Общая гидрология

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа № 1

По дисциплине «Гидрология и гидрохимия»

Студента 3 курса, специальность «Ихтиология и рыбоводство»

Группа № 114 Шифр 5085

Вариант № 5

Шалаева Татьяна Ивановна



Вопрос № 1. Строение, структура и изотопный состав молекул воды

Вода - это простейшее устойчивое в обычных условиях химическое соединение водорода с кислородом. В чистом виде вода - вещество бесцветное, не имеющее ни вкуса, ни запаха.

Молекула воды несимметрична: три ядра образуют равнобедренный треугольник с двумя ядрами водорода в основании и ядром кислорода в вершине.

Атом кислорода в молекуле воды присоединяет к себе два электрона, отнятых от атомов водорода, и тем самым приобретает отрицательный заряд. В свою очередь, оба атома водорода, лишены электронов, становятся положительно заряженными протонами. Молекула воды, поэтому образует электрический диполь. изотопный вода озеро волна

Полярное строение воды и возникающее в воде электрическое поле обусловливают большую диэлектрическую проницаемость воды - величину, показывающую, во сколько раз силы взаимодействия электрических зарядов уменьшаются в воде по сравнения с силами их взаимодействия в вакууме. Вода способна расщеплять молекулы других веществ, что обусловливает сильное растворяющее действие воды.

Каждая молекула воды, обладающая двумя положительными и двумя отрицательными зарядами, способна образовать четыре так называемые водородные связи, т.е. соединения положительно заряженного ядра водорода (протона), химически связанного в одной молекуле с отрицательно заряженным атомом кислорода, принадлежащим другой молекуле.

Водяной пар состоит преимущественно из одиночных молекул воды, т.е. водородные связи практически не реализуются. В твердом состоянии (лед) строение воды в высокой степени упорядочено. Такая структура весьма рыхлая и, как иногда говорят, «ажурная». Вода в жидком состоянии занимает промежуточное положение между паром и льдом. В такой воде сохраняются элементы «льдоподобного» молекулярного каркаса, а его пустоты частично заполняются одиночными молекулами. Поэтому «упаковка» молекул в воде, находящейся в жидком состоянии, более плотная, чем у льда, и плавление льда приводит не к уменьшению, а к увеличению плотности. При повышении температуры происходит увеличение объема воды вследствие роста интенсивности теплового движения молекул. В диапазоне повышения температуры от 0 до 4°С преобладает процесс уплотнения воды, при температуре выше 4°С - тепловое расширение. Поэтому вода обладает «аномальным» свойством - наибольшей плотностью не при температуре плавления, а при 4°С.

Водород и кислород имеют несколько природных изотопов: №Н (обычный водород), ІН, или В (тяжелый водород, или дейтерий), іН, или Т (радиоактивный сверхтяжелый водород, или тритий). Поэтому и сама вода имеет переменный изотопный состав. Природная вода - это смесь вод разного изотопного состава. Наиболее распространенная вода, состоящая из изотопов , доля других изотопных воды ничтожна - менее 0,27%. Воду с изотопным составом №Н2 О называют обычной водой и обозначают просто Н2О, остальные виды воды (кроме іН2О) называют тяжелой водой. Иногда тяжелой водой считают лишь дейтериевую воду. Вода с изотопным составом іН2О (или Т2О) - так называемая сверхтяжелая вода. Ее на Земле находится всего 13 - 20 кг.

Вопрос № 2. Возрастные стадии озер и морфологические зоны озера

На протяжении своего существования водоемы претерпевают сложные изменения - не только внешние, но и внутренние.

В юном возрасте озера имеют максимальную глубину, поскольку еще не накопились донные осадки. Дно неровное, берега обрывистые, береговая отмель отсутствует, глубины начинаются у самого берега. В прибрежной зоне встречаются только редкие заросли воздушно-водных растений. Вода голубого или зеленоватого цвета, что указывает на ее высокую прозрачность.

Подобных озер в Псковской области сейчас нет, за исключением искусственных водоемов: водохранилищ на реках, водоемов на месте карьеров и на торфяных выработках.

