ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Состав подземных вод из "Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения" Несмотря на относительно малую минерализацию и кажущуюся простоту химического состава, подземные воды хозяйственно-питьевого назначения представляют собой сложные многокомпонентные системы, включающие целый комплекс неорганических и органических веществ, газов, микрофлоры (табл. 1). [c.6] Распространенность и содержание неорганических веществ в подземных водах различны, в связи с чем среди них выделяют макро- и микрокомпоненты. [c.6] Примечания. 1. Для водопроводов, подающих воду без специальной обработки, по согласованию с органами Санитарно-эпвдемиологической службы допускается сухой остаток - до 1500 мг/л, общая жесткость - до 10 мг-экв/л, железо - до 1 мг/л, марганец - до 0,5 мг/л. [c.6] Отсюда следует, что концентрации карбонатных ионов в подземной воде зависят от концентраций СО2 и pH НСО3 преобладает при pH 6,37, аСОГ - при pH 10,33. [c.7] называют карбонатной. Устранимая (временная) и карбонатная жесткости обусловлены одними и теми же гидрокарбонатными (и карбонатными) соединениями кальция и магния, но имеют различное значение. Разница между ними заключается в том, что устранимая жесткость есть величина экспериментальная, показывающая, насколько уменьшается общая жесткость после длительного кипячения воды, а карбонатная — величина расчетная, вычисляемая по найденному в воде количеству анионов гидрокарбоната и карбоната. Устранимая жесткость всегда меньше карбонатной (чаще на 1—1,5 мг-экв). Неустранимая (постоянная) и некарбонатная жесткости обусловлены хлористыми, сернокислыми, азотнокислыми и другими некарбонатными соединениями кальция и магния. Неустранимая (постоянная) жесткость равна разности общей и устранимой жесткостей, а некарбонатная — общей и карбонатной [19]. [c.8] Микрокомпоненты. В настоящее время в подземных водах обнаруживают приблизительно 80 химических элементов. Большая часть этих элементов находится в незначительных концентрациях, определяемых микрограммами и долями микрограмма на литр они не определяют химический тип воды, но имеют важное значение при оценке качества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения, так как они наиболее часто выводят подземные воды из разряда кондиционных. [c.9] Анализ стандартов на питьевые воды в СССР и в развитых странах [10] показывает неуклонное вoзpatтaниe в них числа нормируемых микрокомпонентов. Если в 20-е годы нормировали всего один и далее несколько компонентов, то в настоящее время ГОСТ 2874—82 нормирует уже около 20 показателей и среди них 12 микрокомпонентов. [c.10] Количественные показатели содержаний органических веществ. Подземные воды, используемые для хозяйственно-питьевого водоснабжения, всегда содержат то или иное количество органических веществ. Общее их число может характеризоваться величиной различных видов окисляе-мости (перманганатной, бихроматной, йодатной и др.), суммой значений всех определяемых в воде индивидуальных органических соединений или количеством органического углерода Сдрг, являющегося основным химическим элементом всех органических соединений (составляет в среднем около 50 % суммы органических веществ). [c.10] Наиболее распространенным в гидрогеохимической практике является метод перманганатной окисляемости (Оперм) основанный на окислении органических веществ, присутствующих в воде, перманганатом калия КМПО4 в сернокислой среде. Окисляемость выражается в миллиграммах кислорода, эквивалентного количеству расходуемого окислителя. Этот метод не дает полной количественной характеристики содержания органических веществ, так как перманганатом калия обычно окисляется 25— 50 % их суммы. В то же время получаемые этим методом значения могут быть завышены за счет окисления двухвалентного железа, сероводорода, сульфидов и нитритов. Эти компоненты всегда должны определяться отдельно, и их величины, пересчитанные на окисляемость (мг 0/л), необходимо вычитать из найденной величины окисляемости (1 мг НгЗ соответствует 0,47 мг 0 1 мг N02 0,35 мг 0 1 мг Ре 0,14 мг 0). [c.10] Почти полное окисление органических веществ достигается при методе бихроматной окисляемости, основанном на применении в качестве