Главнейшие ионы, содержащиеся в природных водах:

· катионы: Na+, K+, Ca2+, Mg2+;

· анионы: HCO3-, SO42-, Cl-.

В значительно меньших количествах (и не всегда) содержатся катионы Fe2+, Fe3+, Mn2+; анионы HSiO3-, HPO42-, I-, HS- и др. В окружающей среде может меняться не только суммарное количество ионов, но и их соотношение (Таубе, 1971).

Следует отметить, что поток воды в реках имеет не ламинарный (линейный), а турбулентный характер, когда формируются различные завихрения, обуславливающие энергичное перемешивание водной массы и выравнивание всех гидрологических градиентов (температурных, солевых, газовых и т.д.) (Константинов, 1986).

Суммарную концентрацию всех минеральных ионов, имеющихся в воде, обозначают как ее соленость. Наиболее часто соленость пресных вод выражается в миллиэквивалентах, а морских вод – в граммах на 1 кг, или в промилле (о/оо). Значение минеральных ионов в жизни гидробионтов очень многогранно. Одни из них, получивших название биогенов, необходимы растениям для обеспечения процессов биосинтеза. К таким биогенам, лимитирующим рост и развитие гидрофитов, в первую очередь относятся ионы, содержащие азот, фосфор, кремний и железо (Константинов, 1986).

Другое значение минеральных ионов связано с влиянием на солевой состав гидробионтов (диффузия через их наружные покровы). Суммарная концентрация ионов определяет тоничность внешней среды водных организмов, условия их осморегуляторной работы. Наконец, с повышением солености воды возрастает ее плотность и вязкость, что существенно сказывается на плавучести гидробионтов и условия их движения (Возная, 1979).

Минерализация воды сильно меняется по сезонам года, заметно снижаясь во время паводков. За счет разбавления меженных вод слабоминерализованными паводковыми может даже меняться принадлежность реки к тому или иному классу. Содержание биогенов в реках сильно варьирует в зависимости от их характера и сезона года (Дерпгольц, 1979).

Немаловажное значение для водных организмов имеет концентрация ионов кальция и магния, суммарное содержание которых определяет особое качество воды – жесткость. Достаточная жесткость воды – необходимое условие для существования гидробионтов с известковым скелетом.

Выяснено, что специфика физиологического действия ионов преимущественно определяется не анионами, а катионами. Некоторые ионы, противоположно влияющие на одну и ту же функцию, называют антагонистами (Юрков, 1962).

Хлориды по общему содержанию в природных водах занимают первое место среди анионов. Содержание их колеблется в пределах от десятых долей до тысячи и более миллиграммов на литр. Это преобладающие анионы в водах с высокой степенью минерализации. В бытовых сточных водах всегда много хлоридов. Резкое увеличение концентрации Cl- в воде указывает на загрязнение водоема сточными водами (Константинов, 1986).

Сульфаты содержатся почти во всех природных водах, нередко преобладая среди анионов. Концентрация их колеблется от нескольких десятков до тысячи миллиграммов на литр. Ионы SO42- поступают в природные воды при растворении гипсовых пород, мирабилита, в результате окисления сероводорода, свободной серы и сульфидов. При большом содержании SO42- ионов (более 250 мг/л) возникает сульфатная коррозия бетона, проявляющияся в образовании соединений большего объема, чем составные части тела бетона (CaSO4.2H2O, сульфоалюмината кальция) (Дерпгольц, 1979).

Карбонат-ионы содержатся в щелочных водах. Обычная питьевая вода не содержит карбонатов (Таубе, 1971).

Глава II. Материалы и методы

II.1. Характеристика объектов исследования

РекаКомаровка – левый приток р. Раздольная. Комаровка берет свое начало в отрогах хребта Сихотэ-Алинь на высоте 380 м над уровнем моря. Отсюда она течет на юго-запад, а затем поворачивает по дуге на северо-запад и впадает в р. Раздольная у г. Уссурийска.

Длина реки 65 км. Площадь водосбора 1480 м2. Основным ее притоком является р. Раковка. Комаровка – это горно-равнинная река.

Пойма реки преимущественно двусторонняя, шириной от 100 м в верховьях до 500 - 800 – в нижнем течении. В очень большие паводки пойма затопляется целиком, при этом глубина затопления на больших территориях достигает 3 м и более. Особенно сильно затопляется устьевая часть близ г. Уссурийска. Глубина реки изменяется в переделах от 0,2 до 1,9 м. Скорость течения порядка 0,3 - 1,5 м в сек. Берега русла чаще всего высотой от 1,5 до 3 м. Дно галечное и песчано-галечное.

Река Раковка – правый приток реки Раздольная. Она берет свое начало в северной части Уссурийского заповедника, в гористой местности. Раковка – горно-равнинная река протяженностью 76 км и с площадью водосбора 812 км2.

В верховьях Раковки, У слияния рек Раковка и Лихачевка, находится Раковское водохранилище, площадью 5 км2, объемом 41 млн. м3, которое является основным источником централизованного водоснабжения г. Уссурийска.

В центре Уссурийска Раковка сливается с Комаровкой и единым руслом с Комаровкой, протяженностью около 5 км, впадает в Раздольную. (см. приложение)

II.2. Определение ионов Cl- аргентометрическим титрованием по Мору

Содержание хлоридов в воде определяется объемными методами – меркуриметрическим и методом осаждения. Первый метод применяется при малых концентрациях хлоридов. Он основан на связывании Cl-ионов в малодиссоциированную соль HgCl2. сущность второго метода заключается в связывании ионов Cl- ионами Ag+ в труднорастворимый хлорид серебра (Таубе, 1971).

В данной курсовой работе был применим второй метод: в нейтральной или слабощелочной среде (рН = 7-10) осаждали хлорид-ионы титрованным раствором нитрата серебра в виде малорастворимого хлорида серебра. Произведение растворимости хлорида серебра составляет 1,56.10-10. В качестве индикатора применяли раствор хромата калия, который реагирует с избыточными ионами серебра, вызывая переход лимонно-желтой окраски в оранжево-желтую.

Реактивы, необходимые для определения хлорид-ионов аргентометрическим титрованием по Мору

1. Бидистиллят;

2. Серная кислота 1н. раствор;

Разбавляли 28 см3 концентрированной серной кислоты ч.д.а. дистиллированной водой до 1 дм3.

3. Едкий натр (NaOH) 1н. раствор;

Растворяли 40 г NaOH ч.д.а. в бидистилляте до 1 дм3.

4. Фенолфталеин 0,5% раствор;

Растворяли 0,5 г фенолфталеина в 50 см3 96%-ного этилового спирта и разбавляли 50 см3 дистиллированной воды. В раствор по каплям добавляли 0,01 н. NaOH до появления заметной розовой окраски.

5. Хромат калия 5% раствор;

Растворяли 50 г K2SO4 ч.д.а. в небольшом объеме бидистиллята и прибавляли раствор нитрата серебра до начала образования красного осадка. После двухчасового отстаивания раствор фильтровали и доводили бидистиллятом до дм3.

6. Нитрат серебра 0,1н. раствор (0,05н. или 0,02н.);

Раствор нитрата серебра готовили из расчета 16,9874 г (8,4937 г или 3,3975 г) AgNO3 ч.д.а., высушенного при 105оС, в бидистилляте и доводили до 1 дм3. Титр или поправку определяли титрованием 5 см3 раствора хлорида натрия соответствующей нормальности, разбавленного до 100 см3 бидистиллятом.