В зрелом возрасте на дне озер накапливаются минеральные и органические осадки, которые перекрывают мелкие неровности дна. Под воздействием волн берега становятся пологими, формируются отмели, глубины нарастают постепенно. В прибрежной части хорошо выражены зоны воздушно-водных плавающих и подводных растений. Цвет воды изменяется от зеленого до светло-желтого. Обилие микроскопических водорослей уменьшает ее прозрачность.

Водоемы, достигшие стадии старости, отличаются мелководностью. Котловины их заполнены большой толщей озерных осадков. Дно и берега плоские, заболоченные. Водная растительность занимает большую часть или всю площадь озера. Вода имеет коричневатый оттенок.

Заключительный этап развития водоемов - угасание, когда они зарастают и превращаются в болота. Ярким примером может служить озеро Чадо в Пушкиногорском районе, практически превратившееся в низинное болото.

Большинство наших озер являются истоками рек. Так, река Великая вытекает из озера Малый Вяз, Ловать - из озера Ловатец, Плюсса - из озера Заплюсское. Многие реки, протекая через озера, образуют озерно-речные системы. Река Великая в верховье протекает через 21 озеро; Уща - через Ащо, Ребельское, Уща, Исцо; Неведрянка - через Неведро, Палеево, Сутокское, Могильное.

Водный поток реки, углубляя свое русло, постепенно понижает уровень водоема. При этом мелководное озеро может оказаться полностью спущенным. В долинах наших рек можно часто наблюдать расширенные участки, которые возникли на месте котловин спущенных озер.

Следовательно, главной причиной массового заболачивания водоемов в начале послеледникового времени на территории валдайского оледенения, в том числе и Псковской области, следует считать спуск озер реками.

Существенную роль в заболачивании водоемов играет накопление донных осадков. С первых дней жизни в озерах идет непрерывное их накопление. Минеральные и органические вещества поступают с водосборов, при разрушении берегов, выпадают химические и органические осадки из самих озерных вод. В среднем за год в водоеме отлагается слой толщиной 1-2 мм. За тысячу лет, следовательно, образуется слой в 1-2 м.

Скорость накопления и вещественный состав озерных осадков зависят в значительной степени от глубины водоемов. Мелководные озера богаче органической жизнью, поэтому в них быстрее накапливаются мощные толщи органических осадков - сапропелей. Например, котловины озер Орша (Новоржевский район), Большое (Островский район), Маленец, Кучане (Пушкиногорский район) на ³/₄ заполнены озерными илами, мощность которых достигает 5-9 м.

Глубокие водоемы менее богаты жизнью, поэтому осадки в них отлагаются медленнее и преимущественно минерального состава - из глины и мелкозернистого песка.

На жизнь водоемов сказываются и колебания климата. Очень теплый и сухой климат наблюдался 3700 - 2400 лет назад. Уровень водоемов в это время понизился на 2-3 м, и многие мелководные озера превратились в болота. Вследствие большой сухости болота зарастали лесом.

За последние 2400 лет климат становился влажным, прохладным, уровень водоемов несколько повысился, берега их зарастали.

За последние 10 тыс. лет исчезли озера глубиной до 6-8 м, которые ранее были широко распространены на Псковской и Приильменской низменностях. Площадь озер достигла десятков километров, хотя глубины их не превышали 6-8 м. По причине мелководности такие водоемы были недолговечными. Более долговечными оказались относительно глубокие озера возвышенностей и краевой зоны Валдайского ледника, которые хорошо сохранились здесь до наших дней. Правда, и они тоже изменились: сократилась площадь, уменьшились глубины.

Процесс заболачивания водоемов в естественных условиях длится тысячелетия, но в результате хозяйственной деятельности человека скорость его может намного возрасти. Бывают случаи, когда озера исчезают при жизни одного поколения людей, то есть за несколько десятков лет.

Причинами ускоренного заболачивания являются вырубка лесов, распашка земель, внесение минеральных удобрений на поля, осушение болот, понижение уровня озер.

Вырубка лесов, распашка водосборов озер ускоряют поступление в них минеральных и органических веществ и заиливание. В южных районах Псковской области, где сильно всхолмленный рельеф, смытые почвы занимают около 40%. Смытый с полей талыми и ливневыми водами мелкозем в конечном итоге накапливается в озерах. Следовательно, чем больше распахана водосборная площадь озера, тем интенсивнее идет накопление озерных отложений.

