Гидрохимические фации

Лекция №62 Химический состав подземных вод и способы его выражения.

Хим. анализ проводят в лабораторных условиях. В него входят:

· пересчет анализа из весовой (г/л, мг/л) в эквивалентную (г-экв/л, мг-экв/л) и процентно-эквивалентную (%-экв.) формы;

· определение погрешности анализа;

· определение общей минерализации,

· классификация воды по хим.составу, температуре, минерализации, рН, содержанию СО₂, жесткости,

· написание формулы Курлова, построение графиков Дурова, Толстихина и Роджерса.

Минерализация (М) – это содержание в воде растворенных неорганических соединений и компонентов; выражается в г/л или г/дм³.

По М природные воды подразделяются на 6 групп: сверхпресные до 0,1 г/л, пресные 0,1-1, слабосолоноватые 1-3, сильносолоноватые 3-10, соленые 10-35, рассолы от 35. По Пиннекеру рассолы бывают: слабые 35-150 г/дм³, крепкие 350-500, предельно насыщенные > 500 г/дм³.

Единой общепринятой классификации природных вод в зависимости от хим. состава нет.

Кл-ция Максимовича: выделены г/г/х фация и формация. Г/х фация - часть гидросферы, характеризующаяся определенным хим.составом воды, определяется по преобладающему весу 2-3 и большему числу ионов. Преобладающими являются анионы и катионы, содержание которых составляет более 10% от общей минерализации. Название фации дается в порядке убывания, сначала анионов, затем катионов. Формация - участок гидросферы, воды которой характеризуются одинаковым хим. составом, определяемым по первому преобладающему компоненту.

Кл-ция Щукарева-Славянова: все ионы делятся на преобладающие (более 25 %- экв) и второстепенные (с содержанием < 25 %- экв). По 6 преобладающим ионам образовано 49 классов вод и дается им наименование от меньшего содержания к большему. По общей минерализации каждый класс делится на группы: А менее 1,5; В 1,5-10; С 10-40; D более 40 г/л. Недостаток – грубое выделение классов.

Кл-ция Алекина: основана на выделении классов по преобладающим анионам (мг-экв/л), групп по преобладающим катионам и типов по соотношению м/у ионами. По преобл. анионам все воды делятся на гидрокарбонатные, сульфатные, хлоридные. Разделение на классы уточняется делением каждого класса на 3 группы: по преобладанию одного из катионов: Ca, Mg, Na, K. Каждая группа делится на 3 типа по соотношению между мг-экв. ионов. Выделяют 4 типа воды:

1) HCO₃>Ca+Mg (маломинерал.);

2) HCO₃<Ca+Mg<HCO₃+SO₄ (воды малой и средней мин-ции);

3) HCO₃+SO₄<Ca+Mg (высокомин.);

4) отсутствие иона HCO₃ (кислые).

Класс-ция Курлакова-Валяшко: типы хим.состава вод выделяются не по фактическому преобладанию ионов, а по их соотношениям. Так, в континентальных условиях преобладает SO₄ –Na тип вод, реже HCO₃ - Na.

Отраслевой стандарт (по хим.составу) – псевдодробь, в числителе анионы, в знаменателе катионы, содержание к-ых >1%. Эти катионы располагаются в порядке убывания. Название состоит из 2-х частей (1-ая-анионы, 2-ая-катионы), при определении названия учитываются компоненты, содержание которых >25%, перечисление от меньшего к большему. Слева М., справа pH и t. , название Cl-HCO₃-Na.

Формула Курлова представляет собой псевдодробь, в числителе которой представлены анионы в убывающем их содержании, а в знаменателе – катионы. Ионы, присутствующие в кол-ве <10%-экв, в формулу не включаются. Слева от дроби указывается в г/л кол-во растворенных газов и сумма минеральных веществ. Справа +°С и дебит источника в л/с.

Формула ионного состава отличается от формулы Курлова тем, что в ней указываются все основные анионы и катионы независимо от их содержания и не указываются t и дебит воды.

Графическая форма отображения хим.анализов природных вод:

График Роджерса (прямоугольник солевого состава) строится для выяснения солевого состава воды единичных проб.

Квадрат Дурова – для систематизации и обработки больших объемов информации, так же по нему определяют состав смешанных вод.

График Толстихина (круги-диаграммы).

Лекция №48 Основные химические компоненты пресных подземных вод, пригодных для питьевых целей. Нормируемые содержания

В настоящее время качество питьевой воды, как правило, оценивается путем сравнения ее свойств и величин содержания в воде различных компонентов с их утвержденными значениями и ПДК. Если таких превышений не обнаружено, вода считается годной к употреблению для питьевых целей.

Принципы и методы определения значений предельно допустимых концентраций. Предельно допустимая концентрация (ПДК) - максимальная концентрация вещества в воде, в которой вещество при ежедневном поступлении в организм в течение всей жизни не оказывает прямого или опосредованного влияния на здоровье населения в настоящем и последующих поколениях, а также не ухудшает гигиенические условия водопользования.

