаяся о поверхность воды
По сходным причинам вода является хорошим растворителем полярных веществ. Каждая молекула растворяемого вещества окружается молекулами воды, причём положительно заряженные участки молекулы растворяемого вещества притягивают атомы кислорода, а отрицательно заряженные - атомы водорода. Поскольку молекула воды мала по размерам, много молекул воды могут окружить каждую молекулу растворяемого вещества.
Это свойство воды используется живыми существами. В живой клетке и в межклеточном пространстве вступают во взаимодействие растворы различных веществ в воде. Вода необходима для жизни всех без исключения одноклеточных и многоклеточных живых существ на Земле.
Чистая (не содержащая примесей) вода - хороший изолятор. При нормальных условиях вода слабо диссоциирована и концентрация протонов (точнее, ионов гидроксония H3O+) и гидроксильных ионов HO− составляет 0,1 мкмоль/л. Но поскольку вода - хороший растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, то есть в воде присутствуют положительные и отрицательные ионы. Благодаря этому вода проводит электричество. По электропроводности воды можно определить её чистоту.
Вода имеет показатель преломления n=1,33 в оптическом диапазоне. Однако она сильно поглощает инфракрасное излучение, и поэтому водяной пар является основным естественным парниковым газом, отвечающим более чем за 60 % парникового эффекта. Благодаря большому дипольному моменту молекул, вода также поглощает микроволновое излучение, на чём основан принцип действия микроволновой печи.
Любой, кто хочет преуспеть в таком великолепном хобби, как аквариумистика, а также быть успешным в выращивании и разведении тропических рыб, должен найти время, необходимое для освоения и понимания некоторых базовых химических свойств воды, предназначенной для аквариумных рыб. Понимание и применение знаний химии воды аквариума на практике поможет Вашим рыбкам не только выжить, но и процветать!
Я рекомендую Вам в обязательном порядке купить комплект для тестирования аквариумной воды или отдельные тестеры, продающиеся не в комплекте, а поштучно. Для стандартного тестирования аквариумной воды Вам понадобятся тестеры, проверяющие на:
- Аммиак
- Жесткость Воды
- Нитрит
- Нитрат
- Хлор / Хлорамин
Химический состав воды и что на него влияет.
Аэробные бактерии в аквариуме.
Это бактерии, для жизни которых требуется кислород. Находясь в аквариуме, они вытягивают из воды кислород, необходимый для рыб и других обитателей.
Анаэробные бактерии в аквариуме.
Это бактерии, которые могут жить без кислорода, или бактерии, которые не нуждаются в кислороде.
Аммиак в аквариуме.
Аммиак - это химическое вещество, являющееся результатом жизнедеятельности рыб и разложения не съеденной ими пищи. Аммиак является основной причиной смерти тропических рыб. С помощью тестеров на присутствие аммиака необходимо обязательно проверять новые аквариумы, переживающие цикл нового аквариума , или переполненные обитателями аквариумы. В идеале, показатель аммиака должен быть 0 промилле. Не вредное количество аммиака в аквариуме - 0,01мг/л, а показатель 0,06-0,5мг/л - не просто недопустим, но и очень вреден (смертелен) для любой рыбы.
Жесткость воды в аквариуме.
Уровень жесткости воды связан с количеством минералов, растворенных в воде. Кальций и магний - основные минералы, которые растворены в водопроводной воде. "Мягкая" вода имеет сравнительно мало растворенных минералов, в то время как в "жесткой" растворено много минеральных веществ. Жесткость воды не будет проблемой, если вода не слишком мягкая. В мягкой воде могут возникнуть проблемы с постоянными "прыжками" уровня рН, что особенно актуально для морских аквариумов. Измеряя карбонатную жесткость морской воды, Вы будете иметь хорошее представление о том, насколько устойчив уровень рН в Вашем аквариуме.
Медь в аквариуме.
Этот тяжелый металл может попасть в аквариум вместе с водопроводной водой, особенно если в доме старые медные трубы. Также этот металл может быть введен в аквариум вместе с какими-либо лекарственными препаратами на основе меди. Медь достаточно вредна для рыб и беспозвоночных.
Нитраты в аквариуме.
Во время циклического процесса в аквариуме нитриты преобразуются в нитраты. Нитраты не столь токсичны, чем аммиак или нитриты, но они все же вредны и при высокой концентрации способны убить рыбок. Единственный способ удаления нитратов из аквариума - частичные подмены воды. В идеале тест должен показывать концентрацию нитратов в воде пресноводных аквариумов - не выше 20 мг/л, а в морских аквариумах - еще ниже.
Нитриты в аквариуме.
В аквариуме аммиак с помощью бактерий превращается в нитриты. Уровень нитритов обычно повышается в новых аквариумах, которые еще не прошли ряд химических и биологических преобразований. Нитриты так же токсичны для тропических рыб, как и аммиак. Единственный способ быстро уменьшить их уровень - подмена воды. Через определенное время в новом аквариуме с помощью размножающихся в фильтре полезных бактерий нитриты преобразовываются в нитраты. В идеале концентрация нитритов в аквариуме должна быть равна 0мг/л. Проверить их концентрацию можно с помощью тестового набора, купить который можно практически в любом зоомагазине.
Соленость воды в аквариуме.
Соленость - это количество растворенных в воде солей, которые измеряются с помощью прибора - ареометра.
Удельный вес в соленом аквариуме.
Для пресноводных тропических рыб удельный вес воды значения не имеет, но вот для морского аквариума - это важный фактор успеха. Удельный вес воды - это измерение в морской воде плотности количества растворенных солей по сравнению с пресной водой. Другими словами, по сравнению с пресноводной аквариумной водой, вода в морском аквариуме - намного более соленая и включает в себя множество различных элементов. Измеряемый удельный вес показывает, насколько соленая вода тяжелее или плотнее, чем пресная.