К резкому увеличению продуктивности органического вещества, которое не успевает полностью минерализоваться приводит и смытые с полей минеральные удобрения.

Осушение болот в мелиоративных целях также ведет к обмелению водоемов. В результате мелиоративных работ исчезли десятки мелких водоемов. Иногда спускаются даже крупные озера.

Во всех озерах более - менее четко выделяют основные морфологические элементы: котловину, т.е. естественное понижение земной поверхности самого различного происхождения, в пределах которого и расположено озеро; ложе (или чашу) озера, непосредственно занятое водой.

Схема озерной котловины (а) и ее береговой области (б): 1 - котловина; 2 - ложе (чаша); 3 - береговая область; 4 - береговой уступ; 5 -побережье; 6 - береговая отмель; 7, 8 - абразионная и аккумулятивная части береговой отмели; 9 - подводный откос; 10, 11 - низший и высший уровни воды; 12 - коренные породы; 13 - начальный профиль берега.

Важным элементом озерной котловины является береговая область, которая при абразионном характере берега включает береговой уступ, побережье и береговую отмель. Побережье и береговую отмель озерной котловины часто называют литоралью, к характерным чертам которой относятся мелководность и воздействие волнения. За пределами литорали находится подводный откос (или сублитораль). Глубоководная часть озера - это пелагиаль; дно озера называют профундалью.

Развитие высшей растительности (макрофитов), как правило, ограничено литоралью.

В пределах ложа (чаши) озера выделяют также морфологические элементы, как плесы, заливы, бухты.

Вопрос № 3. Типы волн. Элементы волн. Ветровые волны

Основной причиной возникновения волн на поверхности воды является воздействие ветра на водную поверхность. Волны возникают также от движения судов, а на водохранилищах и от пропусков через плотины.

Волны и волновые движения в океанах характеризуются чрезвычайно широким диапазоном длин волн, т. е. расстояний от гребня до гребня, и периодов, т. е. интервалов времени, необходимых для прохождения двух последовательных гребней мимо наблюдателя. Самые малые -- капиллярные поверхностные волны, имеющие длины в несколько сантиметров и периоды в доли секунды. Самые длинные волны -- приливные, расстояние между их гребнями достигает половины окружности Земли, т. е. около 20 тыс. км. Но период приливных волн не самый большой. Длинным периодом отличаются медленные внутренние волны, которым требуются месяцы, чтобы пересечь океан.

По силам, вызывающим волновое движение, т. е. по происхождению, можно выделить в океане (море) следующие типы волн:

* ветровые - вызванные ветром и находящиеся под его воздействием;

* приливные - возникающие под действием периодических сил притяжения Луны и Солнца;

* анемобарические - связанные с отклонением поверхности океана от положения равновесия под действием ветра и атмосферного давления;

* сейсмические (цунами) - возникающие в результате динамических процессов, протекающих в земной коре и, в первую очередь, подводных землетрясений, а также извержений вулканов, как подводных, так и прибрежных;

* корабельные - создающиеся при движении корабля.

Основные элементы волны.

Ш Средняя волновая линия - горизонтальная линия, пересекающая волновой профиль так, что суммарные площади выше и ниже этой линии равны.

Ш Гребень - часть волны, располагающаяся выше средней волновой линии.

Ш Вершина волны - самая высокая точка гребня.

Ш Впадина (ложбина) - часть волны, располагающаяся между двумя соседними гребнями ниже средней волновой линии.

Ш Подошва волны - самая низкая точка впадины.

Ш Фронт волны - линия вершин гребней в плане.

Ш Главное направления распространения волны - направление перпендикулярное фронту волны.

Ш Высота волны - превышение вершины волны над подошвой.

Ш Длина волны - расстояние между соседними вершинами или подошвами.

Ш Система волнения - ряд последовательных волн, развивающихся в определенных условиях.

Ш Крутизна волны - отношение высоты волны к длине.

Ш Период волны - промежуток времени, в течение которого частицы совершают полный оборот по всем орбитам, или промежуток времени между прохождением вершин двух соседних волн через фиксированную точку водоема.

Ш Скорость волны - скорость перемещения гребня волны в главном направлении ее движения.

Ш Возраст волны - отношение скорости волны к скорости ветра.

Ветровые волны.

