Page 313 - Technogenic_Ils_Yanin

явить пространственные и сезонные тенденции, корреляцию между распределением диоксида азо-
та в отложениях и нитратами в водной массе, а также влияние различных факторов среды на про-
дуцирование NO2 в речных отложениях [923].
Немецкие исследователи отмечают значение сероводорода в связи с его дегазацией в воздух
из водоемов, загрязненных сточными водами [1045]. Следует отметить, что процессы образования,
превращения и транспорта сероводорода в окружающей среде изучены недостаточно [32]. Уста-
новлено, что микробиологическое восстановление сульфатов – основной путь образования серо-
водорода в природе. Этот процесс называется десульфатацией, или сульфатредукцией, а возбуди-
тели его – десульфурирующими, или сульфатвосстанавливающими, бактериями, деятельность ко-
торых обусловливает обогащение водных объектов сероводородом [294, 295]. Эти микроорганиз-
мы распространены в анаэробных зонах пресноводных водоемов (преимущественно в верхнем
слое иловых отложений) и являются основными продуцентами сероводорода в природе. След-
ствием процесса редукции сульфатов служит накопление свободного сероводорода и сульфидов в
воде и донных отложениях. Для протекания сульфатредукции сульфаты должны постоянно посту-
пать в отложения или образовываться в их поверхностном слое за счет окисления сульфидов. В
континентальных водоемах различной степени трофии наблюдается активный процесс редукции
сульфатов. Интенсивность процесса определяется в первую очередь концентрацией органического
вещества, поступающего в анаэробную зону, и, в меньшей степени, содержанием сульфатов. От-
мечено, что наиболее активно данный процесс осуществляется в слое илов 0-2 см, где окислитель-
но-восстановительный потенциал составляет -100 – -150 мВ. В пресных водоемах, где содержание
сульфатов колеблется от 20 до 50 мг/л и ниже, процесс сульфатредукции сильно интенсифициру-
ется в результате поступления биогенов промышленно-бытового происхождения. По мнению
[649], главным фактором, определяющим биохимическое восстановление серы, выступает моле-
кулярный кислород, поступление которого в среду обусловливает интенсивное развитие аэробно-
анаэробной экосистемы, осуществляющей окислительно-восстановительные реакции в воде.
Согласно [176], если рН воды выше 7, то при восстановлении сульфатов образуется главным
-
образом HS , а в присутствии любых способных к реакциям соединений железа сульфидные фор-
мы будут реагировать с ними, образуя твердые сульфиды. Имеется много следствий восстановле-
ния сульфатов. Прежде всего, сероводород для большинства организмов является высокотоксич-
ным веществом, сильно влияющим на флору и фауну данной экосистемы [108]. При наличии в
водоеме избытка H2S возникает дефицит кислорода. Превращение оксидов железа в сульфиды
обычно вызывает изменение цвета отложений от красного или коричневого до черного или серого.
Тяжелые металлы и фосфатный ион, адсорбированные на оксигидроокиси Fе (III), будут выде-
ляться в раствор, при этом тяжелые металлы (например, Cu, Zn, Mo, Pb, Hg), которые в окислен-
ных водах были относительно растворимыми (при условии, что рН не очень высок), в присутствии
растворенных сульфидов становятся слаборастворимыми (как сульфиды) [176].
Бактериальное восстановление сульфатов в илах р. Москвы описано В.В. Красинцевой и др.
[273]. В данном случае, как полагают авторы цитируемой работы, сульфатредуцирующие микро-
бы восстанавливают сульфаты иловых вод в анаэробной среде до сероводорода, разлагая при этом
органическое вещество. Этот процесс, приводящий к понижению величин окислительно-
2-
восстановительного потенциала, характеризуется следующей схемой: SO4 + 2Cорг + 2H2O → H2S
-
+ 2HCO3 . Образующийся при этом сероводород, как полагают авторы цитируемой работы, связы-
вается присутствующим в речных отложениях железом. В нижнем течении Дона поступление
больших объемов возвратных вод орошения, промышленных и бытовых стоков, обогащенных ор-
ганическим веществом, обусловило снижение концентрации растворенного в воде кислорода. В
результате микробиологического разложения органического вещества и сульфатредукции в дон-
ных отложениях (черных мелкоалевритовых илах с характерным запахом сероводорода) формиру-
ется восстановительная сероводородная обстановка [592, 615]. Окислительно-восстановительный
потенциал в отложениях составляет –140–160 мВ. В работе [894] приводятся результаты экспери-
ментов по определению доли протеолиза и сульфатредукции в образовании сероводорода в отло-
жениях двух евтрофированных озер (Eh -150 – -250 мВ). Скорость образования сульфида за счет
протеолиза колебалась в пределах 0,02–1,51 мг S/л в сутки, за счет сульфатредукции – 0,05–3,2.

313