Районування гідрохімічних умов

Гідрохімічне районування

Класифікація вод за мінералізацією.

Мінералізація води – це сумарна кількість розчинених у ній мінеральних речовин. На практиці найчастіше використовують класифікацію О.М.Овчинникова (1954):

Води Мінералізація, г/л

Ультрапрісні < 0,2

Прісні 0,2 - 0,5

Води з підвищеною мінералізацією 0,5 – 1,0

Солонуваті 1,0 – 3,0

Солоні 3,0 – 10,0

Води з підвищеною солоністю 10,0 – 35,0

Класифікація вод за твердістю:

Води Твердість, ммоль/л

Дуже м¢які до 1,5

М¢які 1,5 – 3,0

Середні 3,0 – 6,0

Жорсткі 6,0 – 10,0

Дуже жорсткі > 10,0

Запитання для самоконтролю

1. Які основні типи речовин обумовлюють хімічний склад природних вод?

2. Дайте визначення головних та другорядних, прямих та опосередкованих факторів формування хімічного складу вод.

3. Як поділяють фактори за характером їх впливу на хімічний склад природних вод?

4. Дайте характеристику фізико-географічних факторів формування хімічного складу природних вод.

5. Як впливають геологічні фактори на мінералізацію природних вод?

6. Дайте характеристику фізико-хімічних процесів, які протікають у природних водах.

7. Які фактори належать до біологічних чинників, їх вплив на характер природних вод?

8. Чим обумовлені антропогенні зміни в хімічному складі природних вод і у чому це виявляється?

9. Дайте класифікацію вод за хімічним складом.

10. Формула Курлова як зображення даних про хімічних склад природних вод.

11. Дайте класифікацію вод за мінералізацією та твердістю.

На кафедрі гідрології та гідрохімії географічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка було здійснено гідрохімічне районування території України в природних умовах і в умовах, порушених сільськогосподарською діяльністю людини [1,2].

Районування території виконане шляхом виділення однорідних гідрохімічних полів за даними комплексу провідних факторів (кліматичних, гідрологічних, рельєфно-морфологічних, гідрогеологічних тощо) з використанням сучасних ймовірно-статистичних методів та ПЕОМ.

За основу при розробці принципів районування природних вод за хімічним складом були взяті фізико-хімічні умови, які змінюються у часі та просторі під впливом природних факторів. Під фізико-хімічними умовами в природних водах суші розуміють певний стан і кількісне співвідношення хімічних елементів і фізичних величин у воді, які сформувалися під впливом природних і штучних факторів, у тому числі й головних іонів: форми їх знаходження, міграції, нагромадження, розсіювання тощо. При досліджені фізико-хімічних умов вивчають як хімічні, фізичні, біологічні процеси, так і вплив фізико-хімічних умов на подальше формування природних і штучних процесів, на режим деяких хімічних елементів та сполук.

Природні фактори, які зумовлюють фізико-хімічні і гідрохімічні умови, виявляються у взаємодії, тому розділяються не тільки на прямі і опосередковані, а й на загальні та часткові. Загальні чинники впливають на всі типи вод, а відрізняються тим, що визначити їх роль в формуванні хімічного складу вод не завжди вдається. Часткові чинники зокрема діють в конкретних умовах і є провідними для даного типу води. Наприклад, в умовах Полісся біологічні процеси найбільш важливі у формуванні поверхневих вод, ніж підземних чи атмосферних. Однак, в інших умовах біологічний фактор може стати провідним для грунтових чи підземних вод. Фактори, які визначають гідрохімічні і фізико-хімічні умови в природних водах наведені у табл. 3.1.

Для всіх типів природних вод до загальних чинників відносять фізико-географічні умови. Для поверхневих, ґрунтових і напірних вод загальними факторами є також гідрогеологічні умови, а для ґрунтових і напірних вод - і геолого-структурні умови.

Таблиця 3.1 - Фактори, які визначають гідрохімічні і фізико-хімічні умови в природних водах

Типи природних вод	Загальні фактори	Часткові фактори	Загальні і часткові фактори
прямі	опосередкова-ні
Атмосферні опади	Фізико-географічні умови	Фізичні властивості та склад атмосфери, атмосферні явища, термічний режим	Газовий склад повітря, наявність аерозолів, сонячна радіація, промислові викиди	Фізичні властивості повітря, вид підстеляючої поверхні, сніговий покрив, вологість, промерзання ґрунту, розораність, географічне положення
Поверхневі води	Фізико-географічні, гідрогеологічні умови	Гідрологічний та льодовий режим, біологічні процеси у водах, умови підземного живлення	Склад та інтенсивність опадів, характер ґрунтів і рослинного покриву, фотосинтез, господарська діяльність	Кліматичні особливості, гідрологічний і льодовий режим, випаровування
Ґрунтові води	Фізико-географічні, гідрогеологіч-ні умови	Заболоченість, торфоутворен-ня, промерзання та вологість ґрунтів, карст	Процеси торфоутворення, склад ґрунтових розчинів, діяльність бактерій, забруднення	Рельєф, клімат, гідрологія річок, промерзання ґрунтів, карст, заболоченість, режим ґрунтових вод, меліорація
Напірні води	Фізико-географічні, гідрогеологіч-ні умови	Тектонічні особливості, геотермічний режим надр	Літолого-мінералогічний склад порід, забруднення	Рельєф, клімат, грунтово-рослинний покрив, умови залягання ґрунтових вод, фізичні властивості води

