正文 前景廣闊的河口化學(2 / 2)

由於河水和海水的電解質濃度和酸堿度等環境因素有明顯差異,因而在混合過程中便發生了一些化學變化,如膠體的生成和凝聚(或稱絮凝)、沉澱的產生、黏土礦物與海水作用形成另一種礦物、吸附或解吸的加強、一些化學平衡的推移等。

電解質的增加,使離子強度增大,可提高一些難溶鹽的溶解度。氫離子濃度和離子強度的改變,變更碳酸鹽體係的平衡;使不同形式的重金屬離子絡合物間的比例發生變化;使多數過渡元素改變其在水體中的價態和存在形式。然而,影響較顯著的還是膠體或沉澱的生成,它能吸附多種微量成分而改變它們的分布和遷移的特性。

河水與海水混合生成的鐵、鋁、錳的水合氧化物膠體,能顯著地吸附重金屬離子和溶解矽酸鹽,而被稱為海洋重金屬元素的“清除劑”。在一般河口,鋁、鐵、錳、銅、鋅、鎳、鈷等金屬的90%~99%是以顆粒態形式從河口輸出到海洋的。

河口半鹹水帶是許多生物繁殖的良好環境,生物吸收或放出化學物質和生物死亡後的降解作用等生物地球化學過程,對河口的化學組成也起著重要的作用。

在河水和海水混合的水體內的化學組分,可分為保守組分和非保守組分兩類。前者在混合過程中沒有溶出或轉移,後者則因化學變化或因生物的吸收而發生溶出或轉移。因此,它們的濃度與鹽度的關係不同。

在河口,特別是在人口比較集中的河口區水體中,有機物的含量遠大於外海水中的含量。有機物的存在能影響微量元素在河口的地球化學特性,如有機物中的含氧基團等能與金屬離子絡合;一些有機物與金屬離子又能形成難溶性的有機金屬化合物,並能附著在其他懸浮顆粒物上而沉澱到海底。

河口水域中的懸浮物,含量較高,吸附能力又強,對金屬元素和有機物的遷移起重要的作用。這些顆粒的沉降、再懸浮、隨水體運動、在底床上被推移、解吸、氧化態的改變和在沉積中繼續進行的化學轉化過程(成岩作用),都影響河口化學物質的遷移和反應過程。

總的說來,在河水和海水交彙的河口區,同海-底界麵區和海-氣界麵區一樣,存在著比較劇烈而複雜的化學過程。因此,河口化學過程的研究,是化學海洋學中相當重要的一環。

由此可見,河口化學的研究對發展沿海城市的經濟十分重要。河口化學研究的內容很廣泛,主要有:河口水的基本物理、化學性質,河水與海水混合時物質的變化過程和規律,重金屬離子在河口地區的轉移規律,河口的放射性元素的研究,城市工業和生活廢水的輸入對河口化學過程的影響,當然還有汙染和環境保護問題等。河口化學是一門重要的新興邊緣科學,它與海洋化學、膠體化生、溶液化學、絡合物化學、分析化學、環境化學等有著密切的聯係。它關係著人口集中、經濟發達、生態環境複雜地區的一些化學基本規律,對國民經濟發展有著重要作用。因此,河口化學是一個有著廣闊發展前景的化學分支。

知識點

膠體化學

膠體化學的曆史是從1861年開始的,創始人是英國化學家格雷姆,首先提出晶體和膠體的概念,如溶膠、凝膠、膠溶、滲析、離漿等。1903年,奧地利化學家席格蒙迪發明了超顯微鏡,肯定了溶膠的多相性,從而明確了膠體化學是界麵化學。1907年,德國物理化學家奧斯特瓦爾德創辦了第一個膠體化學的專門刊物——《膠體化學和工業雜誌》,因而許多人把這一年視為膠體化學正式成為獨立學科的一年。

膠體化學是研究膠體、大分子溶液及乳狀液等類分散體係和與界麵現象相關聯的體係的性質及規律的一個學科分支。膠體現象很複雜,幾乎與國民經濟的各個部門都有密切關係。冶金、石油、輕紡、橡膠、塑料、食品、感光材料、日用化工等工業以及農業、軍事等部門在一些關鍵環節上都離不開膠體化學。生物與環境科學也廣泛涉及膠體化學的一些基本原理和方法。

延伸閱讀

鉻與近視

鉻是一種銀光閃閃的金屬,自行車上鍍的“克羅米”就是鉻。鉻也是人體必需的微量元素。科學家通過實驗指出:如果沒有鉻,人體裏的胰島素就不能充分發揮作用,造成生長發育不良。鉻的缺少,又會影響視力。通過對青少年近視病例的調查分析表明,日常飲食中缺少鉻,會使眼睛的晶狀體變得凸出,屈光度增加,因而造成近視。如果飲食正常,一般是不會缺鉻的。可是偏食,總吃精細食品,就可能造成缺鉻。因為越精製的食品,含鉻量越低。相反,粗製品的含鉻量就比較高。如粗糖的鉻含量比精糖的鉻含量高100~200倍。人體每天需要從食物中得到20~500微克的鉻,隻要飲食正常,可以滿足人體對鉻的需求。假如你感到缺鉻,或者開始近視,那麼,不妨經常吃含鉻量較多的食物,如糙米、全麥片、小米、玉米、粗製紅糖等等。