Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Obecná limnologie - 07 Salinita, iontové složení sladkých vod Cyklus Fe a Mn Oxidačně-redukční potenciál Cyklus S Cyklus Si.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Obecná limnologie - 07 Salinita, iontové složení sladkých vod Cyklus Fe a Mn Oxidačně-redukční potenciál Cyklus S Cyklus Si."— Transkript prezentace:

1 Obecná limnologie - 07 Salinita, iontové složení sladkých vod Cyklus Fe a Mn Oxidačně-redukční potenciál Cyklus S Cyklus Si

2 Salinita odtok z povodí: 7 hlavních inotů (Ca, Mg, Na, K, HCO 3, SO 4, Cl c > 1 mg l -1 neionty (Si) nižší koncentrace (Fe, N, P, Mn, Co, Mo, … výjimka zemědělské půdy NO 3 mg l -1 vs. meq l -1

3 Iontové složení vod geologie povodí – čím tvrdší hornina, tím nižší odtok iontů žula vápenec pískovec břidlice rula vyvřelina

4 Iontové složení vody geologie – zvětrávání – fyzikální, chemické, biologické (produkce kys.) klima – teplota, srážky, odpar stupeň vyvinutí půd – výměnné reakce biota antropogenní vlivy – atmosférická depozice aplikace hnojiv, solení silnic zrychlení odnosu částic - eroze

5 Salinita x vodivost x TDS salinita – součet koncentrací všech iontů, [g l -1, meq l -1 ] vodivost – přibližná míra koncentrace elektrolytů, [µS cm -1 ] TDS – total dissolved solids, gravimetricky (odpaření a vážení) [mg l -1 ]

6 Obsah hlavních iontů velmi proměnlivý obecně: Ca > Mg > Na > K HCO 3 > SO 4 > Cl ČR:Na Ca SO 4 > Cl > NO 3 > HCO 3 > Mg > K solení, hnojení složení specifické pro každou lokalitu

7 Složení vod globální pohled poměr: srážek a odparu dominance

8 Změna složení srážek vliv člověka, acidifikace

9 Oxidačně – redukční potenciál C, O, N, S, Fe, Mn – hlavní činitelé redox dějů hlavní podíl baktérie – - rozklad org. hmoty

10 Oxidačně – redukční potenciál E - hodnota úměrná volné energii vzniklé při redukci 1 molu e - tok energie E - závislý na pH (ovlivnění disociace) korekce na E 7 1 pH ~ 58 mV pH < 7: - 58 mV / 1 pH pH > 7: +58 mV / 1 pH

11 Cyklus Fe a Mn -malé množství v rozpuštěné (iontové) formě -sorpce na… nebo krystalizace s DOC koloidy -důležité pro rozpustnost a toky PO 4, SO 4, stopových kovů, DOC -nepřímo zvyšuje alkalitu – mikrobiální redukce Fe 3+ a SO 4 2- zdroj: oxidy z povodí výskyt:Fe 3+, Fe 2+

12 Cyklus Fe a Mn formy: Fe 2+ - rozpustné FeCO 3 – málo rozpustný FeS – nerozpustný, tmavá barva sedimentů Fe(OH) 3 – nejběžnější, málo rozpustný, koloidy pozitivně nabité – vazby s negativně nabitými částicemi (jíly, DOC koloidy) vznikají komplexy – žluto-rezavá barva mechanismus sorpce - sedimenty - koagulanty

13 Cyklus Fe a Mn formy: MnO 2 – málo rozpustný MnCO 3 – málo rozpustný MnS – nerozpustný, Mn OOH – nejběžnější, málo rozpustný, koloidy pozitivně nabité – vazby s negativně nabitými částicemi (jíly, DOC koloidy) výskyt: mnoho valencí, Mn 4+ - nerozpustný Mn 2+ - rozpustný

14 Cyklus Fe a Mn výskyt ve vodách koloidy nebo sraženiny komplexů Fe a Mn + adsorpce na seston

15 Cyklus Fe a Mn vertikální distribuce závisí na oxidačně–redukčním potenciálu

16 Cyklus Fe a Mn mechanismy transportu hlavní zdroje a cesty

17 Procesy v sedimentech Rozpuštěné látky Částice Látky v pórové vodě Látky v částicích

18 Cyklus Fe a Mn

19 … fyziologická přestávka 15 min. …

20 Cyklus S íry Zdroje: zvětrávání, hnojiva, srážky, suchá depozice Koloběh: atmosférický/sedimentární Hlavní formy: sírany, sulfan/sulfidy, S 0, organická síra (-SH) Sírany Původ: (i) zvětrávání hornin (sádrovec, sulfidické rudy); (ii) srážky (spalovací procesy) (iii) odnos ze zemědělských půd (složka hnojiv) Vlastnosti a význam: (i) v anaerobním prostředí jsou redukovány na sulfan/sulfidy bakteriemi Desulfovibrio aj.: SO › H 2 S + 2 HCO 3 - (ii) hlavní forma pro asimilaci (iii) tvrdost vody - rozpustnost CaSO 4 1,5 g l -1 jakoSO 4 2- ; (iv) agresivita vody proti betonu

21 Cyklus S íry Sulfan a jeho iontové formy: Původ: (i) anorganický (sulfidické rudy, vulkanická činnost, redukce síranů); (ii) organický (rozklad organických látek); (iii) antropogenní Formy výskytu: závisí na pH (pK1 ~8, pK2 ~13,5) Vlastnosti a význam: (i) indikátor silně redukčních poměrů (ii) v oxických podmínkách se oxiduje na S, S 2 O 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2- za účasti řady mikroorganismů - Beggiatoa, Chromatium, Thiobacillus,aj. při oxidaci za přítomnosti Fe 2+ se tvoří pyrit (iii) nedisociovaný H 2 S je silně toxický pro ryby (iv) práh pachu H 2 S pro pitné vody - 0,01 mg l -1 (v) koroze betonu i kovových konstrukcí - při oxidaci ve slizových vrstvách se tvoří H 2 SO 4

22 Cyklus S íry Výskyt ve vodách Distribuční diagram

23 Cyklus S íry Vertikální distribuce

24 Cyklus S íry Celý cyklus „řídí“ baktérie oxyklina světlo

25 Cyklus Si Koloběh: sedimentární Zdroje: zvětrávání živců, slíd, pyroxenů reakcí s CO 2 a H 2 O; uvolňování ze sedimentů v anoxii Vlastnosti: (i)rozpustnost: amorfní SiO mg Si l -1 ; krystalický SiO mg Si l -1 ; (ii) při rozpouštění vzniká velmi slabá kyselina tetrahydrokřemičitá Si(OH) 4 (pK1 = 9,9; pK2 ~13); Význam: (i) představují živinu pro rozsivky a další druhy řas (Chrysophyta), vyšší rostliny a houby - limitující koncentrace ~ 0,5 mg l -1 (ii) v eutrofizovaných vodách dochází k retenci Si s důsledky pro export do oceánů (vliv na druhové složení řas)

26 Cyklus Si distribuce ve vodním sloupci

27 Retence a stratifikace Si v nádrži Římov


Stáhnout ppt "Obecná limnologie - 07 Salinita, iontové složení sladkých vod Cyklus Fe a Mn Oxidačně-redukční potenciál Cyklus S Cyklus Si."

Podobné prezentace


Reklamy Google