Воздействуя на поверхность воды, ветер, благодаря трению о воду, создает касательные напряжения и влекущие усилия, а также вызывает местные колебания давления воздуха. В результате на поверхности воды даже при ветре со скоростью 1 м/с, образуются маленькие волны, имеющие высоту, измеряемую в миллиметрах, и длину - в сантиметрах. Эти едва зародившиеся волны имеют вид ряби. Так как существование таких волн связано с поверхностным натяжением, их называют капиллярными. Стоя ранним утром на высоком берегу над спокойным озером, мы можем видеть, как первый слабый ветерок сменяет безветрие и на поверхности воды внезапно появляются и исчезают пятна легкой ряби, которые иногда называют «кошачьими лапками». Это и есть участки развития капиллярных волн с длиной волны всего лишь 2-5 см. Трение о воздух морщит водную гладь в череду мелких волн, а поверхностное натяжение воды все время стремится возвратить поверхности ее первоначальную гладкость, характеризующуюся минимальной энергией. Вот так и теряют капиллярные волны свою энергию движения, переходящую благодаря молекулярной вязкости воды непосредственно в тепло.

Рост волн приводит к их объединению в группы и удлинению до нескольких метров. Волны становятся гравитационными. Длина поверхностной волны увеличивается до 5 - 30 см, сила тяжести начинает оказывать все большее влияние на ее форму и движение, оставляя силе поверхностного натяжения важную роль только в круто искривленной части волн вблизи гребня. Имея период 1 с, эти волны распространяются очень медленно -- гораздо медленнее типичных поверхностных волн. Соответственно такие волны наблюдаются на склонах и гребнях более быстрых ветровых волн и зыби.

Ветровое волнение зависит от величины водного пространства, открытого для разгона волны, скорости ветра и времени действия его в одном направлении, а также глубины. С уменьшением глубины волна становится крутой. Слабый ветер, дующий длительное время на большом водном пространстве, может вызвать волнение более значительное, чем сильный кратковременный ветер на малой водной поверхности.

Ветровые волны несимметричны, наветренный склон их пологий, подветренный -- крутой. Так как ветер на верхнюю часть волны действует сильнее, чем на нижнюю, гребень волны рассыпается, образуя «барашки».

В ветровых волнах содержится больше энергии, чем в океанских волнах любого другого типа. Такая энергия, однако, распределяется по Мировому океану неравномерно. Возбудителем этих поверхностных волн служат ветры; поэтому можно ожидать, что волны с наибольшим запасом энергии возникают в тех же поясах, где дуют приповерхностные западные и восточные ветры.

Наиболее часто (практически всегда) на поверхности морей и океанов наблюдаются ветровые и приливные волны, при этом ветровые волны доставляют наибольшие неприятности мореплавателям: вызывают качку корабля, заливают палубу, уменьшают скорость хода, уклоняют его от заданного курса, могут наносить повреждения, а подчас вызывают гибель судна, разрушают берега и береговые сооружения.

Вопрос № 4. Речные наносы и мутность рек

Речными наносами называются твердые минеральные частицы, переносимые потоком и формирующие русловые и пойменные отложения. Речные наносы образуются из продуктов выветривания, денудации и эрозии горных пород и почв. Водная эрозия, разрушение земной поверхности под действием текучих вод, представляет собой наиболее активный процесс, обогащающий реки наносами. Она подразделяется на склоновую и русловую. Склоновая эрозия - размыв и смыв почв и горных пород снеговыми и дождевыми водами, стекающими по склону. Русловая эрозия - размыв водными потоками, протекающими в руслах, коренных пород дна и берегов русла и склонов долин. В процессе склоновой эрозии текущая вода разрушает связность частиц почв и горных пород и смывает (сносит) их в понижения - ложбины стока, которые и являются основными путями выноса продуктов эрозии с водосбора. Вместе со снеговыми и дождевыми водами материал смыва с водосбора поступает в следующие за ложбинами звенья временно действующей гидрографической сети - лощины, суходолы. В них процессы эрозии усиливаются, и также осуществляется размыв, перенос и в конечном итоге вынос продуктов размыва в реки.

