Молярна частина, %, окремих форм вугільної кислоти у воді залежно від її рН

Стабільність рН природних вод обумовлена наявністю НС0₃ і СО₃^2- . За відсутності або низьких концентрацій цих іонів рН води при насиченні СО₂ зміщується у кислу сторону. Сума різних форм вугільної кислоти (СО₂, Н₂СО₃, НС0₃^- і СО₃^2- ) складає карбонатну систему. Поряд з вуглекислотою та її похідними вона включає іони водню, кальцію, магнію та інші розчинені речовини (рис. 116).

Наявність карбонатів у природних водах обумовлена реакціями розчинення карбонатних порід та хімічного вивітрювання алюмосилікатів.

Карбонатна система є одним з ефективних регуляторів вмісту СО₂ і рН природних вод. Так, підвищення концентрації розчиненого СО₂ у воді викликає зростання концентрації іонів водню, що, в свою чергу, знижує вміст С0₃^- . Насичення води карбонатом кальцію при цьому зменшується, а сам СаСО₃ розчиняється. І, навпаки, при зниженні вмісту СО₂ (коли підвищується рН) зростає концентрація С0₃^-, внаслідок чого солі (переважно карбонат кальцію) випадають в осад і частково осідають на листя і стебла водяних рослин, утворюючи білий наліт. Карбонатна система відіграє важливу буферну роль, запобігаючи різким змінам рН водного середовища, які негативно позначаються на гідробіонтах.

Концентрація вільного діоксиду вуглецю може перевищувати концентрацію його збалансованих сполук з гідрокарбонатними іонами. Про це свідчить зрушення реакції води в кислу сторону. У такому випадку говорять про вуглекислотну агресивність води.

Оцінюючи роль вуглекислоти як основного джерела вуглецю у живій речовині, В. І. Вернадський [42] відзначав, що вона утворюється з вугільної кислоти атмосфери або з вугільної кислоти, розчиненої у воді. Всі інші джерела вуглецю, які жива речовина використовує у земній корі, генетично зв'язані з нею. Головна маса рослинного життя зосереджена у гідросфері, але вона повністю залежить від атмосферного СО₂, який є для неї головним джерелом живлення.