![]() |
|
|
Введение в химическую экотоксикологиюят в состав донных отложений и гетерогенных систем (взвеси и коллоиды). Формы миграции, представленные на схеме 9, зависят от агрегатного состояния металла.
GJ К <И К Я И к И 9 0) &" Я 5 ЕЗ S И А О. T. 0 А Не О С высокомолекулярными органическими лигандами (гумусовые, белковоподобные вещества, полипептиды и др.) Схема 9. Формы миграции металлов в природных водах 70 (Линник и Набиванец, 1986) Можно выделить следующие общие характеристики, определяющие гидрохимические и биологические поведение и свойства металлов (Линник и Набиванец, 1986): распределение между взвешенными, коллоидными и истинно растворенными формами; концентрации свободных (гидратированных) и включенных в комплексы ионов металлов; знак заряда; молекулярные массы комплексных соединений; прочность комплексов; степень окисления металла. Состояние металла в природных водах определяется совокупностью различных процессов и факторов. В качестве наиболее важных химических процессов обычно рассматривают гидролиз и комплексообразование, хотя они не являются единственными и в дополнение к ним можно назвать окисление и восстановление. ОКИСЛЕНИЕ происходит в богатых кислородом аэрируемых слоях воды с высокими значениями Eh Me(II) + 02 —Ме02. В придонных слоях в окислении принимают участие и анаэробные микроорганизмы, принадлежащие к родам Metalloge nium, Siderococcus и др. ВОССТАНОВЛЕНИЕ также может быть и химическим (например, при реакциях с редуцирующими сахарами), и микробиологическим. В верхних слоях донных отложений в восстановлении участвуют уже упомянутые представители рода Bacillus (ВАС. polymyxa и ВАС. circulans). Гидролиз является функцией общей концентрации металла в воде и рН среды. В результате гидролиза образуются моно- и полиядерные формы гидроксокомплексов. Для многих двухвалентных металлов - это устойчивые при рН 5-11 гидроксокомплексы [Ме(ОН)]+, [Ме(0Н)2], с одной стороны, и [Ме2(ОН)]3+, [Ме2(ОН)б]2~ с ДРУГОЙ. Кроме аниона гидроксила лигандами могут быть молекулы воды, как в простом гидратированном комплексе [Ме(Н20)6]2+, или другие анионы - [Ме(Н20)5С1]+, [Ме(НС03)]+, [Ме(С03)]. Выше отмечалась роль гумусовых соединений в растворении минералов тяжелых металлов. Комплексы с гуминовыми и фульвокислотами играют видную роль и в миграции ионов. Для тяжелых металлов предложена модель комплексообразования, в соответствии с которой взаимодействие идет по салицилатно-му (а), т. е. с участием карбоксильной группы и фенольного гидроксила, или фталатному (б) типу: 71 О ' 'OH Доля металла, включаемого в такие комплексы, зависит от содержания гумусовых веществ в воде и от прочности образуемых комплексов, характеризуемой константой стойкости [Me(II)][L] где L - неорганический или органический лиганд. В табл. 8 приведены значения \gK для фульватных комплексов (Фк) некоторых металлов и, для сравнения, аналогичные величины для комплексов с глутаминовой кислотой (используется при моделировании поведения тяжелых металлов в присутствии свободных аминокислот, концентрации которых в поверхностных водах континентов лежат обычно в пределах 2-50 мкг N/л). ТАБЛИЦА 8 Логарифмы констант стойкости фульватных и глутаминатных комплексов некоторых металлов (Линник и Набиванец, 1986) Металл №Фк) 1В^(Ме(Глут)^ ) | lgtf(Me(n>iyT)) Са(И) 3,80 2,05 Mg(II) 3,26 - 1,90 Fe(II) 4,67 - 4,60 Fe(III) 7,15 - - Mn(II) 4,45 - 3,40 Cu(II) 8,4 14,4 7,85 Zn(II) 5,36 9,60 5,73 Hg(II) 19,80 - - Pb(II) 6,50 6,22 4,60 Ni(II) 7,18 10,34 5,90 Cd(II) 4,70 8,20 5,30 Co(II) 4,90 8,46 5,06 цинком менее прочные комплексы (lgА" 3,6-4,7) в сравнении с полученными из озерных и речных вод (IgK 5,0-5,9). При изучении сезонной динамики различных форм тяжелых металлов было обнаружено, что максимум содержания комплексов с гумусовыми веществами приходится на летне-осенний период, а зимой возрастает доля гидратированных форм. Объясняется это тем, что наибольшие количества гумусовых соединений поступают в водоемы летом. Молекулярные массы комплексов тяжелых металлов, выделенных из пресных природных вод, варьируют от нескольких сотен до сотен тысяч и более Да. При этом массовое распределение комплексов разных металлов в одном и том же водоеме неодинаково, хотя основные количества большинства из них обычно встречаются в комплексных соединениях с молекулярными массами от 1000 до 10 000 Да. Несколько повышенную тенденцию к образованию комплексов с массами менее 1000 Да демонстрируют ионы Ni2+, Cd2+ и Hg2', тогда как для ионов свинца более характерно включение в комплексы с массами более 10 000 Да. На процессы комплексообразования с гумусовыми веществами значительное влияние оказывает рН воды. С повышением рН увеличивается степень ионизации функциональных групп кислотного характера и возрастает степень включения металлов в комплексы. В случае фульвокислот из пресных водоемов удельное количество комплексообразующих центров при изменении рН от 4 до 6 возрастает примерно в четыре р |
< 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 |
Скачать книгу "Введение в химическую экотоксикологию" (0.90Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
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.
|
|