Очевидно, что не все продукты эрозии попадают в реки. Значительная часть их задерживается по пути стока поверхностных вод и заполняет углубления земной поверхности. Тем не менее, та часть продуктов эрозии поверхности бассейна, которая достигает русел рек, является существенным источником формирования речных наносов. Воды рек размывают берега и дно русла. Однако наносы, поступающие за счет этих процессов, являются лишь частью речных наносов, причем некоторая доля их представляет собой продукты размыва ранее отложившихся в русле наносов, принесенных с поверхности бассейна.

Речные наносы в зависимости от характера движения в потоке обычно подразделяют на взвешенные и влекомые. Такое подразделение наносов носит условный характер, так как в зависимости от крупности наносов и скоростей течения потока те или иные твердые частицы могут находиться то во взвешенном состоянии, то перемещаться по дну потока.

Наносы, подразделяют, кроме того, на транзитные и руслоформирующие. Малые частицы переносятся к устью реки по преимуществу транзитом. Более крупные частицы в зависимости от гидравлических свойств потока то переносятся потоком во взвешенном или влекомом состоянии, то задерживаются на отдельных участках реки, с тем, чтобы при изменении гидравлических свойств потока вновь перейти в движение. Таким образом, постоянно происходит переформирование русла. Очевидно, что большая часть взвешенных наносов является транзитной, а большая часть влекомых - руслоформирующей.

Влекомыми наносами называются те, которые перемещаются в придонном слое потока. Твердые частицы, лежащие на дне, подвергаются силе гидродинамического, или лобового, давления.

Движение твердых частиц в придонном слое потока происходит в виде скольжения или перекатывания и перескакивания (сальтации). Такой характер движения осуществляется главным образом под влиянием восходящих вихрей и несимметричного обтекания твердой частицы струями воды. Частицы, оторвавшись от дна, могут находиться некоторое время во взвешенном состоянии и вновь опускаться на дно. В этом проявляется условность подразделения наносов на влекомые и взвешенные. Крупность влекомых наносов изменяется по сезонам года, возрастая при паводках и уменьшаясь в межень. При больших скоростях течения влекомые наносы движутся большими массами. Размеры влекомых наносов постепенно уменьшаются по длине рек с уменьшением скоростей вниз по течению.

В горных районах, чаще на небольших реках или временных потоках с малыми площадями водосборов, возникают кратковременные паводки, несущие огромные скопления наносов. Эти скопления твердого материала придают потоку характер грязевого, грязекаменного или водно-каменного. Потоки эти называются селями. Образуются сели в результате выпадения интенсивных дождей, реже - интенсивного снеготаяния.

Мутность воды вызвана присутствием тонкодисперсных взвесей органического и неорганического происхождения. Взвешенные вещества попадают в воду в результате смыва твердых частичек (глины, песка, ила) верхнего покрова земли дождями или талыми водами во время сезонных паводков, а также в результате размыва русла рек. Наименьшая мутность водоемов наблюдается зимой, наибольшая - весной в период паводков и летом, в период дождей, таяния горных ледников и развития мельчайших живых организмов и водорослей, плавающих в воде. Также повышение мутности воды может быть вызвано выделением некоторых карбонатов, гидроксидов алюминия, высокомолекулярных органических примесей гумусового происхождения, появлением фито - и изопланктона, а также окислением соединений железа и марганца кислородом воздуха.

Мутность не только отрицательно влияет на внешний вид воды. Главным отрицательным следствием высокой мутности является то, что она защищает микроорганизмы при ультрафиолетовом обеззараживании и стимулирует рост бактерий.

Мутность определяют путем фильтрования отобранных с помощью батометров проб воды и взвешивания фильтров.



Вопрос № 5. Органические вещества их происхождение. Окисляемость воды, ее определение

Органические вещества в природных водах - продукты растений и животных, населяющих водную среду, представленные соединениями углерода с другими элементами. В воде водоемов содержится большое количество самых разнообразных органических соединений.

Углеводороды (нефтепродукты).

Нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных и опасных веществ, загрязняющих поверхностные воды. Большие количества нефтепродуктов поступают в поверхностные воды при перевозке нефти водным путем, со сточными водами предприятий нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, металлургической и других отраслей промышленности, с хозяйственно-бытовыми водами. Некоторые количества углеводородов поступают в воду в результате прижизненных выделений растительными и животными организмами, а также в результате их посмертного разложения.

