Все примеси природных вод, независимо от их свойств и концентрации, по их фазово-дисперсному состоянию, как уже отмечалось, могут быть разделены на четыре группы: взвеси и коллоиды, представляющие собой гетерогенные системы, и молекулярные и ионные растворы, образующие гомогенные системы (табл. 7).[ ...]
Между состояниями веществ, четко определяющими их положение в каждой из перечисленных четырех групп существуют еще и промежуточные состояния, обусловленные динамической связью между описанными системами. Так молекулярные растворы могут быть частично диссоциированы (слабые электролиты), а при ассоциации частиц они приближаются к коллоидным растворам. Промежуточное положение между коллоидными и молекулярными растворами занимают и высокомолекулярные соединения. Они также могут содержать ионогенные группы, способные (в определенных условиях) обменивать подвижные ионы на ионы, находящиеся в растворе.[ ...]
Неустойчивость подобных систем определяет особую гибкость разработанной классификации, так как позволяет при помощи физико-химических процессов переводить загрязняющие воду вещества из одного фазоводисперсного состояния в другое.[ ...]
Разрабатываемые в настоящее время представления о структурной модели воды, причинах ее аномалий и роли ее фазово-агрегатных превращений для познания физических, химических и биологических явлений, происходящих в водной среде [113—115], могут в определенной степени уточнить и углубить теоретические аспекты, положенные в основу изложенных представлений.[ ...]
Основными силами, используемыми для удаления этой группы веществ, являются гравитационные силы и силы прилипания. В состав группы входят глинистые вещества, карбонатные породы, ил, мелкий песок, малорастворимые гидроокиси металлов, эмульсии нефтепродуктов, взвеси органических веществ, детрит, планктон и т. д. В комках и на поверхности взвешенных частиц могут находиться болезнетворные бактерии, споровые микроорганизмы, а также вирусы. Частицами могут быть сорбированы радиоактивные вещества и, наконец, сами взвеси могут быть представлены токсическими соединениями.[ ...]
Системы, образованные примесями первой группы, кинетически неустойчивы. Нерастворимые вещества удерживаются во взвешенном состоянии динамическими силами потока воды и попадают в водоемы в результате размывания окружающих пород и смыва почв. В состоянии покоя для таких систем характерна седиментация взвешенных частиц. Она может протекать без слипания частиц или с их агрегацией в процессе осаждения. Кроме того, различают свободное осаждение частиц системы, когда взвешенные вещества не оказывают взаимного влияния друг на друга и сопряженное или стесненное осаждение в случае концентрированных суспензий. При седиментации очень часто наблюдается ортокинетическая коагуляция, аутокоагуляция и другие явления (см. гл. VII).[ ...]
В зависимости от адгезионного взаимодействия седиментирующих взвесей осадок образуется либо рыхлый (легко подвижный или структурированный с тиксотропными свойствами), либо плотный, малоподвижный и занимающий малый объем.[ ...]
Вторая группа веществ объединяет гидрофильные и гидрофобные коллоидные примеси, а также высокомолекулярные вещества и детергенты с величиной частиц 10-5— 10-8 см. Высокодисперсные гетерогенные системы существуют в виде дисперсий трех- или двухмерных кристаллических или аморфных структур; высокомолекулярные вещества могут быть представлены линейными (гибкими и жесткими), спиральными и разветвленными макромолекулами. Межатомные связи в молекулах этих веществ — полярные, координационные, ковалентные.[ ...]
В эту группу входят коллоидные (минеральные и органоминеральные) частицы почв и грунтов, а также недиссоциированные и нерастворимые формы гумусовых веществ, придающие воде окраску. Последние вымываются в природные водоемы из лесных, болотистых и торфяных почв, а также образуются в самих водоемах в результате жизнедеятельности водных растений и водорослей. К этой группе могут быть отнесены также вирусы и другие организмы, приближающиеся по размерам к коллоидным частицам. Так как среди них находятся болезнетворные (патогенные) организмы, то удаление их из воды является весьма ответственным мероприятием.[ ...]
Кинетическая устойчивость гидрофобных примесей второй группы в воде характеризуется соотношением сил гравитационного поля и броуновского движения, обусловливающих седиментационное равновесие в системе. Агрегативная устойчивость этих дисперсий создается силами отталкивания между частицами, возникающими вследствие электростатического состояния межфазной поверхности и образования диффузных слоев.[ ...]
Вернуться к оглавлению