Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лопатин В.Н. -> "Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред" -> 65

Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред - Лопатин В.Н.

Лопатин В.Н., Приезжаев А.В., Апонасенко А.Д. Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 384 c.
ISBN 5-9221-0547-7
Скачать (прямая ссылка): metodisvertosiyaniya2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 154 >> Следующая

Во внутренних водоёмах концентрация сестона изменяется так же значительно, как для различных водоёмов и сезонов исследования, так и по акватории конкретного водоёма. Диапазон колебаний от самых чистых вод до сильно мутных составляет более четырёх порядков. В глобальную среднюю концентрацию взвешенных веществ в реках, оцениваемую в 500 мг/л, основной вклад вносят экстремально мутные реки, такие как Хуанхэ [55], концентрация взвеси в которой может достигать 40% всего переносимого материала (около 1000 мг/л). Для сравнения концентрация взвешенного вещества в р. Енисей (не самая чистая в этом отношении) варьируется от 0.5 до 8-10 мг/л [117]. Количество частиц в р. Енисей изменяется в пределах 109-10ш частиц/л.
В оз. Онтарио [131] концентрация минеральной взвеси варьировала от 0.2 до 8.9 мг/л. Концентрация взвесей в водах Ладожского озера по данным [132] изменялась в диапазоне 0.4-11.6 мг/л (минеральный компонент взвеси — 0.2-3.2 мг/л), а в [93] отмечены вариации от 4.2 до 12 мг/л. В озёрах лёссового типа концентрации взвешенного вещества значительно выше. Так, в дальневосточном оз. Ханка наблюдаются её значения от 10 до 150 мг/л. Меньшие величины концентра-ции обычно регистрируются вблизи впадения в озеро наиболее чистых рек [64]. Численная концентрация частиц в озере изменялась от 4 • 109 до 1011 частиц/л при среднем диаметре частиц 1-1.2 мкм.
Преобладание тонкодисперсного материала делает взвесь прекрасным адсорбентом. Необходимо также учитывать и коллоидные фрак-ции гранулометрического состава взвеси. То, что в океане активно протекают процессы коллоидообразования многих слаборастворимых химических соединений, показано в [133]. С уменьшением размеров площадь поверхности частиц на единицу массы значительно возрастает и соответственно увеличивается сорбционная возможность взвеси.
В [134] было показано, что под 1 м2 поверхности океана содержится от 2 до 9 кг взвеси, площадь граничной поверхности которой
может достигать 40000 м2. Если рассчитать усреднённую по столбу воды удельную поверхность взвеси (на единицу массы) для крайних величин содержания, она составит от примерно 4 до 20 м2/г. Значительно отличаются от этих значений величины удельной поверхности взвешенного вещества, приведённые в [135] для вод Тихого океана (от 58.8 до 190.5 м2/г). Площадь поверхности разных компонентов взвеси в океане различается в пределах 4 порядков. Усреднённая по столбу воды от 0 до 1000 м площадь поверхности сестона варьируется от 10 до 40 м2, бактериопланктона — от 0.044 до 0.055 м2 (для столба воды — 0-9000 м), фитопланктона — 0.005-0.31 м2 (0-100 м), зоопланктона — 0.0002-0.0003 м2 (0-4000 м) [136]. Основную роль в сорбционных процессах, исходя из этих данных, играет сестон.
В противоположность чисто растворённым веществам, которые в основном влияют на поглощение света водной средой, взвешенные вещества значительно увеличивают её рассеивающие свойства. Пока-затели рассеяния света зависят от оптических констант частиц взвеси, которые определяются природой их вещества, размерами частиц и длиной волны света. Минеральная взвесь представляет смесь различных минералов, среди которых чаще всего встречаются каолинит, монтмориллонит, бейделлит, хлорид, палыгорскит, гидрослюда, кальцит, кварц [137-140].
Для минеральных частиц в зависимости от состава образующих их минералов относительный показатель преломления т находится в пределах 1.15-1.20 [88]. Отмечаются и более широкие пределы вариации т — от 1.13 до 1.25 [96]. Учитывая то обстоятельство, что в природных водах минеральная взвесь практически всегда существует только в виде органо-минеральных комплексов, реальный усреднённый показатель преломления сдвигается в сторону меньших значений. Изменяется при этом и характер рассеяния света. Очевидно, что слой органического вещества, адсорбированного на поверхности минерального ядра такого комплекса, изменит и мнимую часть показателя преломления ОМ Д. Частицы будут обладать поглощением, характерным для растворённого органического вещества («жёлтого» вещества). Вопросы оценки поглощения света структурированными частицами с непоглощающим ядром и поглощающей оболочкой рассмотрены в работе [141].
Показатель преломления органических частиц в основном заключён в диапазоне 1.02-1.05 [96, 142]. Хотя для мнимой части показателя преломления органических частиц имеются крайне скудные сведения, можно сделать некоторые оценки её по работам [143-145]. Эти оценки дают величины мнимой части около 0.002-0.004 для длин волн 435 и 680 нм. В [146] для длины волны 435 нм мнимая часть показателя преломления варьировалась в пределах 0.00300-0.00528 в зависимости от вида водорослей, для длины волны 600 нм — 0.0004-0.0015.
Отдельно рассмотрим некоторые характеристики бактерио- и фитопланктона, компонентов, вносящих вклад в рассеяние и (или) поглощение света.
1.3. Бактериопланктон
Микроорганизмы являются одними из наиболее существенных ком-понентов экосистемы водоёмов. В результате их деятельности минерализуются органические вещества и одновременно создаются пищевые ресурсы для водных беспозвоночных. Наряду с фотосинтезом водорослей бактериальные процессы играют существенную роль в фор-мировании химического состава воды и донных отложений. Состав микробного населения и характер микробиологических процессов в во-доёмах тесно связаны с экологическими факторами среды (темпера-турным и газовым режимом, солевым составом, поступлением биогенных элементов и органического вещества). В природной обстановке микроорганизмы способны разрушать соединения естественного происхождения (целлюлозу, хитин, лигнин, гумус, фенолы и т. п.), а также искусственно созданные человеком вещества (ксенобиотики разного химического строения, ПАВ, полимеры и продукты их частичной деструкции).
Предыдущая << 1 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 154 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed