ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Источники питания рек и озер и формирование химического состава воды из "Химия и микробиология природных и сточных вод" К верховодке относятся воды, залегающие наиболее близко к земной поверхности, в зоне аэрации. Состав их резко меняется, они наиболее подвержены загрязнению. [c.17] Артезианские воды —это подземные воды, залегающие между водонепроницаемыми пластами, в связи с чем они обычно находятся под напором. По составу артезианские воды, образующиеся в различных условиях, весьма разнообразны, но при этом вода каждой артезианской скважины обладает довольно устойчивым составом. Артезианские воды являются наиболее надежными в санитарном отношении и при использовании для хозяйственно-питьевых целей не требует обеззараживания. [c.17] Кроме перечисленных источников питания рек и озер, в горных районах существенную роль играют талые воды ледников и высокогорных снегов. [c.17] Условия питания рек и озер изменяются в пространстве и времени, следствием этого является разнообразие водного режима водотоков и водоемов и физико-химического состава воды. Процесс формирования состава воды, протекающий под действием многочисленных факторов, можно условно разделить на два основных этапа. [c.17] Первым этапом формирования состава природных поверхностных вод является их взаимодействие с атмосферой. К веще- ствам, поступающим в водоем из атмосферы, относятся органические и минеральные вещества, а также частички пыли и сажи,, содержащиеся в воздухе, загрязненном отходами промышленных предприятий. Таким же путем поступают в водоемы и радиоактивные загрязнения. Подсчитано, что капля дождя в 50 мг, падая с высоты 1 км, омывает 16,3 л воздуха, а один литр дождевой воды омывает 3,26 10 л воздуха (Алекин, 1970). [c.18] Вдали от промышленных предприятий солевой состав атмосферных осадков и содержание в них взвешенных веществ определяются природными условиями, но и в этом случае они зависят прежде всего от количества примесей в воздухе, промываемом атмосферными осадками. В среднем атмосферные осадки содержат около 35 мг/л растворенных солей, что соответствует солесодержанию р. Невы. [c.18] Вторым этапом формирования состава природных вод является взаимодействие атмосферных осадков с почвенным покровом, при этом важную роль играет наличие растительности и ее характер. Для стока ливневой воды необходимо, чтобы интен- сивность дождя была не менее 0,5 мм1мин, а общее количество-осадков (для заполнения пор в поверхностном слое почвы) не менее 15 мм. [c.18] При взаимодействии воды, стекающей вниз по склону, с почвой наблюдается вымывание взвеси, а также переход в воду электролитов. [c.18] Для черноземных почв значение у колеблется от 0,7 до 2, для подзолистых— от 0,03 до 0,34. При взаимодействии воды с почвой, кроме растворения солей, наблюдаются явления адсорбции и ионного обмена. Академик К. К. Гедройц разработал учение о почвенном поглощающем комплексе, состоящем из органических и минеральных соединений. Этот комплекс служит важным. источником питания растений, поставляя в почвенный раствор необходимые для растений катионы в обмен на ионы водорода, содержащиеся в кислом соке, который выделяется корнями растений. [c.18] Многие почвы, в особенности чернозем и торф, обладают значительной ионообменной способностью, которая связана с наличием в них так называемых гуминовых кислот. С явлением ионного обмена связано ничтожно малое содержание солей в водах верховых торфяных болот (сумма ионов 4—6 мг л при содержании кальция 1—2 мг/л и магния 0,1—0,5 мг/л). Заболоченность площади водосбора оказывает большое влияние на состав воды таких рек, как Днепр, Волга, Обь и другие. [c.19] Растворение солей, адсорбция и ионный обмен имеют место и при проникновении воды в глубь почвы. Длительность взаимодействия воды с почвой, контакт с подстилающими породами и фильтрация через грунты обусловливают особенности состава, присущие подземным водам. [c.19] Процессы взаимодействия между водой и минералами литосферы (земной коры) сыграли важную роль в формировании химического состава не только природных вод, но и наружных слоев литосферы. На протяжении истории Земли изверженные на ее поверхность горные породы подвергались физическому выветриванию под действием воды и других природных факторов (колебание температуры, испарение, дробление при замерзании воды в трещинах), а также химическому выветриванию в результате обмена ионов, входящих в состав кристаллической решетки минералов, на ионы водорода. [c.19] В результате химического выветривания образуются такие нерастворимые продукты, как глины, гидрослюды, разновидности окиси кремния (кварц, опал). Так, в течение многих миллионов лет образовались мощные толщи осадочных пород — глины и песка. Судьба вымытых солей различна попадая во внутренние моря, они отлагались на дне в виде мощных залежей, часть их была вынесена в океан, часть рассеялась и адсорбировалась в различных осадочных породах и почвах. [c.19] В формировании анионного состава природных вод важную роль сыграли выделяющиеся при вулканических извержениях газы (H2S, NH3, H l и др.). Развитие жизни на земле наложило свой отпечаток на формирование состава природных вод. Разложение в почве растительных остатков, приводящее к образованию СО2 и органических кислот, ускорило процессы химического растворения минералов в почве и подстилающих породах. Минерализации природных вод способствует и деятельноегь почвенных микроорганизмов, перерабатывающих органические вещества. [c.19] Наличие тесной связи между химическим составом воды и породами, с которыми она соприкасается, позволяет использовать данные анализа химического состава воды как средство для поисков полезных ископаемых. Современные методы химического анализа, такие как спектрометрический и полярографический, позволяют определять незиачительные примеси в воде металлов (Си, 2п, Сд, РЬ, Со, Ад, А-и и других). Сопоставляя данные по содержанию металлов в воде рек и ручьев исследуемой области, можно выявить районы их месторождений. Так, например, изучая содержание золота в речных водах Дальнего Востока, О. А. Алекин обнаружил, что при среднем содержании золота 0,01 мг1м концентрация его в водах золотоносных месторождений увеличилась до 0,06—0,1 мг/м (Алекин, 1970). Подобно этому повышенное содержание в воде нафтеновых кислот, иода и некоторых других элементов и соединений является характерным признаком близости нефтеносных месторождений. [c.20] Повышенная величина минерализации воды нередко указывает на присутствие в данном районе залежей солей, а ионный состав воды является показателем состава солей в месторождениях. Так, например, высокое содержание ионов калия в природных водах Соликамска позволило академику Н. С. Курна-кову предположить наличие в этом районе калийных солей, что было в дальнейшем подтверждено изысканиями. [c.20] Разумеется, при использовании результатов химического анализа воды для выявления месторождений полезных ископаемых необходимо всегда учитывать возможность поступления соответствующих элементов со сточными водами. [c.20] Вернуться к основной статье