Геохимические классы вод, встречающиеся в ландшафтах

Особый интерес представляют коллоидные растворы природных вод. Одним из важнейших свойств коллоидов является сорбция, т. е. способность поглощать различные вещества из окружающей среды. В ландшафтах наиболее распространены отрицательно заряженные коллоиды, способные поглощать и обменивать катионы. Гумусовые вещества, глинистые минералы, гель кремнекислоты, гидроксиды марганца могут сорбировать кальций, магний, калий, тяжелые металлы. В местах встречи вод, содержащих сорбенты, в ландшафтах возникают сорбционные барьеры.

Для характеристики интенсивности водной миграции элементов был предложен безразмерный коэффициент водной миграции (Смит, Полынов, Перельман), равный отношению содержания элемента X в минеральном остатке воды к его содержанию в горных породах, дренируемых этими водами. Так как содержание элемента Х в водах (m_X) обычно измеряется в граммах на литр, а его содержание в породах (n_X) – в процентах, то расчетная формула для К_Х имеет следующий вид:

где а – минерализация вод в г/л. Этот коэффициент для различных элементов принимает значения от 0,0001 до 1000.

Если вместо m_x подставить кларк гидросферы, вместо n_x – кларк литосферы, а значение а взять 135 г/л (средняя минерализация вод), то получится глобальный коэффициент водной миграции.

Для оценки интенсивности водной миграции используются следующие четыре градации (в окислительной обстановке):

- Очень подвижные мигранты (очень сильная миграция): Cl, I, Br, S;

- Легкоподвижные мигранты (сильная миграция): Сa, Mg, Sr, Zn, U;

- Подвижные мигранты (средняя миграция): Co, Si, P, Cu, Mn, K;

- Слабоподвижные и инертные мигранты (слабая и очень слабая миграция): Fe, Al, Ti, Os, Pt, Sn и многие другие элементы, содержащиеся в трудновыветриваемых первичных минералах.

В восстановительной обстановке подвижность некоторых элементов меняется, например элементы Zn, U, Cu, Ni, Co становятся менее подвижными, образуют сульфиды. Элементы Al, Ti, Zr в любой среде малоподвижны.

В природе наблюдается явление понижения земной поверхности за счет выноса растворенных веществ с поверхностным и подземным стоком. Этот процесс называется химической денудацией, главным параметром которого служит показатель ионного стока.

Важной характеристикой химического состава природных вод явля­ется общая минерализация. Минерализация – это содержание в воде растворенных минеральных веществ, выраженное в мг/л или г/м³ (М, S_ионов). Соленость – содержание в воде растворенных минеральных веществ, выраженное в г/кг или в промилле.

Пресная вода, от которой зависит функционирование наземных биогеоценозов и ландшафтов, содержит менее 0,01% солей. В настоящее время в России сосредоточено 20-25% мировых запасов пресной воды.

Природные воды по степени минерализации можно разделить на следующие типы:

- Пресные воды. Минерализация 0-1000 мл/г, соленость 0-1; 0,1%. Пресные воды содержат большинство рек, озер и подземных вод. Пресные воды являются питьевыми;

-Солоноватые воды. Минерализация 1000-24700 мг/л, соленость 1-24,7; 0,1%. Каспийское море (11-12; 0,1%), Балтийское море (8-9; 0,1%);

- Соленые воды. Соленость 25-50; 0,1%.

- Рассолы. Соленость >50; 0,1%. Озеро Баскунчак, Мертвое море, залив Кара-Богаз-Гол.

По своему солевому составу природные воды подразделяются на классы (по преобладающему аниону) и группы (по преобладающему катиону):

- Класс гидрокарботных вод (НСО₃^-) – преобладает в речной воде;

- Класс хлоридных вод (Сl^-) – преобладает в морской воде;

- Класс сульфатных вод (SO₄^2-);

- Кальциевая группа (Ca²⁺) – преобладает в речной воде;

- Натриевая группа (Na⁺) – преобладает в морской воде;

- Магниевая группа (Mg²⁺);

- Калиевая группа (К⁺);

Жесткостью называют свойства воды, обу­словленные присутствующими в ней ионами Са²⁺ и Mg²⁺ и некоторыми другими веществами, например NaCl и Fe₂CО₃. Питьевая вода не должна иметь жесткость выше 7 мг-экв/л.

Общая жесткость измеряется в мг-экв/л и количественно равна сумме содержания ионов кальция и магния. Классификация природных вод по общей жесткости приведена в таблице 3.

Поиск по сайту: