Антропогенные изменения лотических экосистем Мурманской области. В 2 ч. Ч. 1. Ковдорский район / Кашулин Н. А. [и др.] ; Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Ин-т проблем пром. экологии Севера. - Апатиты : Кольский научный центр РАН, 2005.

Как уже упоминалось, в химии марганца в природных водах значительную роль играют собрционные процессы и реакции комплексообразования. Изучение сорбции марганца на окислах марганца и железа в природных и лабораторных системах позволили сделать попытку представить зоны существования некоторых главных его форм в связи с сорбционными процессами, определить факторы, способствующие переносу, аккумуляции и потере катионов водными окислами металлов (Jenne, 1968; Тигунов, Остапенко, 1999). В частности, показана зависимость сорбции Мп(ІІ) на Мп0 2 и Fe(OH )3 от величины pH. Установлено, что значительную роль сорбционные процессы играют при pH > 8.5, и тогда сорбционная емкость является фактором, контролирующим содержание Mn (II) в природных водах. В литературе часто описывается высокая адсорбционная способность гидроокислов марганца, но это может означать, что и сами они должны легко сорбироваться частицами терригенной и вулканогенной составляющих твердого или коллоидного стока поверхностных вод. Так, гель кремневой кислоты S i02'3, образующийся в результате аридного выветривания при повышенных pH, а также многие минералы глин, как и Мп02, относятся к отрицательно заряженным коллоидам, перемешивание которых с противоположно заряженными гидрозолями марганца (если они не пептизируются) переводит систему в изоэлектрическое состояние, при котором происходит быстрая коагуляция и выпадение в осадок псиломеланов: [Мп (Н 2 0 ) 6]2++ S i0 2'3 -> МпОхпН2О І + S i02. Процесс сорбции двухвалентного марганца можно оценивать скоростью его окисления. Эффективная величина Eh на поверхности твердых частиц на 200-400 мВ выше, чем в морской воде, скорость окисления марганца увеличивается в 108 раз (Голота, 2002 ). Исследованиями, проведенными в лабораторных и натурных условиях, доказана значительная роль комплексообразования с неорганическими лигандами в стабилизации Mn (II) и уменьшении скорости его окисления (Нет, 1962, 1963). Показано, что марганец образует растворимые комплексы в основном с бикарбонатами и сульфатами, причем в природных водах, особенно содержащих значительные количества НСОз' или SO 4 ' , этот фактор определяет распределение марганца. Для комплексов Mn (И) с НС032' рассчитана константа устойчивости (Куст = 63 и 90) (Нет, 1963; Morgan, 1967). Даны диаграммы доминирования каждого из этих комплексов в зависимости от содержания аниона (рис.6.9). Рассчитана степень связывания Мп с ионами НС03' и SO 4 2- при концентрациях, которые характерны обычно для природных вод (табл.6.4). Показано, что в растворе с содержанием растворенного марганца 1.0 мг/л, S042' 250 мг/л и НСОз' 470 мг/л половина Mn (И) присутствует в виде комплексных соединений (Morgan, 1967). Комплексы марганца с СГ являются более слабыми (КмпСі+ = 1), чтобы связать в комплекс 50% Mn (И), концентрация С1" должна составлять 35 г/л, чего в природных водах не наблюдается. Для образования комплексов состава МпС102, МпС1 3 ", МпСЦ2' необходима еще более высокая концентрация СГ (Durum, Haffty, 1963) 103