11 Интегральные показатели химического состава вод. Минерализация, рН, Еh. Классификация природных вод по величине минерализации

Минерализация – суммарная масса растворенных твердых минеральных веществ в единице объема. Непосредственно величину минерализации можно определить по степени электропроводности раствора с помощью прибора – солемера. (г/дм3, мг/дм3, г/кг, мг/кг)

Сумма ионов – в мольном(эквивалентном) выражении – вычисляется суммированием ммоль/дм3 веществ, определенных при химическом анализе.

Сухой остаток – масса нелетучих минеральных и органических соединений, отнесенная к единице объема. Эта величина используется для контроля химических анализов. Она может быть не равна величине минерализации за счет потерь при прокаливании летучих компонентов, образующих при разложении HCO-3, а также органических соединений.

Минерализация подземных вод изменяется в широких пределах – от первых единиц мг/дм3 до сотен г/дм3. Наименьшую минерализацию имеют воды, содержащие самые слаборастворимые соединения – силикаты, карбонаты. Приращение минерализации подземных вод происходит за счет появления в их составе все более и более растворимых соединений (сульфатов, хлоридов), поэтому в определенных интервалах минерализации преобладают различные ионы.

В соответствие с ГОСТом природные воды по минерализации делятся на: пресные – до 1 г/дм3, солоноватые – 1-25, соленые – 25-50, рассолы более 50.

Водородный показктель (pH) – дает представление об общем щелочно – кислотном состоянии воды. От щелочно – кислотном состоянии воды зависят многие гидрохимические процессы : осаждение и растворение, миграционная способность, характер микрофлоры..и т.д. Водородный показатель представляет собой десятичный логарифм концентрации водородных ионов, взятых с обратным знаком: pH = -lg[H+].

Для нейтральной среды pH=7, pH<7 – кислая среда, pH>7щелочная.

Величины pH подземных вод изменяются в широком диапозоне –от 0 до 2,5-3 – в ультракислых водах областей современного вулканизма, до 9 – 12,5 – в некоторых водах, связанных я ультраосновными породами, в содовых и сероводородосодержащих рассолах. Обычные величины pH составляют: для грунтовых вод 6,4 – 7,5, для артезианских 7,3-8,5. У питьевой воды pH в пределах 6-9. В полевых условиях pH определяют колориметрическими методами, в стационарных – с помощью потенциометров.

Окислительно – воссановительный потенциал (ОВП) – Eh воды характеризует соотношение окисленных и восстановленных форм всех содержащихся в ней элементов переменной валентности. Поскольку экспериментальное определение абсолютных величин потенциалов связано с определенными сложностями , количественная оценка ОВП проводится относительного нормального(стандартного ) потенциала. Нормальный потенциал представляет собой разность между потенциалами данной и стандартной реакций. Величины приводится в справочниках. ОВП величина всегда относительна.

Величины ОВП систем элементов, замеренные в стандартных условиях и превышающие значение нормального потенциала, считаются положительными, меньшие – отрицательными. Это не означает, что в системах с положительными значениями ОВП происходит только окисление, а с отрицательными – только восстановление. Каждая может оказаться как окислительной, так и восстановительной. Это зависит от того. По отношению к какой системе рассматривать.

Основными потенциалзадающими системами подземных вод являются системы кислорода, серы и в меньшей степени железа, азота, органических веществ.

Система кислорода задает положительные значения Eh от 0 да 0,45 – 0,7В. Системой серы чаще задаются отрицательные значения ОВП до -0,4В.

Величины ОВП обычно уменьшаются с глубиной, но в некоторых условиях (болота) отрицательные величины ОВП наблюдаются и на дневной поверхности.