Фосфаты в аквариуме.
Фосфаты попадают в аквариум в основном вместе с водопроводной водой, а также образовываются вследствие разложения отмерших растений и не съеденного корма для рыб. Высокий уровень фосфатов может привести к вспышкам водорослей. Чтобы сохранить свой морской либо пресноводный аквариум в норме, обязательно проводите периодические тестирования воды на уровень в ней фосфатов. В зоомагазинах можно купить специальные препараты, удаляющие фосфаты. Кроме этого, чтобы держать уровень фосфатов в норме, Вы должны следовать своему графику ухода за аквариумом и регулярно осуществлять подмены воды.
Хлорамин в аквариуме.
Хлорамин представляет собой сочетание хлора и аммиака. Это вещество является более сильным дезинфицирующим средством, чем хлор. Используется хлорамин там, где необходима дополнительная дезинфекция, например, в водопроводной воде. Из этого следует, что аналогично хлору, хлорамин необходимо удалить из воды, прежде чем вливать ее в аквариум. Если этого не сделать, то рыбки могут погибнуть.
Хлор в аквариуме.
Хлор - химикат, встречающийся в большей части водопроводной воды и используется для уничтожения вредных бактерий. Прежде чем вливать воду в аквариум, из нее необходимо удалить весь хлор, иначе он может убить Ваших тропических рыбок.
Цикл азота в аквариуме.
Этот цикл обычно занимает от 2-8 недель и возникает абсолютно во всех новых аквариумах. Ускорить цикл азота в новом аквариуме можно, используя для этого фильтрующий материал либо грунт (обычно гравий) из старого бака. Но даже при этом длительность данного процесса может занять несколько недель. Цикл азота - цикл, при котором аммиак превращается в нитриты, а нитриты уже преобразовываются в нитраты. Более детально об этом процессе читайте на Доме Знаний в статье "
Химический состав воды. В природе вода практически всегда содержит большее или меньшее количество растворенных в ней минеральных солей. Степень и минеральный состав воды определяются характером почвы или грунтов, прилегающих к водоносным слоям или поверхностным водоисточникам.
Количество минеральных солей, содержащихся в воде, выражается в мг/л.
Органические вещества. Из них самые важные - вещества животного происхождения, поскольку именно они могут содержать различные патогенные микробы. Косвенным гигиеническим показателем наличия или отсутствия этих веществ в воде служит окисляемость воды.
Окисляемость воды. Это количество кислорода (мг), расходуемого на полное окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды (обозначается - мг/л). Чем меньше в воде органических веществ, тем меньше величина расхода кислорода на полное окисление содержащихся в 1 л воды органических веществ. Например, окисляемость чистых подземных вод, как правило, не бывает более 2-4 мг/л, речных - в пределах 7 мг/л.
Одним из показателей возможного присутствия в воде органических веществ служит количество растворенного в ней кислорода (мг). В чистых водоемах растворено 3-6 мг/л кислорода, а в загрязненных - намного меньше, вплоть до полного отсутствия.
О возможном загрязнении воды органическими веществами животного происхождения свидетельствует наличие аммиака, солей азотистой и азотной кислот. Аммиак - это продукт начальных стадий гниения органических веществ животного происхождения, а соли азотной и азотистой кислот - конечные продукты минерализации органических веществ. Их наличие указывает на давнее загрязнение воды.
Присутствие в воде солей соляной и серной кислот - показатель возможного загрязнения воды экскрементами животных и человека (фекального загрязнения). Обычно в 1 л чистой природной воды содержится не более 20-30 мг хлоридов.
Жесткость воды. Она определяется содержанием в ней солей кальция и магния. Различают воду мягкую, умеренно жесткую и жесткую. Выделяют общую жесткость воды - жесткость сырой воды, устранимую жесткость, уменьшающуюся при кипячении или отстаивании, и неустранимую, не снижающуюся даже после кипячения воды.
В жесткой воде плохо развариваются овощи и мясо, потому что находящиеся в них белки образуют с кальцием и магнием нерастворимые соединения, не усваивающиеся в кишечнике человека.
Такая вода не подходит и для гигиенических процедур: наличие в ней избыточного количества солей препятствует пенообразованию, нерастворимые соединения оседают на волосах и затрудняют процесс мытья.
Жесткость питьевой воды не должна превышать 7 мг/л. Эту характеристику можно измерять и в градусах (1 мг/экв жесткости воды равен 2,8°). Жесткой считается вода, имеющая больше 20°, мягкой - менее 10°.
Соли железа. Вода, содержащая железо, безвредна, но в избыточных количествах оно придает ей горьковатый металлический вкус и желтую или желто-бурую окраску, снижая прозрачность. В питьевой воде допускается до 0,5 мг/л железа (в открытых водоемах) и 1,0 мг/л (в подземных источниках).
Фтор. Содержащийся в питьевой воде, он оказывает значительное влияние на состояние зубов. При его повышенной концентрации возникает флюороз (появление темных пятен на эмали зубов), ведущий к полному их разрушению, а при недостаточном содержании учащается заболеваемость кариесом. В воде должно находиться не более 1,5 мг/л фтора, оптимальное количество - 0,7-1,0 мг/л. Если фтора не хватает, воду искусственно фторируют, т. е. добавляют фтористый натрий.
В естественных (наземных) водоемах идут естественные процессы самоочищения, если человек этому не препятствует:
*Обеззараживание ультрафиолетовыми лучами;
*Осаждение и отстаивание взвешенных частиц;
*Окисление органических веществ за счет O2;
*Минерализация органических остатков за счет бактерий.