Метан.

Метан принадлежит к газам биохимического происхождения. Основным источником его образования служат дисперсные органические вещества в породах. В чистом виде он иногда присутствует в болотах, образуясь при гниении болотной растительности.

Бензол.

Бензол представляет собой бесцветную жидкость с характерным запахом.В поверхностные воды бензол поступает с предприятий и производств основного органического синтеза, нефтехимической, химико-фармацевтической промышленности, производства пластмасс, взрывчатых веществ, ионообменных смол, лаков и красок, искусственных кож, а также со сточными водами мебельных фабрик.



Фенол.

Фенолы представляют собой производные бензола с одной или несколькими гидроксильными группами. Фенолы в естественных условиях образуются в процессах метаболизма водных организмов, при биохимическом распаде и трансформации органических веществ, протекающих как в водной толще, так и в донных отложениях.Фенолы являются одним из наиболее распространенных загрязнений, поступающих в поверхностные воды со стоками предприятий нефтеперерабатывающей, сланцеперерабатывающей, лесохимической, коксохимической, анилинокрасочной промышленности и др.

Гидрохинон

В поверхностные воды гидрохинон попадает со сточными водами производства пластмасс, кинофотоматериалов, красителей, предприятий нефтеперерабатывающей промышленности.

Метанол

Метанол попадает в водоемы со сточными водами производств получения и применения метанола.

Этиленгликоль

Этиленгликоль попадает в поверхностные воды со сточными водами производств, где он получается или применяется (текстильная, фармацевтическая, парфюмерная, табачная, целлюлозно-бумажная промышленности).

Органические кислоты

Органические кислоты относятся к числу наиболее распространенных компонентов природных вод различного происхождения и нередко составляют значительную часть всего органического вещества в этих водах. Состав органических кислот и их концентрация определяются с одной стороны внутриводоемными процессами, связанными с жизнедеятельностью водорослей, бактерий и животных организмов, с другой -- поступлением этих веществ извне.

Органические кислоты образуются за счет следующих внутриводоемных процессов:

· прижизненных выделений в результате нормальных физиологических процессов здоровых клеток;

· посмертных выделений, связанных с отмиранием и распадом клеток;

· выделений сообществами, связанных с биохимическим взаимодействием различных организмов, например водорослей и бактерий;

· ферментативного разложения высокомолекулярных органических веществ типа углеводородов, протеинов и липидов.

Поступление органических кислот в водные объекты извне возможно с поверхностным стоком, особенно в период половодья и паводков, с атмосферными осадками, промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами и с водами, сбрасываемыми с орошаемых полей.

Муравьиная кислота

В природных водах в небольших количествах муравьиная кислота образуется в процессах жизнедеятельности и посмертного разложения водных организмов и биохимической трансформации содержащихся в воде органических веществ. Ее повышенная концентрация связана с поступлением в водные объекты сточных вод предприятий, производящих формальдегид и пластические массы на его основе.

Пропионовая кислота

Пропионовая кислота может поступать в природные воды со стоками химической промышленности.

Молочная кислота

В природных водах молочная кислота в микрограммовых концентрациях присутствует в результате образования в процессах жизнедеятельности и посмертного разложения водных организмов.



Бензойная кислота

В незагрязненных природных водах, бензойная кислота в небольших количествах образуется в процессах жизнедеятельности водных организмов и их посмертного разложения. Основным источником поступления больших количеств бензойной кислоты в водоемы являются стоки промышленных предприятий, так как бензойная кислота и различные ее производные широко используются при консервировании пищевых продуктов, в парфюмерной промышленности, для синтеза красителей и т.д.

Гумусовые кислоты

Гуминовые и фульвокислоты, объединяемые под названием гумусовые кислоты, нередко составляют значительную долю органического вещества природных вод и представляют собой сложные смеси биохимически устойчивых высокомолекулярных соединений. Главным источником поступления гумусовых кислот в природные воды являются почвы и торфяники, из которых они вымываются дождевыми и болотными водами. Значительная часть гумусовых кислот вносится в водоемы вместе с пылью и образуется непосредственно в водоеме в процессе трансформации "живого органического вещества".

