Окислительно-восстановительные процессы в природных водоемах

Интегральная характеристика загрязненности
а) Химическая потребность в кислороде
Это количество кислорода, необходимое для окисления примесей в 1 литре сточной воды, когда окисление происходит химическим путем.
Для определения ХПК проводят окисление примесей перманганатом калия (KMnO4) при нагревании, затем количество перманганата, израсходованного на окисление, пересчитывают на количество кислорода.
В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого водопользования величина ХПК не должна превышать 15 мгО2/дм3.
.

б) Биологическая потребность в кислороде
Это количество кислорода, необходимое для окисления примесей в 1 литре сточной воды,
когда окисление происходит биологическим путем, за счет деятельности микроорганизмов.
Интегральная характеристика загрязненности

Процесс окисления органического вещества общей формулой {CH2О} можно представить следующим уравнением реакции:
{CH2О} + О2 = СО2 + Н2О
В связи с отсутствием, по условию примера, дополнительного поступления кислорода, максимальное количество органического вещества, которое может быть окисленно в воде будет определяться содержанием кислорода в воде, которое будет соответствовать условиям равновесия с воздухом, устанавливающимся до начала процесса окисления. При равновесии приземным воздухом это количество составит
[С(кисл.)] = К Г(кисл.) * Р (кисл.)= 8,3 мг/л

СТРАТИФИКАЦИЯ
ВОДОЕМОВ
Разделение водоема на слои при температурной стратификации
Верхний слой
ЭПИЛИМНИОН
Средний слой
Зона термоклина
Нижний слой
гиполимнион

Эфтрофикация (эвтрофикация)водоемов.
повышение биологической продуктивности водных экосистем в результате накопления в воде биогенных элементов естественного или антропогенного происхождения.
Обогащение водоема биогенными элементами (N, Р и др.), поступающими со сточными водами, а также с поверхностным стоком с удобряемых полей, приводит к “цветению” воды и к резкому ухудшению ее качества.

БИОГЕНЫ - нитрат, фосфат, калий - ионы:
Удобрения
Отходы животноводства
Отходы человека
Фосфат- содержащие моющие средства.

2Cорг + SO42- + 2H2O = H2S + 2HCO3-

ФОТОСИНТЕЗ в ВОДОЕМЕ
C106 H 263 O 110 N 16 P + 138 О2
ОКИСЛЕНИЕ МЕРТВОЙ ОРГАНИКИ
1 молекула фитопланктона
-138 О2

Окислительно-восстановительные процессы в гидросфере
Окислительно-восстановительные реакции исключительно важную роль в описании процессов протекающих в природных водоемах. Предыстория и качество природных вод в значительной степени зависят от вида окислительно-восстановительных реакций, их кинетических характеристик и величины окислительно-восстановительного потенциала, который соответствовал бы данной системе при установлении равновесия.