Комплексообразование в поверхностных природных водах
В поверхностных природных водах металлические элементы находятся в форме ионов, а также комплексных соединений [104]. Комплексообразование в природных водах рассматривается для конкретных металлов.
В природных водах около 80 % кальция и магния находится в виде ионов. В отсутствии органических лигандов вклад в комплексообразование вносят карбонатные и гидрокарбонатные ионы [103]. Комплексные соединения кальция и магния образуются с гумусовыми веществами - гуминовыми и фульвокислотами.
Железо в природных водах встречается в степенях окисления 3+ и реже 2+. Прочные комплексные соединения образуются сидерофора- ми, выделяемые бактериями и сине-зелеными водорослями. Гумусовые вещества образуют комплексные соединения с ионами Fe2+. При этом прекращается их окисление. В природных водах доказано образование гидроксофульватных комплексных соединений железа, а также с участием фосфатов и гуминовых кислот [104]. Отмечается образование смешаннолигандных комплексов.
Марганец в природных водах при отсутствии лигандов встречается в виде ионов Мп“ и в виде комплексных соединений с неорганическими лигандами и органическими [104]. В оснавном- это карбонатные и гидрокарбонатные комплексы. Комплексы с гумусовыми веществами характеризуются как недостаточно прочные.
Медь в природных водах находится в виде ионов Си и гидрок- сокомплекса [СиОН]+ Для Си+ характерно образование комплексов с тетраэдрической координацией. Для Си2+ образуются комплексы с координационным числом меди 4, 5 и 6. Состояние меди в природных водах определяется в основном процессами гидролиза и комплексооб- разования [104]. Хорошо изучены гуматные и фульватные комплексы меди, последние наиболее стабильны.
Для цинка комплексообразование в природных водах весьма характерно. Гидролиз приводит к образованию моноядерных гидроксо- комплексных анионов - [Zn(OH)3]~, [Zn(OH)4]2 [104]. Примерно 2% приходится на полиядерные гидроксокомплексы - [Zn20H]3+ и
[Zn2(OH)6] [104]. При отсутствии органических лигандов образуются
карбонатный и гидрокарбонатный комплексы, а также гидроксокомплексы. Прекрасно связывают цинк гумусовые вещества.
Ион ртути Hg2+ образует значительное количество прочных комплексных соединений с координационным числом 2-6 и 8. Для иона ртути Hg2+ известно ограниченное число комплексных соединений. В природных водах в присутствии органических лигандов (главным образом фульвокислот) в ртуть (II) легко образует комплексы [104].
При участии анаэробных организмов в природных водах образуются ртутьорганические соединения R^Hg и RHgX (R- углеводородный радикал, X - кислотный остаток).
Свинец в природных водах образует комплексные соединения с S-, О-, N-, P-содержащими лигандами [104]. Известен также гидрокомплекс [РЬОН]+. В природных вода содержание свободных ионов РЬ2 незначительно.
Никель (II) образует прочные комплексные соединения с донорными атомами азота. Гумусовые вещества также образуют комплексные соединения с Ni2+ [104].
Для иона СсР образование комплексов не столь характерно, как для других металлов. Известен гидроксокомплекс и карбонатный комплекс кадмия Образование комплексов с веществами гумусовой природы в природных водах встречается редко.
Кобальт (II) образует стабильные комплексы с донорными атомами кислорода и азота. Структура комплексов весьма разнообразна. Вещества гумусовой природы принимают участие в комплексообразо- вании.
Молибден образует большое многообразие комплексов. Известны комплексы с координационным числом больше 6.
Ванадий (IV) склонен к комплексообразованию с донорными атомами азота, кислорода и серы.
Склонен к комплексообразованию хром (III). Его комплексные соединения устойчивы.
Подтверждение того, что значительная часть растворенных в природных водах металлов находится в виде комплексных соединений, с участием органических лигандов приводится в работе [58].
Важно отметить, что токсичность металлов токсичность металла определяется не только его концентрацией, но и формой нахождения металла в воде [58]. Практически все металлы за исключением марганца в природных водах находятся в форме комплексных соединений. В природных водах металлы в основном находятся в форме комплексных соединений хелатного типа. Химическая и биологическая активность металлов в комплексах понижена. Соответственно снижается и токсичность.