окислителя бихромата калия К2СГ2О7 в сернокислой среде, при этом окисляется 95—98 % органических веществ. В этом методе, как и при оценке перманганатной, окисляемости, должна учитываться поправка на окисление неорганических восстановленных соединений. В химической литературе метод бихроматной окисляемости известен также как метод ХПК — химического потребления кислорода. По величине бихроматной окисляемости можно приблизительно рассчитать содержание Сорг (в мг/л) по формуле Сорг = (аЛ2) 32 (где а — бихроматная окисляемость, мг 0/л). [c.11] Иногда для количественной оценки органических веществ подземных вод используется метод БПК-5 (биохимического потребления кислорода после 5-суточного хранения пробы воды). При этом окисление органических веществ происходит под действием микроорганизмов. Значения ХПК и БПК-5 могут быть близкими в случае, если в воде присутствуют биохимически легко окисляющиеся органические вещества (при этом ХПК = = 1,4 ВПК). [c.11] Наиболее точной характеристикой общего содержания органических веществ в подземных водах является количество Сорг- При этом важно, чтобы метод его определения учитывал все формы, виды и состояния органических веществ истинно растворенные и коллоидные, летучие и нелетучие, кислые, основные, нейтральные и т. д. Поэтому при оценке содержания органических веществ в водах важно знать, каким методом определено содержание Сорг- В литературе можно встретить такие обозначения как Сбит (определен Сорг битумной части органических веществ), Снелег (определены только нелетучие вещества), Сорг общее (определена сумма органических веществ). Для пресных вод часто используют методы суммарного определения органического и неорганического углерода, фотохимического окисления, мокрого сжигания и др. [c.11] Так как определение индивидуальных органических соединений в подземных водах затруднено из-за их низких (часто следовых) концентраций, широкое применение нашли методы фракционирования и концентрирования (перегонка с водяным паром, выпаривание, вымораживание, диализ, экстракция, молекулярная сорбция и др.), позволяющие анализировать сконцентрированные и выделенные отдельные группы веществ или индивидуальные соединения инструментальными количественными методами газовой хроматографии, спектроскопии и др. [c.11] Примечание. В числителе приведены пределы содержаний, в знаменателе -среднее значение, в скобках - число проб. [c.12] С помощью жидкостной хроматографии, применяемой в последние годы, в подземных водах установлен целый ряд аминокислот, являющихся структурными элементами белков и наряду с карбоксилом содержащих аминогруппу NH2. В настоящее время в подземных водах обнаруживают MOHO- и дикарбоновые аминокислоты (аспарагиновая, глутаминовая, глинцин, аланин), диаминокислоты (лизин) и другие в количествах п-Ю - пЛО мг/л. [c.14] В ряде районов в пресных подземных водах обнаруживают фенолы, в состав которых входят ароматическое ядро и гидроксильные группы, замещающие водород ароматического ядра. Различают moho-, двух- и трехатомные фенолы. Их содержание в подземных водах может достигать долей единиц и единиц миллиграммов на литр. [c.14] Кроме того, в маломинерализованных подземных водах нефтегазоносных провинций могут быть обнаружены нафтеновые кислоты R( H2) 00H, являющиеся алициклическими карбоновыми кислотами, содержащими 5- и 6-членные углеродные циклы. Содержание их в пресных водах незначительно (пЛО —п мг/л). [c.14] Судя по данным Сорг разных групп органических веществ, в слабоминерализованных и пресных подземных водах наблюдается следующее примерное их соотношение, % нелетучих 15—25, летучих основных и нейтральных 55—70 и летучих кислых 15—20. Следовательно, более половины суммы органических соединений составляют летучие основные и нейтральные соединения, к которым относятся летучие эфиры, летучие низкомолекулярные спирты (этиловый, метиловый, пропиловый), летучие амины и др. Нелетучие вещества (смолы, гумусовые кислоты, битумы, высокомолекулярные органические кислоты, нелетучие фенолы, углеводы, аминокислоты и др.), хотя и составляют 15—25 % от общей суммы, но именно они являются стабильной и постоянно присутствующей группой органических веществ подземных вод. [c.14] Вернуться к основной статье