The influence of municipal sewage and humic substances on calcium and magnesium concentrations in riverine water

• Autorzy: Kolanek A. , Kowalski T.

Warianty tytułu

PL

Wpływ ścieków miejskich oraz substancji humusowych na stężenie wapnia i magnezu w wodach płynących

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The investigations were carried out with riverine water samples collected from the Odra and its tributary, the Oława. As shown by the results obtained, biochemical degradation of organic pollutants concomitant with biocoagulation phenomena brought about a change in the concentration of calcium and magnesium cations in water, and a new state of calcium-magnesium equilibrium in the double-layer humus complex was established. As a result, calcium concentrations in the riverine water began to vary, but these variations were not substantial. Those processes had an indirect influence on the concentration of magnesium. When after addition of municipal sewage to the water investigated the value of the Ca/Mg molar ratio fell below that of the calcium-magnesium equilibrium in the humus complex, magnesium content decreased in the course of biochemical degradation. But when the Ca/Mg ratio was higher than that of the calcium-magnesium equilibrium, the concentration of magnesium rose. As a result of those processes, the value of the Ca/Mg ratio in the water investigated approached that of the calcium-magnesium equilibrium in the humus complex. The investigations corroborated the ionic character of biocoagulation, because the change in the concentration of calcium and magnesium cations induced by these processes showed an equivalent correspondence with the concomitant change in alkalinity. The results were substantiated by the data of statistical analysis for 6 rivers chosen (189 cross-sections, 10-year period). As shown by these data, magnesium concentrations are described by the function y = a/x + bx + c, where x = Ca/Mg, and a, b, c are constants.

PL

Badania wód Odry i Oławy wykazały, że procesy biochemicznego utleniania wprowadzonych zanieczyszczeń organicznych oraz towarzyszące im zjawiska biokoagulacji zmieniały stężenia kationów wapnia i magnezu. W wyniku tych procesów ustalał się nowy stan równowagi wapnia i magnezu w warstwie podwójnej kompleksu humusowego. W następstwie tych zjawisk stężenie wapnia w badanych wodach wahało się, lecz nie ulegało zasadniczym zmianom. Procesy te wpływają pośrednio na stężenie magnezu. Jeżeli w wyniku wprowadzenia ścieków do wody wartość stosunku molowego Ca/Mg ustaliła się poniżej stosunku równowagowego wapnia i magnezu, to w kompleksie humusowym stężenie magnezu malało w miarę postępu procesów biochemicznego rozkładu. Natomiast w przypadku, gdy wartość tego stosunku była większa od równowagowego, stężenie magnezu rosło. W wyniku tych procesów wartość stosunku molowego Ca/Mg w badanych wodach wahała się w granicach wartości równowagi wapniowo-magnezowej kompleksu humusowego. Badania potwierdziły jonowy charakter biokoagulacji, gdyż zmiana stężenia kationów wapnia i magnezu wywołana tymi procesami odpowiadała równoważnikowo związanej z nią zmianą zasadowości. Wyniki te potwierdziła analiza statystyczna dla wybranych 6 rzek (189 przekrojów z 10 lat). Wykazała ona, że stężenie magnezu opisuje funkcja y = a/x + bx + c, gdzie x = Ca/Mg, a, b, c są stałe.

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Environment Protection Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 31, nr 2
• Strony: 102--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Kolanek A.

• Institute of Meteorology and Water Management, Wrocław Branch, Parkowa 30, 51-616 Wrocław

autor

Kowalski T.

• Institute of Environmental Protection Engineering, Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] KOWALSKI T., Wpływ degradacji gleb przez zanieczyszczenia atmosferyczne na skład wód na przykładzie Białej Głuchołaskiej, Ochrona Środowiska, 1996, 3(62), pp. 17–20.
• [2] KOWALSKI T., Wpływ zanieczyszczeń organicznych na skład wód, Ochrona Środowiska, 1997, 2(65), pp. 33–36.
• [3] SCHNITZER M., SKINNER S.I.M., Organo-metallic interaction in soils: 5. Stability constants of Cu2+, Fe2+ and Zn2+ fulvic acids complexes, Soil Sci., 1966, Vol. 102/6.
• [4] KOWALSKI T., Zjawiska fizyczno-chemiczne towarzyszące koagulacji solami glinu i żelaza(III) zanieczyszczeń wód powierzchniowych, Ochrona Środowiska, 2000, 2(77), pp. 15–19.
• [5] KOLANEK A., KOWALSKI T., Wpływ procesów biochemicznych na stężenia związków wapnia i magnezu w wodach, Ochrona Środowiska, 2001, 1(80), pp. 17–21.
• [6] KOWALSKI T., TURKIEWICZ D., Wpływ dawkowania soli wapnia i magnezu na przebieg koagulacji domieszek wód siarczanem glinu, Ochrona Środowiska, 1999, 41(75), pp. 29–32.
• [7] PLETTE A.C.C., BENEDETTI M.E., VAN RIEMSDIJK W.H., Competitive binding of protons, calcium, cadmium and zinc to isolated cell walls of a gram-positive soil bacterium, Environ. Sci. Technol., 1996, 30, pp. 1902–1910.
• [8] FEIN J.B., BOILY J., GÜCLÜ K., KAULBACH E., Experimental study of humic acid adsorption onto bacteria and Al-oxide mineral surfaces, Env. Sci. Technol., 1999, 3, pp. 1902–1910.
• [9] BEVER J., STEIN A., TEICHMAN H., Weitergehende Abwasserreinigung, R. Oldenbourg Verlag, München, Wien, 1995.