До часткових факторів відносять фізичні властивості та склад атмосфери, атмосферні явища, термічний режим (для атмосферних опадів), гідрологічний та льодовий режим, біологічні процеси у водах, умови підземного живлення (для поверхневих вод), заболоченість, торфоутворення, промерзання та вологість грунтів, карст та інші (для грунтових вод), тектонічні особливості, геотермічний режим надр (для підземних напірних вод).

Із всієї кількості загальних і часткових факторів до прямих чинників формування хімії природних вод відносять: для атмосферних опадів – газовий склад повітря, наявність аерозолів, сонячна радіація, промислові викиди; для поверхневих вод – склад та інтенсивність опадів, характер грунтів і рослинного покриву, фотосинтез, господарська діяльність, зв¢язок з підземними водами; для ґрунтових вод – процеси торфоутворення, склад грунтових розчинів, діяльність бактерій, забруднення; для напірних вод – літолого-мінералогічний склад порід, забруднення.

До опосередкованих чинників відносять: у атмосферних водах – фізичні властивості повітря, вид підстелаючого покриву, сніговий покрив, вологість і промерзання грунту, розораність, географічне положення; для поверхневих вод – кліматичні особливості, гідрологічний і льодовий режим, процеси випаровування, фільтрація ложа річок і озер, умови підземного живлення; для грунтових вод – рельєф, кліматичні та гідрологічні умови, промерзання грунту, карст, заболоченість, режим грунтових вод, види меліорації та інші; для напірних вод – рельєф, клімат, грунтово-рослинний покрив, умови залягання грунтових вод, фізичні властивості води та інші.

Усі перелічені чинники у різних умовах і у різному їх сполученні формують певний тип гідрохімічних умов в цілому і величину кожного показника зокрема.

Кількість чинників, впливаючих на формування фізико-хімічних умов в різних типах вод (атмосферні, поверхневі, ґрунтові, підземні), збільшується від атмосферних до підземних вод, при цьому вклад їх зменшується. Безумовно, необхідно враховувати вплив штучних факторів на гідрохімічні умови у природних водах, у тому числі привнесення у води радіоактивних речовин, пов¢язане з аварією на Чорнобильський АЕС.

Територіальні закономірності зміни гідрохімічних умов у атмосферних, поверхневих і підземних водах зумовлені складною взаємодією загальних, часткових, прямих і опосередкованих чинників, взяті за основу районування території України за хімічним складом природних вод суші. Для обґрунтування об¢єктивності виділення площ районування (зони, провінції, області, райони) використаний [2] метод математичної статистики для виявлення кількісних закономірностей поширення основних хімічних компонентів і показників гідрохімічних умов (,,, Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, Eh, pH, CO₂, ,, , , Fe²⁺, Fe³⁺, окисність).

Таким чином, територія України поділяється на три зони – мішаних лісів, лісостепову, степову і гірську зону (Карпатські і Кримські гори). При зміні різних зон природні води різко відрізняються за гідрохімічними умовами. Основними показниками для виділення зон є такі загальні чинники, як особливості ландшафтних типів грунтового і рослинного покриття, умови термічного режиму, зволоженість території. Вони впливають на об¢єм і співвідношення поверхневого і підземного стоку, процеси вивітрювання, нагромадження осадів.

Провінції за даним районуванням збігаються з фізико-географічними провінціями і виділяються за ступенем континентальності клімату, трансформації повітряних мас, а для зони мішаних лісів і Карпатських гір – особливості історії геологічного розвитку. Ці показники визначають особливості водно-сольового балансу території. Із зміною провінцій значно змінюється гідрохімія поверхневих, грунтових і напірних вод, залишаючись стабільними в атмосферних опадах.

Виділення областей у межах провінцій виконується за геолого-структурними умовами, гідрогеологічними умовами. У межах областей за гідрохімічних умов районуються грунтові та напірні підземні води. Райони виділяються у межах областей згідно з генезисом і віком четвертинних відкладів, умовами взаємозв¢язку поверхневих і підземних вод.

В цілому схема районування території України за фізико-хімічними умовами в природних водах наведено в підручнику [2].

Дата добавления: 2014-01-04