Фізико-географічні фактори

Чинники, які визначають формування хімічного складу природних вод

Фактори, які визначають формування хімічного складу природних вод поділяють на головні та другорядні, а також на прямі та опосередковані (О.О.Алекін [4]).

Головні фактори – ті, що визначають склад води, тобто сприяють формуванню гідрохімічного типу (хлоридного, сульфатного).

Другорядні фактори – ті, що сприяють появі у воді компонентів, які надають воді нових особливостей, проте тип її залишається незмінним.

Прямі фактори безпосередньо впливають на хімічний склад води (ґрунти, гірські породи), опосередковані діють опосередковано, тобто через інші (прямі) чинники.

За характером впливу фактори які обумовлюють формування хімічного складу природних вод поділяють на такі групи (А.М.Никоноров [5]):

1)фізико-географічні (рельєф, клімат, вивітрювання, ґрунтовий покрив, водний режим);

2)геологічні (склад гірських порід, тектонічна будова, гідрогеологічні умови);

3)фізико-хімічні (хімічні властивості елементів, кислотно-лужні та окисно-відновні умови, змішування вод і катіонний обмін);

4)біологічні (діяльність рослин і живих організмів);

5)антропогенні (штучні) – всі чинники, що пов¢язані з господарчою діяльністю людини.

Взаємодія та послідовність прояву вказаних факторів зумовлюють формування природних вод – поверхневих і підземних.

Рельєф належить до опосередкованих факторів і впливає на умови водообміну, від яких залежать мінералізація та хімічний склад води. Ступінь розчленованості рельєфу визначає розміри поверхневого стоку й дренованість підземних вод.

Клімат визначає метеорологічні фактори, які зумовлюють формування водного режиму поверхневих і підземних вод. До них відносяться атмосферні опади, температура повітря і випаровування.

Початок формування хімічного складу природних вод відбувається в атмосфері. Атмосферні води характеризуються найбільш бистрими змінами мінералізації, однак склад опадів в цілому є типовим для даної місцевості. Мінералізація атмосферних опадів переважно ніжча, ніж річкових та озерних вод, тому опади знижують мінералізацію поверхневих і підземних вод.

Вплив температури повітря на хімічний склад води може виявлятися так: при підвищенні температури в прісних водоймах відбувається випадіння карбонату кальцію (СаСО₃), а при значному зниженні її (при промерзанні) виділяються важкорозчинні сполуки, а в розчинах зберігаються легкорозчинні при низької температурі сполуки (це хлориди кальцію (CaСl₂), магнію (MgCl₂) і натрію (NaCl)).

Одним з найважливіших чинників формування хімічного складу вод на поверхні землі та у її грунтах є випаровування.

Цей фактор найбільш проявляє себе в таких географічних зонах, де випаровування значно перевищує кількість опадів. Це сухі степи, пустелі та напівпустелі. У таких районах під впливом випаровування активно йде процес мінералізації: гідрокарбонатні води стають сульфатними, а потім сульфатно-хлоридними і хлоридними.

Вивітрювання має суттєве значення при формуванні хімічного складу природних вод. Розрізняють фізичне (механічне), хімічне і біологічне вивітрювання гірських порід.

Хімічне вивітрювання включає процеси розчинення, гідролізу, гідратації й окиснення, які протікають з виділенням тепла, тобто є екзотермічними. Хімічне вивітрювання поділяється на вуглекислотне, інтенсивність якого залежить від концентрації вуглекислого газу СО₂ у водах, і сірчанокислотне, важливим компонентом якого є сірчана кислота H₂SO₄, яка утворюється при окислюванні сульфідів.

Біологічне вивітрювання має місце у тих районах, де кількість атмосферних опадів перевищує випаровуваність при достатньо високої температурі повітря. Велика концентрація організмів, які виділяють органічні кислоти сприяють перетворенню будови мінералів.

Грунтовий покрив впливає на формування вод з одного боку через збільшення мінералізації атмосферних опадів, які фільтруються крізь них, а з іншого – через змінювання хімічного складу грунтових вод. Грунти збагачують воду іонами, газами, органічними речовинами. Найбільшу кількість солей віддають у воду чорноземи і каштанові грунти, бідні на солі є торфянисто-тундрові чи болотні та підзолисті грунти.

В процесі фільтрації води через грунт в результаті окиснення органічної речовини вміст кисню зменшується, а кількість вуглекислого газу СО₂ відповідно зростає. Вуглекислота сприяє утворенню гідрокарбонатних іонів:

. (2.1)

Водний режим має суттєве значення у формуванні хімічного складу природних вод.

Хімічний склад води у річках залежить від часу настання водопілля, його тривалості, характеру живлення річок.

Так, у період максимуму снігового живлення вода у річках, озерах та водосховищах має більш низьку мінералізацію, ніж в період формування стоку за рахунок грунтових і підземних вод. Тому, звичайно, водосховища наповнюють у період весняного водопілля, коли припливна вода слабкомінералізована.

На зміну хімічного складу води річок впливають також і морфометричні характеристики: довжина, кількість приток, протікання річки через водойми, озера тощо.

Систематична зміна складу вод у часі та її закономірності складають гідрохімічний режим водного об¢єкту, який тісно пов¢язаний з його гідрологічним режимом.

Дата добавления: 2014-01-04