Лекция 14. Особенности природных вод

Способы классификации природных вод.

(Скурлатов, 2004, Абросимов, 1994)

В настоящее время существует множество способов классификации природных вод. Один из наиболее распространенных опытов основан на различиях в общем количестве растворенных неорганических и частично растворенных органических веществ, содержащихся в природных водах.

К числу наиболее распространенных относятся неорганические соли (в основном бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия) и небольшое количество органических веществ, растворимых в воде. В зависимости от минерализации природные воды можно разделить на следующие категории:

Категория	Минерализация, г/дм3
Ультрапресные	< 0.2
Пресные	0.2-0.5
Воды с относительно повышенной минерализацией	0.5-1.0
Солоноватые	1.0-3.0
Соленые	3.0-10
Воды повышенной солености	10-35
Рассолы	> 35

Классификация С.А. Щукарева. Классификация основана на принципе преобладания одного или нескольких из трех главных катионов (Na+, Ca2+, Mg2+) и трех главных анионов (Cl-, SО4 2-, HCO3 -). Вода относится к тому или другому классу в зависимости от содержания этих ионов в количестве, превышающем 25 %-экв. (суммы процент-эквивалентов анионов и катионов в отдельности принимают за 100).

Комбинируя типы вод по содержанию катионов, получают 49 классов вод. Например, вода может называться гидрокарбонатной натриево-кальциевой или сульфатногидрокарбонатной кальциевой. По общей минерализации каждый класс разделен на группы: А – менее 1,5 г/л; В – от 1,5 до 10 г/л; С – от 10 до 40 г/л и D – более 40 г/л. Классификация Щукарева очень проста и удобна для сопоставления различных по химическому составу вод, но громоздка (49 классов, 4 группы). Кроме того, деление на классы носит формальный характер, вследствие чего часть классов – нереальная.

Классификация О.А. Алёкина сочетает принципы деления вод по преобладающим ионам и по соотношению между ними. Все воды делятся на три класса по преобладающему аниону: гидрокарбонатные (карбонатные), сульфатные и хлоридные. Внутри каждого класса выделяют три группы по преобладанию одного из катионов: кальций, магний, натрий (или натрий + калий). Группы делят на типы в соответствии с количественными характеристиками ионов и катионов.

Классификация А.И. Перельмана предполагает выделение шести главных таксонов, каждый из которых определяется на основе особого критерия:

- группа – температура;

- тип – окислительно-восстановительные условия;

- класс – щелочно-кислотные условия;

- семейство – общая минерализация;

- род – растворенное органическое вещество;

- вид – ведущие катионы и анионы (кроме Н+ и ОН-).

В этой классификации предложено изображать воду в виде шестизначного числа – по количеству таксонов и разновидностей, которых в каждом таксоне – не более девяти.

Классификация В.И. Вернадского. единственный в мировой практике опыт геохимической систематики вод Земли, построенный на основе учета их химического состава и физико-географических, геологических условий нахождения. Отличительная особенность этой классификации — принятая в ней форма выражения состава воды в вес. % атомов, что признавалось Вернадским наиболее правильным методом изучения её происхождения.

Состав воды определяется по преобладающим химическим элементам (за исключением водорода и кислорода, составляющих молекулу воды).

Подгруппы учитывают физическое состояние воды (газообразное, жидкое и твердое), они делятся на 3 класса — пресных, соленых и рассольных вод, выделенных по величине концентрации (практически принимается сухой остаток воды).

Классы распадаются на подклассы (по преобладающим газовым компонентам). Другие группы категорий классифицирует воду по условиям ее нахождения;

царства вод (поверхностных, подземных и глубинных), подцарства и семейства (озерных, пластовых вод, вод нефтяных месторождений и др.).

Пример: верхние грунтовые воды (верховодка) классифицируются как относящиеся к подгр. жидкой природной воды, царству подземных вод, полдцарству пластовых вод, семейству самых верхних пластовых вод, классу пресных вод. Подкласс СО2 — n2 — O2; вид — О — Na — Са — S — С.

Вернадский описал 485 видов природных вод, определяя общее их количество как превышающее 1500. Несмотря на принципиальную правильность этой классификации, она не получила распространения хотя многие ее положения широко применяются в практике изучения глобального образования подземных вод (разделение на классы минерализации, учет газового состава классификационного критерия, определение хим. состава по преобладающим компонентам и т. п.). Главная причина, затруднившая применение классификации, обусловлена принятой в ней атомной формой выражения анализа воды, очень удобной при геохимическом изучении воды, но создающая затруднения при практической оценке ее качества и свойств.

Дата добавления: 2013-12-14