Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения - Крайнов С.Р.

Крайнов С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения — М.: Недра, 1987. — 237 c.
Скачать (прямая ссылка): geohimiyapodzemnihvodhozyaystveno1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 121 >> Следующая

Восстановление SO4 ->¦ S2 при температуре < 100 °С происходит в
результате биогенной сульфатредукции. Подробнее этот вопрос рассмотрен в
главе 3. Здесь важно отметить следующее.
Поскольку возникновение S2- энергетически обеспечивается реакциями
сульфат-иона с органическим веществом и водородом, то в условиях
протекания сульфатредукции оно уже не зависит от Eh среды. Наоборот,
образующийся в результате сульфатредукции H2S сам задает окислительно-
восстановительный потенциал среды. После начала генерации сульфидной серы
значения Eh подземных вод быстро опускаются до отрицательных. Таким
образом, в условиях протекания процессов сульфатредукции
восстановительная среда является следствием возникновения H2S, а не его
причиной. В этом заключается важнейшее геохимическое значение процесса
сульфатредукции. Известно, что появление даже небольших концентраций H2S
в водах приводит к достаточно резкому снижению их Eh. Так, наличие в
подземных водах сероводорода в количествах <10 мг/л уже может понизить
значения Eh до отрицательных.
Для установления Eh-pH-границ SOj'VHjS часто используют реакцию, дающую
химическое описание процесса сульфатредукции [4] :
SO|T + ШЕЕ + 8е" = H2S +4Н20*.
* Это суммирующая реакция. Последние исследования М.Б. Вайнштейна и др.
показали, что в условиях недостаточно интенсивного развития культуры
сульфат-редуцирующих бактерий возможно накопление в среде тиосульфата и
сульфата. При этом количество тиосульфата в начале развития культуры в 2-
3 раза превышает количество образованного сероводорода.
41
Eh, мВ Ш 300 200 100 н25,мг/л 50 30 10 _l 1 I I I • • • • • " •• • -.. •
. . ** \ •* • • • • • •• • :* • • . •• • , ••• • • • • • • • •
• • • • • и* • swA • А • •Т: , • • •• • "iii 1 1 1 1
• . • •••••• V... . • V. • • . • • / • • 0 Z Ч В в 10 12 02,мг/л -50
-100 -150 -200
Рис. 6. График зависимости Eh от концентраций 02 и H2S в подземных водах
(по В.П. Закутину и В.А. Щеке)
Но в настоящее время приложимость этой реакции для установления Eh-pH-
границ рспаривается многими исследователями. Это связано, во-первых, с
тем, что протекание указанной реакции зависит больше от жизнедеятельности
сульфатредуцируютцих бактерий, чем от термодинамических параметров среды,
и во-вторых - с тем, что реакция не является полностью обратимой.
Действительно, обратный процесс окисления H2S ->¦ SO4 происходит по-иному
и протекает в несколько этапов.
42
Первый этап включает окисление H2S до элементарной серы: 2H2S + + 02 = S°
+ 2Н20. Окисление H2S ->S° обычно происходит при участии тионовых и
бесцветных серобактерий. Процесс окисления H2S до серы как
гидрогеохимическое явление широко распространен. Он происходит в широком
диапазоне pH и определяет формирование месторождений и проявлений
экзогенной серы на участках воздействия кислорода или кислородсодержащих
вод на сероводородсодержащие воды. Этот процесс также определяет
возникновение коллоидных форм миграции серы в природных водах, ибо
растворимость элементарной серы ничтожна.
Второй этап включает окисление элементарной серы до SO4- или до
промежуточных продуктов (S203~, S03~ и др.) :
S° + 4Н20= SOi" + 8ВГ + 6е_;
2S° + 3H20 = S2Ol- +6Н+ + 4е~ и т. д.
Процесс окисления серы происходит после завершения окислительных
преобразований всех ее соединений, более восстановленных, чем сера, и
протекает при непосредственном участии тионовых бактерий.
Частными потенциалзадающими системами, действующими только в определенных
гидрогеохимических ситуациях, являются системы железа, органических
веществ, водорода.
Система железа. Окислительно-восстановительное состояние системы железа
не зависит от pH при небольших (до 3) * его значениях и определяется
уравнением Fe2+ ^ Fe3+ + е". При больших значениях pH состо-
яния и концентрации железа определяются последовательно уравнениями [32]:
Fe2+ + 3H20 ^ Fe(OH)3 + ЗЬГ + е";
Fe(OH)2 + Н2 О ^ Fe(OH)3 + Н+ + е".
Действие системы железа особенно проявляется в двух типах подземных вод
(бескислородных и бессульфидных), а также в подземных водах с высокими
содержаниями органических веществ гумусового ряда.
В связи с тем что Fe(OH)2 является хорошо растворимым соединением, в
бескислородных и бессульфидных водах может присутствовать железо в
высоких концентрациях (обычные содержания составляют п - п-10 мг/л).
Поскольку компоненты универсальных потенциалзадаю-щих систем (кислорода и
серы) в этих водах содержатся в минимальных концентрациях, система железа
в них приобретает потенциалзадающую роль. Сопоставление многих
экспериментальных (замеренных) и расчетных данных показало, что Eh
бескислородных и бессульфидных вод с минимальными содержаниями
органических веществ оказывается близким к расчетным:
Fe2+ + ЗН20 = Fe(OH)3 + ЗН++ е" (Eh = Е° -0,18рН-
-0,061gaFe2+).
* Эта граница не является абсолютной и зависит от концентрации железа в
воде.
л.
43
Это дает возможность расчета и контроля инструментальных замеров
потенциала подземных вод с высокими концентрациями двухвалентного железа.
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 121 >> Следующая