химический каталог




Введение в химию окружающей среды

Автор J.E.Andrews P.Brimblecombe T.D.Jickells P.S.Liss

о выветриваемыми породами являются известняки (СаСОз). Ион кальция, высвобождаемый в процессе растворения известняка, выступает в качестве индикатора такого процесса выветривания. Отсюда отношение Na+ : (Na+ + Са2+) можно использовать для разграничения источников ионов для пресной воды — дождевого и процессов выветривания. Когда доминирующим катионом является натрий (существен вклад морской соли), значения Na+ : (Na+ + Са2+) приближаются к 1. Когда преобладает кальций (существен вклад процессов выветривания), значения Na+ : (Na+ + Са2+) приближаются к 0.

Состав растворенных ионов в речной воде можно классифицировать, сравнивая значения Na+ : (Na+ + Са2+) с общим количеством ионов, присутствующих в растворе (рис. 3.24). Данные, представленные внизу справа на рис. 3.24, относятся к рекам с низкими концентрациями ионов и натрием как преобладающим катионом. Эти реки текут по кристаллической материнской породе (низкие скорости выветривания) или по сильно выветрелым каолинитовым тропическим почвам [низкий потенциал выветривания, ХПИ - 100 (см. табл. 3.6)]. Риу-Негру, приток Амазонки (рис. 3.25), дренирующая сильно выветрелые тропические почвы ее центрального района, имеет низкую ионную силу (вставка 3.12) и натрий в качестве основного катиона. Более удачным примером реки с низкой ионной силой и преобладанием натрия является река Оникс, протекающая по сухим равнинам Антарктики. Она образуется из ледниковой воды и поначалу в ее химическом составе практически полностью преобладают морские ионы. По мере течения по магматическим и метаморфическим породам дна равнины ее состав эволюционирует в сторону более высокого содержания растворенных твердых веществ, а также увеличения содержания кальция (см. рис. 3.24).

Основные речные системы протекают по разнообразным типам пород, захватывая растворенные продукты реакций выветривания. Пресные воды, происходящие из областей с активными процессами выветривания, имеют наиболее высокие Концентрации ионов, в них также увеличивается преобладание Кальция над натрием. Эти реки нанесены вдоль направления А—А'на рис. 3.24. В эту группу попадают Маккензи и Ганг (см. табл. 3.9), несмотря на очень различное геоморфологическое окружение.

126 ГЛАВАЗ

ВСТАВКА 3.12. Ионная сила

Концентрация раствора электролита может быть выражена в виде ионной силы (/), определяемой как

I=ViYc,z), (1)

1

где с, — концентрация ионов (!) в моль • л-', z( — заряд иона (/) и S представляет сумму всех ионов в растворе.

Ионная сила лучше в качестве меры концентрации сложного раствора электролита, чем простая сумма молярных концентраций, поскольку она учитывает влияние зарядов разновалентных ионов.

Например, река Оникс в Антрактике (см. п. 3.7.2) в 2,5 км ниже от ее гляциального источника имеет следующий состав основных ионов (в мкмоль ? л-'): Са2*=55,4; Мд2* = 44,4; Na* = 125; К* = 17,6; Н* = 10"3; CI" = 129; SOf~ = 32,2 и НСОз = 136 0Н~ = 10 (реки в этой области имеют рН около 9, это значит, что НСОз является доминирующей карбонатной формой). Подстановка этих ионов в уравнение (1) приводит к

/-WScCa-4 + cMg-4 + cNa-l + eK-l + cH-l +

+ сС1- 1 + cSO„-4 + cHC03-l + сОН- 1. (2) Подставляя значения мкмоль ? л-' [и исправляя их на моль • л-1, вводя конечный член Юг* в уравнение (3)], получаем

/= Vi [(55,4 х 4) + (44,4 х 4) + 125 +17,6 + 10"' + 129 +

+ (32,2 х 4) + 136 + 101 * 10"6, (3)

7=4,73-10-4 моль-л-'. (4)

Пресные воды обычно имеют значения ионной силы между Ю-3 и 10т4 моль ? л-1, тогда как морская вода имеет довольно постоянную ионную силу, равную 0,7 моль ? л'.

Амазонка и ее притоки являются хорошим примером речной системы, где в химический состав воды в нижнем течении включаются продукты выветривания различных почв и подстилающих пород (см. рис. 3.25). Реки, дренирующие сильно выветре-лые почвы и осадки центрального района Амазонки, например Риу-Негру, имеют низкие общие концентрации катионов, <200 мкэкв • л-1 (т. е. сумма всех концентраций основных катионов к заряд; см. также примечание к таблице 3.7). В Риу-Негру вода обогащена натрием, кремнием, железом, алюминием и ионами водорода вследствие ограниченного поступления других катионов, образующихся при реакциях выветривания.

С другой стороны, реки, дренирующие легко эродируемые осадочные породы (включающие карбонаты) Перуанских Анд, характеризуются высокими общими концентрациями катионов, равными 450-3000 мкэкв • л-' и включающими большие количества кальция, магния, щелочности (см. ниже и вставку 3.13) и сульфатов. Между двумя этими крайностями по составу воды находятся реки с достаточно низкими общими концентрациями катионов (450—3000 мкэкв • л-'), обогащенные натрием по сравнению с кальцием и магнием, но также с высокими концентрациями кремния, обусловленными выветриванием полевых шпатов [например, альбита (см. уравнение (3.18)). Такие реки Дренируют районы, где нет больших количеств легко выветриваемых пород, но почвы не до такой степени деградированы, как в группе наименьших концентраций, представленной Риу-Нег

страница 38
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в химию окружающей среды" (5.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
куртки в новосибирске
необычные подарки на 23 февраля в москве
как выправить вмятину на заднем левом крыле шевроле нива
самодельные мусорница из металла

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)