Международная научно-практическая конференция 310 «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ПРОСТРАНСТВЕ СНГ», посвященная 90-летию Российского государственного гидрометеорологического университета Металлы находятся в разных формах, поэтому выполняются 4 последовательных экстракции ДО различными реагентами (таблица): 1. вытяжка раствором хлорида магния, позволяющая извлечь ионные формы ТМ; 2. ацетатно-аммонийная вытяжка, позволяющая извлечь формы, адсорбированные на поверхности частиц; 3. вытяжка водным раствором гидроксиламина, позволяющая извлечь формы, связанные с оксидами и гидроксидами Ре и Мп; 4. вытяжка водным раствором азотной кислоты и перекиси водорода, позволяющая извлечь формы, связанные с органическим веществом. Таблица — Значения коэффициента распределения /Г (безразмерный) для Си и 7п по трем сорбированным формам в ДО р. Ички (усредненные значения) Ионная+ ТМ адсорбцион-ная Органический комплекс Сорбция аморфным Ее 4 4 Си 256 2.2х10 0.82х10 4 4 70 1715 1.25х10 4.0х10 Наиболее распространенной фазой ТМ в природных водах являются органические и неорганические комплексы, на порядок меньше концентрации ионообменных и адсорбционных форм, и на 3 порядка меньше — концентрации в свободной (ионной) форме. Таким образом, наиболее токсичные ионные формы ТМ в природных водах присутствуют в незначительных количествах. Наиболее распространены связанные (сорбированные) формы металлов. Однако существуют условия, когда возможен выход сорбированных форм ТМ из частиц взвеси или ДО, например, при изменении редокс-условий в ДО. При поступлении металлов со сточными водами концентрация ионов ТМ снижается как за счет разбавления, так и при сорбции взвешенными частицами. Скорость сорбции зависит от структуры взвеси (размера частиц и пор), коэффициентов диффузии в фазе взвеси. Расчет характерных времен сорбции показывает: — для органических коллоидных частиц и для микронных макропористых (например, монтмориллонитовых) глинистых частиц сорбция происходит практически мгновенно; — для микропористых глин (большинство глинистых материалов) время сорбции зависит от размера частиц взвеси и исчисляется часами и сутками, т.е. при разбавлении сбросов механизм сорбции практически можно не учитывать. Выводы 1. Проведенные исследования свидетельствуют о важной роли физико-химических процессов, происходящих в слоях, имеющих размеры порядка десятков нанометров (нано-слоях), которые формируются на поверхности раздела водной массы и коллоидных или дисперсных взвесей, и играют важную роль в распределении токсичных компонентов между частицами взвеси, донными осадками и водной массой. 2. Время установления равновесия регулируется массопереносом в нано-слое между фазами и диффузией в порах частицы взвеси. Для органических веществ она имеет порядок секунд, для микропористых глинистых частиц — порядок суток. 3. Доля поглощения загрязняющего компонента зависит от суммарной сорбционной емкости органических и минеральных взвесей в воде. Сорбированная фаза имеет меньшую токсичность, чем ионная. Литература 1. Веницианов Е.В., Соколова О.В. Сорбция ионных форм металлов на взвесях при залповых сбросах сточных вод в русловый поток. Водные ресурсы. 2008. Т. 35. No 4. С. 1-6. При поддержке РФФИ проект 19-05-5008$2.