Особенности миграции металлов в системе «донные отложения — вода» при снижении рН и повышении концентрации фульвокислот

Abstract

Приведены результаты экспериментальных исследований миграции железа, марганца и алюминия в системе «донные отложения — вода» при снижении величины рН и повышении концентрации фульвокислот. Показано, что совместное воздействие этих факторов приводит к существенному усилению миграции металлов из донных отложений в контактирующую с ними воду. Обмен железом между донными отложениями и водой происходит за счет свободных (гидратированных) ионов Fe²⁺ и комплексных соединений с органическими веществами, что обусловлено процессами восстановления и комплексообразования с участием главным образом фульвокислот. Миграция марганца обусловлена, прежде всего, анаэробными условиями и снижением рН. Однако повышенные концентрации фульвокислот стали причиной появления в воде, наряду со свободными ионами Mn²⁺, анионных комплексных соединений этого металла. Интенсивное поступление алюминия из донных отложений связано преимущественно со снижением рН в экспериментальных системах и повышением содержания фульвокислот в воде. Рассмотрены особенности распределения металлов между взвешенной и растворенной формами в водной среде под воздействием процессов окисления, адсорбции, осаждения и соосаждения, а также комплексообразования.

Наведено результати експериментальних досліджень міграції феруму, мангану і алюмінію в системі «донні відклади — вода» при зниженні рН і підвищенні концентрації фульвокислот. Показано, що за сумісної дії цих чинників міграція металів із донних відкладів у воду, що з ними контактує, істотно посилюється. Обмін ферумом між донними відкладами і водою відбувається за рахунок вільних (гідратованих) іонів Fe²⁺ і комплексних сполук з органічними речовинами, що зумовлено процесами відновлення та комплексоутворення за участю фульвокислот. Міграція мангану зумовлена, насамперед, анаеробними умовами та зниженням рН. Однак підвищені концентрації фульвокислот стали причиною появи у воді поряд з вільними іонами Mn²⁺ аніонних комплексних сполук цього металу. Інтенсивне надходження алюмінію з донних відкладів викликане переважно зниженням рН в експериментальних системах і підвищенням вмісту фульвокислот у воді. Розглянуто особливості розподілу металів між розчинною та завислою формами у водному середовищі за дії процесів окиснення, адсорбції, осадження і співосадження та комплексоутворення.

Results of experimental studies of iron, manganese and aluminium migration in the system «bottom sediments — water» at decrease in value of ðÍ and increase of concentration of fulvic acids are given. It is shown that compatible influence of these factors leads to essential strengthening of metal migration from the bottom sediments to contacting water. The exchange of iron between the bottom sediments and water occurs due to free (hydrated) ions Fe²⁺ and complex compounds with organic substances that is caused by processes of reduction and complexation with participation mainly of fulvic acids. Migration of manganese is caused, first of all, by anaerobic conditions and decrease of ðÍ. However the increased concentration of fulvic acids became the reason of occurrence in water along with free ions Mn²⁺ the anionic complex compounds of this metal. Intensive migration of aluminium from the bottom sediments is connected mainly with decrease of ðÍ and increase of the concentration of fulvic acids in water of experimental systems. Features of metal distribution between the suspended and dissolved forms in the aquatic environment under influence of oxidation, adsorption, precipitation and coprecipitation as well complexation are considered.