Лекція Хімія гідросфери Укладачі: к ф. м н., Кузишин Ольга Василівна к ф. м н., Базюк Лілія Володимирівна
жүктеу/скачать 0.58 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Макрокомпоненти або головні компоненти
| 6.1.3. Хімічний склад підземних вод
Підземні води є складними багатокомпонентними системами, що включають цілий комплекс неорганічних і органічних речовин, газів, бактерій. Під хімічним складом води розуміють весь комплекс йонів, газів, колоїдів мінерального і органічного походження, що знаходиться в ній у природних умовах. У підземних водах у складі тих або інших сполук знайдено більше 70 хімічних елементів, проте, велика їх частина присутня в такій незначній кількості, що не впливає на властивості води. З деякою умовністю хімічний склад води можна представити у вигляді декількох груп: макрокомпоненти (головні компоненти), другорядні компоненти, мікрокомпоненти, радіоактивні елементи, органічні речовини й мікроорганізми, розчинені гази, колоїди й механічні суспензії. Макрокомпоненти або головні компоненти хімічного складу води включають аніоногенні й катіоногенні елементи, що утворюють розчинні сполуки. Вони завжди присутні у воді та є основною частиною її мінерального складу: у прісній воді – 90-95%, у високомінералізованій – більше 99%. Макрокомпоненти визначають тип хімічного складу води та її головні властивості. Вони представлені вісьмома йонами, чотири з яких позитивно заряджені (катіони) – Ca2+, Mg2+, Na+, K+ і чотири – негативно заряджені (аніони) – Cl‒, SO42‒, HCO3‒, CO32‒. Хлорид-йон (Cl‒) – типовий компонент мінерального складу води. Він легко переноситься водою і зустрічається в підземних водах самої різної мінералізації – від прісних до розсолів. Відносний вміст хлориду в воді збільшується зі зростанням її мінералізації. Приблизно після мінералізації 5 г/дм3 йон Cl‒ стає головним переважаючим аніоном у воді і залишається їм аж до розсолів. Природний вміст його у воді змінюється в широких межах – від одиниць мг/дм3 до сотень г/дм3. Хлорид-йон є прекрасним міґрантом у підземних водах, що обумовлюється такими причинами: а) у нього практично відсутній бар’єр розчинності, оскільки з основними катіонами він утворює добре розчинні сполуки (NaCl, MgCl2, CaCl2, KCl); б) у хлорид-йону немає біологічного бар’єру – рослини й мікроорганізми його не споживають, тварини хоча і використовують у вигляді NaCl, але не зв’язують, а виділяють разом з екскрементами; в) Cl‒ мігрує у розчинах самої різної концентрації у вигляді вільного йону, утримуючись у розчині й на великих глибинах. Гранично допустима концентрація для хлорид-йону в питних водах складає 250 мг/дм3. Сульфатні йони (SO42‒) поширені в підземних водах значно менше, ніж хлориди. Вони характерні для неглибоко залягаючих підземних вод, з глибиною їхній вміст зменшується. Приблизно до мінералізації 3-4 г/дм3 відносна роль сульфату в розчині зростає. Після яскраво вираженого максимуму, коли він стає переважаючим аніоном у воді, його роль зменшується. Серед міграційних здібностей сульфат-іона слід зазначити такі: а) у йону SO42‒ чітко виражений бар’єр розчинності – його вміст у воді лімітується вмістом Ca2+, з яким SO42‒ легко утворює слаборозчинну сіль CaSO4; б) у сульфат-йону прослідковується біохімічний бар’єр – за допомогою сульфат-редукуючих бактерій він відновлюється до сірководню H2S. У підземних водах питної якості вміст сульфатів не має перевищувати 250 мг/дм3. Гідрокарбонатні (HCO3‒) та карбонатні (CO32‒) йони є похідними карбонатної кислоти і перебувають у воді в рівноважному стані (карбонатна система хімічної рівноваги): H2CO3 = H+ + HCO3‒ = 2H+ + CO32‒. Йон HCO3‒ присутній у всіх підземних водах, окрім кислих. Карбонат-йон CO32‒ утворюється у воді при рН не менше 8,5. Переважають HCO3‒ та CO32‒ у неглибоко залягаючих підземних водах з низькою мінералізацією (прісних). Максимум ролі HCO3‒ і CO32‒, коли вони є переважаючими аніонами, настає при мінералізації 0,5 г/дм3, потім їх відносна роль в розчині різко падає. Міграція гідрокарбонату й карбонату ще більш утруднена, ніж сульфат-йону, що викликане такими причинами: а) у них яскраво виражений бар’єр розчинності – солі, що утворюються з основними катіонами, є слаборозчинними; б) у них просліджується біохімічний бар’єр – вміст HCO3‒ залежить від кількості CO2, який у свою чергу регулюється живими організмами (чим більше CO2, тим більше HCO3‒); в) здатність цих йонів до утворення йонних пар знижує концентрацію цих йонів по мірі збільшення мінералізації води. жүктеу/скачать 0.58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|