Азот органический

Под "органическим азотом" понимают азот, входящий в состав органических веществ, таких как протеины и протеиды, полипептиды (высокомолекулярные соединения), аминокислоты, амины, амиды, мочевина (низкомолекулярные соединения). Значительная часть азотсодержащих органических соединений поступает в природные воды в процессе отмирания организмов, главным образом фитопланктона, и распада их клеток.

Мочевина

Мочевина (карбамид), будучи одним из важных продуктов жизнедеятельности водных организмов, присутствует в природных водах в заметных концентрациях: до 10-50% суммы азотсодержащих органических соединений в пересчете на азот. Значительные количества мочевины поступают в водные объекты с хозяйственно-бытовыми сточными водами, с коллекторными водами, а также с поверхностным стоком в районах использования ее в качестве азотного удобрения. Карбамид может накапливаться в природных водах в результате естественных биохимических процессов как продукт обмена веществ водных организмов, продуцироваться растениями, грибами, бактериями как продукт связывания аммиака, образующегося в процессе диссимиляции белков.

Анилин

Анилин относится к ароматическим аминам и представляет собой бесцветную жидкость с характерным запахом. В поверхностные воды анилин может поступать со сточными водами химических (получение красителей и пестицидов) и фармацевтических предприятий.

Диметилсульфид

Диметилсульфид выделяется водорослями в ходе нормальных физиологических процессов, имеющих существенное значение в круговороте серы. В поверхностные воды диметилсульфид может поступать также со стоками предприятий целлюлозной промышленности.

Карбонильные соединения

В природных водах карбонильные соединения могут появляться в результате прижизненных выделений водорослей, биохимического и фотохимического окисления спиртов и органических кислот, распада органических веществ типа лигнина, обмена веществ бактериобентоса. Постоянное присутствие карбонильных соединений среди кислородных соединений нефти и в воде, контактирующей с залежами углеводородов, позволяет рассматривать последние в качестве одного из источников обогащения природных вод этими веществами. Источником карбонильных соединений являются также наземные растения, в которых образуются альдегиды и кетоны алифатического ряда и фурановые производные. Значительная часть альдегидов и кетонов поступает в природные воды в результате деятельности человека.

Ацетон

В природные воды ацетон поступает со сточными водами фармацевтических, лесохимических производств, производства лаков и красок, пластмасс, кинопленки, ацетилена, ацетальдегида, уксусной кислоты, оргстекла, фенола, ацетона.

Формальдегид

Формальдегид поступает в водную среду с промышленными и коммунальными сточными водами. Он содержится в сточных водах производств основного органического синтеза, пластмасс, лаков, красок, лекарственных препаратов, предприятий кожевенной, текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности.

Углеводы

Под углеводами понимают группу органических соединений, которая объединяет моносахариды, их производные и продукты конденсации -- олигосахариды и полисахариды. В поверхностные воды углеводы поступают главным образом вследствие процессов прижизненного выделения водными организмами и их посмертного разложения. Значительные количества растворенных углеводов попадают в водные объекты с поверхностным стоком в результате вымывания их из почв, торфяников, горных пород, с атмосферными осадками, со сточными водами дрожжевых, пивоваренных, сахарных, целлюлозно-бумажных и других заводов.

Окисляемость воды - величина, характеризующая содержание в воде органических веществ, окисляемых одним из самых сильных химических окислителей при определенных условиях.

Окисляемость воды выражается в миллиграммах атомарного кислорода, пошедшего на окисление веществ, содержащихся в литре воды.

Количество органических веществ в воде принято определять косвенным методом - по потребному для окисления кислороду. Отсюда, чем больше в воде органических веществ, тем больше кислорода идет на окисление, тем выше окисляемость воды. Следует отметить, что при анализе не полностью окисляются органические вещества и в то же время могут частично окислятся некоторые минеральные соединения (нитриты, сульфаты и закись железа). Поэтому окисляемость воды дает только представление о количестве находящихся в воде легкоокисляющихся веществ, не указывая их природы и фактического содержания.



Список литературы

1. Б. Б. Богословский, А. А. Самохин, К. Е. Иванов, Общая гидрология - Л., Гидрометеоиздат, 1984г.

2. В. Н. Михайлов, А. Д. Добровольский, Общая гидрология - М., Высшая школа, 1991г.

3. Интернет ресурсы.

Размещено на Allbest.ru

...