Реферат: Определение степени минерализации воды в реках г. Уссурийска
-мезогалинные (5 - 18о /оо ),
-полигалинные (18 - 30о /оо )
· эугалинные или морские (30 - 40о /оо ),
· гипергалинные или пересоленные (более 40 о /оо ).
К пресным водоемам относятся реки и большинство озер, к эугалинным – Мировой океан, к миксогалинным и гипергалинным – некоторые озера и отдельные участки Мирового океана (Константинов, 1986).
Как уже говорилось ранее, целью данной работы является анализ речной воды.
Из отдельных ионов в речной воде преобладают карбонатные и значительно меньше ионов, образующихся при растворении сульфатов, нитратов, солей фосфора, кальция, железа, марганца, кремния и др. По классификации Алекина, речные воды делят на:
· гидрокарбонатные,
· сульфатные,
· хлоридные.
Эти воды обозначают как классы символами C, S, Cl. В пределах каждого класса выделяют три группы по эквивалентному преобладанию ионов кальция, магния или суммы натрия и калия, а в каждой группе – три типа по соотношению жесткости и щелочности (Константинов, 1986).
Воды подавляющего числа рек на Земле имеют небольшую минерализацию (менее 0,5 г /кг ). Минерализация воды лишь некоторых рек больше приведенного значения, однако она выходит за пределы минерализации пресных вод, т.е., меньше 1 г /кг , например р. Колорадо у г. Остин (0,7 г /кг ). В исключительных случаях реки, обычно весьма небольшие, могут иметь высокую минерализацию, до рассольной включительно, например р. Риу-Негру в Колумбии, содержащая резко кислую воду, в которой присутствует серная (11 г /кг ) и соляная(9 г /кг ) кислоты. Истоки подобных рек связаны либо с вулканами, либо с солеными или минеральными источниками (Дерпгольц, 1979).
Большинство рек России относится к гидрокарбонатному классу, реже – к сульфатному и совсем редко – к хлоридному. Вода рек гидрокарбонатного класса обычно слабо минерализована (как правило, до 0,2о /оо , лишь в отдельных случаях до 1о /оо ). В реках хлоридного типа соленость повышается до 19о /оо . В пределах европейской части России соленость рек возрастает с продвижением с севера на юго-восток, а в азиатской – с севера на юго-запад. В этих же направлениях происходит смена вод гидрокарбонатного класса на воды сульфатные и хлоридные (Константинов, 1986).
I .2. Минеральный состав природной воды и его влияние на гидробионтов
Природные воды – сложные многокомпонентные системы. Так, вода существует не в виде химического соединения, состоящего из водорода и кислорода, а представляет собой сложное тело, в состав которого помимо молекул воды входят самые разнообразные вещества. Все они играют ту или иную роль в жизни водного населения. Наибольшее экологическое значение для водных обитателей имеет степень насыщения воды различными газами, концентрация ионов минеральных солей, водородных ионов и органических веществ, состав и концентрация взвешенных веществ (Таубе, 1971).
Главнейшие ионы, содержащиеся в природных водах:
· катионы: Na+ , K+ , Ca2+ , Mg2+ ;
· анионы: HCO3 - , SO4 2- , Cl- .
В значительно меньших количествах (и не всегда) содержатся катионы Fe2+ , Fe3+ , Mn2+ ; анионы HSiO3 - , HPO4 2- , I- , HS- и др. В окружающей среде может меняться не только суммарное количество ионов, но и их соотношение (Таубе, 1971).
Следует отметить, что поток воды в реках имеет не ламинарный (линейный), а турбулентный характер, когда формируются различные завихрения, обуславливающие энергичное перемешивание водной массы и выравнивание всех гидрологических градиентов (температурных, солевых, газовых и т.д.) (Константинов, 1986).
Суммарную концентрацию всех минеральных ионов, имеющихся в воде, обозначают как ее соленость. Наиболее часто соленость пресных вод выражается в миллиэквивалентах, а морских вод – в граммах на 1 кг, или в промилле (о /оо ). Значение минеральных ионов в жизни гидробионтов очень многогранно. Одни из них, получивших название биогенов, необходимы растениям для обеспечения процессов биосинтеза. К таким биогенам, лимитирующим рост и развитие гидрофитов, в первую очередь относятся ионы, содержащие азот, фосфор, кремний и железо (Константинов, 1986).
Другое значение минеральных ионов связано с влиянием на солевой состав гидробионтов (диффузия через их наружные покровы). Суммарная концентрация ионов определяет тоничность внешней среды водных организмов, условия их осморегуляторной работы. Наконец, с повышением солености воды возрастает ее плотность и вязкость, что существенно сказывается на плавучести гидробионтов и условия их движения (Возная, 1979).
Минерализация воды сильно меняется по сезонам года, заметно снижаясь во время паводков. За счет разбавления меженных вод слабоминерализованными паводковыми может даже меняться принадлежность реки к тому или иному классу. Содержание биогенов в реках сильно варьирует в зависимости от их характера и сезона года (Дерпгольц, 1979).
Немаловажное значение для водных организмов имеет концентрация ионов кальция и магния, суммарное содержание которых определяет особое качество воды – жесткость. Достаточная жесткость воды – необходимое условие для существования гидробионтов с известковым скелетом.
Выяснено, что специфика физиологического действия ионов преимущественно определяется не анионами, а катионами. Некоторые ионы, противоположно влияющие на одну и ту же функцию, называют антагонистами (Юрков, 1962).
Хлориды по общему содержанию в природных водах занимают первое место среди анионов. Содержание их колеблется в пределах от десятых долей до тысячи и более миллиграммов на литр. Это преобладающие анионы в водах с высокой степенью минерализации. В бытовых сточных водах всегда много хлоридов. Резкое увеличение концентрации Cl- в воде указывает на загрязнение водоема сточными водами (Константинов, 1986).
Сульфаты содержатся почти во всех природных водах, нередко преобладая среди анионов. Концентрация их колеблется от нескольких десятков до тысячи миллиграммов на литр. Ионы SO4 2- поступают в природные воды при растворении гипсовых пород, мирабилита, в результате окисления сероводорода, свободной серы и сульфидов. При большом содержании SO4 2- ионов (более 250 мг /л ) возникает сульфатная коррозия бетона, проявляющияся в образовании соединений большего объема, чем составные части тела бетона (CaSO4 . 2H2 O, сульфоалюмината кальция) (Дерпгольц, 1979).
Карбонат-ионы содержатся в щелочных водах. Обычная питьевая вода не содержит карбонатов (Таубе, 1971).
Глава II . Материалы и методы
II .1. Характеристика объектов исследования
Река Комаровка – левый приток р. Раздольная. Комаровка берет свое начало в отрогах хребта Сихотэ-Алинь на высоте 380 м над уровнем моря. Отсюда она течет на юго-запад, а затем поворачивает по дуге на северо-запад и впадает в р. Раздольная у г. Уссурийска.
Длина реки 65 км. Площадь водосбора 1480 м2 . Основным ее притоком является р. Раковка. Комаровка – это горно-равнинная река.