Нормы предельно допустимых концентраций устанавливаются по органолептическим и санитарно-токсикологическим показателям. Первая группа показателей устанавливается с учетом физических свойств воды (вкус, запах, прозрачность и т.д.), вторая — с учетом токсичности и возможности накопления в организме человека нормируемых элементов и соединений. В основе нормирования каждого вещества должно лежать: изучение его токсического воздействия; изучение его влияния на органолептические свойства воды; изучение его влияния на процессы естественного самоочищения водоемов от загрязнений органической природы.

Основным регламентирующим документом для питьевой воды в России в настоящий момент является: ГОСТ Р 51232-98 (переиздание – декабрь 2002г.) «ВОДА ПИТЬЕВАЯ. Общие требования к организации и методам контроля качества» (взаменГОСТ 2874-82 "Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством"). Настоящий стандарт распространяется на питьевую воду, производимую и подаваемую централизованными системами питьевого водоснабжения, и устанавливает общие требования к организации и методам контроля качества питьевой воды.

ГОСТ 2761-84 «ИСТОЧНИКИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ. Гигиенические, технические требования и правила выбора» (издание октябрь 2006г., взамен ГОСТ 17.1.3.03-77)распространяется на источники централизованного водоснабжения, в том числе на источники с солоноватой и соленой водой, для вновь проектируемых и реконструируемых систем хозяйственно-питьевого водоснабжения и систем водоснабжения, и устанавливает гигиенические и технические требования к источникам водоснабжения и правила их выбора в интересах здоровья населения.

Предельно допустимые концентрации большинства элементов и соединений приводятся в СанПиН 2.1.4.1074-01 ПИТЬЕВАЯ ВОДА. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВОДЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА (введен в действие с 1 января 2002 г.).

Обобщенные показатели и содержание вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение (таблица 1)

Таблица 1

Показатели	Единицы измерения	Нормативы (предельно допустимые концентрации (ПДК)), не более	Показатель вредности <1>	Класс опасности
Обобщенные показатели
Водородный показатель	единицы pH	в пределах 6 - 9
Общая минерализация (сухой остаток)	мг/л	1000 (1500) <2>
Жесткость общая	мг-экв./л	7,0 (10) <2>
Окисляемость перманганатная	мг/л	5,0
Нефтепродукты, суммарно	мг/л	0,1
Поверхностно - активные вещества (ПАВ), анионоактивные	мг/л	0,5
Фенольный индекс	мг/л	0,25
Неорганические вещества
Алюминий (AL^3+)	мг/л	0,5	с.-т.
Барий (Ba^2+)	- " -	0,1	- " -
Бериллий (Be^2+)	- " -	0,0002	- " -
Бор (B, суммарно)	- " -	0,5	- " -
Железо (Fe, суммарно)	- " -	0,3 (1,0) <2> орг.
Кадмий (Cd, суммарно)	- " -	0,001	с.-т.
Марганец (Mn, суммарно)	- " -	0,1 (0,5) <2>	орг.
Медь (Cu, суммарно)	- " -	1,0	- " -
Молибден (Mo, суммарно)	- " -	0,25	с.-т.
Мышьяк (As, суммарно)	- " -	0,05	с.-т.
Никель (Ni, суммарно)	мг/л	0,1	с.-т.
Нитраты (по NO^3-)	- " -		с.-т.
Ртуть (Hg, суммарно)	- " -	0,0005	с.-т.
Свинец (Pb, суммарно)	- " -	0,03	- " -
Селен (Se, суммарно)	- " -	0,01	- " -
Стронций (Sr^2+)	- " -	7,0	- " -
Сульфаты ()	- " -		орг.
Фториды (F-)
Хлориды (Cl-)	- " -		орг.
Хром (Сr^6+)	- " -	0,05	с.-т.
Цианиды (CN")	- " -	0,035	- " -
Цинк (Zn^2+)	- " -	5,0	орг.
Органические вещества
гамма-ГХЦГ (линдан)	- " -	0,002 <3>	с.-т.
ДДТ (сумма изомеров)	- " -	0,002 <3>	- " -
2,4-Д	- " -	0,03 <3>	- " -

Примечания:

<1> Лимитирующий признак вредности вещества, по которому установлен норматив: "с.-т." - санитарно - токсикологический, "орг." - органолептический.

<2> Величина, указанная в скобках, может быть установлена по постановлению главного государственного санитарного врача по соответствующей территории для конкретной системы водоснабжения на основании оценки санитарно - эпидемиологической обстановки в населенном пункте и применяемой технологии водоподготовки.

<3> Нормативы приняты в соответствии с рекомендациями ВОЗ.

Благоприятные органолептические свойства воды определяются ее соответствием нормативам, указанным в таблице 2.

Таблица 2

Показатели	Единицы измерения	Нормативы, не более
Запах	баллы
Привкус	- " -
Цветность	градусы	20 (35)
Мутность	ЕМФ (единицы мутности по формазину) или мг/л (по каолину)	2,6 (3,5) 1,5 (2)

Примечание. Величина, указанная в скобках, может быть установлена по постановлению главного государственного санитарного врача по соответствующей территории для конкретной системы водоснабжения на основании оценки санитарно - эпидемиологической обстановки в населенном пункте и применяемой технологии водоподготовки.

Дата добавления: 2014-01-04