Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
гідрогеологія-екзамен.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
4 Mб
Скачать

1.Ізотопний склад води

Ізотопний склад води - відсоток вміст молекул з різною ізотопної масою (ізотопологів) у воді. Вміст води, що складається з легких стабільних ізотопів 1H216O  («легкої води», на відміну від містить підвищену кількість важкого ізотопу водню  2H  «важкої води») в природній воді становить 99.73 - 99.76 мол.%.

Ізотопи - різновиди атомів одного і того ж хімічного елемента, що мають однакові заряд ядра і будова електронних оболонок, що розрізняються за масою ядер. Різниця мас обумовлена ​​тим, що ядра ізотопів містять однакове число протонів p і різне число нейтронів n. Комбінації різних атомів-ізотопів дають набір молекул-ізотопологів.

Ізотопологи - молекули, що розрізняються тільки за ізотопним складом атомів, з яких вони складаються. Ізотополог має у своєму складі, принаймні, один атом певного хімічного елемента, що відрізняється за кількістю нейтронів від інших.

Молекула води складається з двох атомів водню та одного атома кисню.

Водень має два стабільні ізотопи - протий (Н) -1 H і дейтерій (D) - 2H.

У кисню три стійких ізотопи: 16O, 17O і 18O.

Комбінації 5 стабільних ізотопів водню і кисню дають набір 9 молекул-ізотопологов води (табл.2).(таблицу вставлять по желанию)

Изотополог

1H216O

1HD16O

D216O

1H217O

1HD17O

D217O

1H218O

1HD18O

D218O

Изотопы водорода

1H

1H, D

D

1H

1H, D

D

1H

1H, D

D

Изотопы кислорода

16O

16O

16O

17O

17O

17O

18O

18O

18O

Молекулярная масса

18

19

20

19

20

21

20

21

22

Молекула 1H216O є найлегшою з сукупності всіх ізотопологов води. Саме воду 1H216O слід вважати класичною або легкою водою.

Легка вода як моноізотопному композиція 1H216O є граничним випадком ізотопної чистоти. У природних умовах такої чистої легкої води не існує.

2.Від чого залежить нахил внк і гвк

Нахил залежить від густини води, густини нафти(газу) і гідравлічного ухилу.

Існує рівняння Хабберта:

Для нафтових покладів тангенс дорівнює 2-10,а для газових 1-1,5.

В промисловості важливим є співвідношення кута нахилу ВНК і кута падіння пастки . Якщо крутіший за ,то нафта чи газ виливаються із пастки і родовище зникає, якщо навпаки-поклад зберігається.

3Які токсичні елементи потрапляють у воду при розливі нафти

Основними забруднюючими речовинами, що утворюються в процесі видобутку і переробки нафти, є вуглеводні (48%) і оксид вуглецю (44%). Крім цього, нафта містить близько 30 металів і 20 неметалів,( V, Ni, Fe, Zn, Al, Hg, Cd, Cu, Mn, Se, As, Pb, Sb, Ba, Mo, Cr, Ag, Au, Na, Ca, Br, Si, Sr, Co, Ti, Ga, Sn и т.д.) серед яких максимальні концентрації (порядку доль %) характерні для ванадію і нікелю.Дуже токсичними вважаються ртуть , кадмій, свинець.

Для оцінки нафти як забруднюючої речовини природного середовища запропоновано використовувати такі ознаки: вміст легких фракцій, вміст парафінів, вміст сірки.

Вміст сірки свідчить про ступінь небезпеки сірководневого забруднення грунтів і поверхневих вод.

Легка фракція нафти (tкип <2000 С), куди входять найбільш прості за будовою низькомолекулярні метанові (алкани), нафтенові (циклопарафіни) і ароматичні вуглеводні - найбільш рухома частина нафти.

Метанові вуглеводні легкої фракції, перебуваючи у грунтах, водної та повітряної середовищах, надають наркотичне і токсичну дію на живі організми. Особливо швидко діють нормальні алкани з короткою вуглецевої ланцюгом. Ці вуглеводні краще розчинні у воді, легко проникають у клітини організмів через мембрани, дезорганізують цитоплазмових мембрани організму. Легка фракція, мігруючи по грунтовому профілю і водоносних горизонтів, розширює, іноді значно, ореол первісного забруднення. Значна частина легкої фракції нафти розкладається і випаровується ще на поверхні грунту або змивається водними потоками.

Метанові вуглеводні у фракції, киплячій вище 20000С практично нерозчинні у воді. Їх токсичність виражена значно слабкіше, ніж у низькомолекулярних структур.

До циклічним вуглеводням у складі нафти відносяться нафтенові (циклоалкани) і ароматичні (арени). Загальний вміст нафтенових вуглеводнів в нафті змінюється в середньому від 35 до 60%. Циклічні вуглеводні з насиченими зв'язками окислюються дуже важко, що пов'язано з їх малою розчинністю і відсутністю функціональних груп.

Ароматичні вуглеводні - найбільш токсичні компоненти нафти. При концентрації 1% у воді вони викликають загибель всіх водних рослин. Із збільшенням вмісту ароматичних сполук у нафті зростає її гербіцидна активність.

Бензол і його гомологи роблять більш швидке токсичну дію на організм, ніж поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ). Останні діють повільніше, але більш тривалий час, будучи хронічними токсикантами.

Ароматичні вуглеводні важко піддаються руйнуванню, звичайно повільно окисляючись мікроорганізмами.

Смоли і асфальтени відносяться до високомолекулярних компонентів нафти.У них міститься основна частина мікроелементів нафти.