Классификация природных вод и их примесей

Природные воды классифицируют по ряду признаков, простейший из них – солесодержание воды:

• пресная вода – солесодержание до 1 г/кг;

• солоноватая – солесодержание 1-10 г/кг;

• соленая – солесодержание более 10 г/кг.

Большое распространение получила предложенная О.А. Алекиным система, по которой воды различаются по преобладающему в них аниону:

- гидрокарбонатный класс с преобладающим анионом или суммой анионов и (С);

- сульфатные воды (S);

- хлоридные воды (Cl).

По преобладающему катиону классы делятся на три группы:

- кальциевую (Са);

- магниевую (Mg);

- натриевую (Na).

Примеси природных вод по степени дисперсности (крупности) подразделяются на:

истинно-растворенные примеси находятся в воде в виде ионов, отдельных молекул, комплексов или состоят из нескольких молекул. Размер этих частиц менее мм. В истинно-растворённом состоянии в воде находятся газы (O₂, CO₂, H₂S, N₂), а также катионы и анионы поступающих в воду солей Ca²⁺, Mg²⁺, , , , , , , ;

коллоидно-дисперсные примеси имеют размеры частиц порядка 10^-6-10^-4 мм. Коллоидные примеси представляют собой агломераты из большого числа молекул (их может быть несколько тысяч) с наличием поверхности раздела между твердой фазой и водой. Из-за малых размеров коллоидные частицы не теряют способности к диффузии и обладают значительной удельной поверхностью. Эти частицы не выделяются из воды под действием силы тяжести, не задерживаются обычными фильтрующими материалами (песком, фильтровальной бумагой) и различимы в рассеянном свете. Коллоидные примеси могут быть как органического, так и минерального происхождения; к первым относятся гуминовые вещества, вымываемые из почвы, ко вторым − кремниевые кислоты, соединения железа;

грубодисперсные примеси (так называемые взвешенные вещества) имеют размер частиц более 10^-4 мм. Это растительные остатки, частицы песка, глины и т.д. грубодисперсные примеси имеют столь большую массу, что практически не способны к диффузии. С течением времени устанавливается определенной седиментационное равновесие, и примеси либо выпадают в осадок, либо всплывают на поверхность (при плотности частиц меньше плотности воды).

Содержание грубодисперсных примесей в природных водах различно в разное время года: для равнинных рек максимальное содержание наблюда-ется в период паводка (таяния снегов), для горных рек – в паводок и в перио-ды ливней в горах. Длительно оставаясь во взвешенном состоянии, грубодисперсные примеси обуславливают мутность воды. Чем больше размер частиц грубодисперсных примесей, тем быстрее устанавливается седиментационное равновесие и тем легче выделяются они из воды при отстаивании или фильтровании. Так, скорость отстаивания частиц песка и ила размерами 100 и 200 мкм составляет в неподвижной воде при 10С соответственно около 7 и 0,4 мм/с.

По химическому составу примеси природных вод можно разделить на два типа: минеральные и органические.

К минеральным примесям воды относятся растворенные в ней содержащиеся в атмосфере газы N₂, O₂, CO₂, образующиеся в результате окислительных и биохимических процессов NH₃, CН₄, H₂S, а также газы, вносимые сточными водами, различные соли, кислоты, основания, в значительной степени находящиеся в диссоциированной форме, т.е. в виде образующих их катионов и анионов.

К органическим примесям природных вод относят гумусовые вещества, вымываемые из почв и торфяников, а также органические вещества различных типов, поступающие в воду совместно с сельскохозяйственными стоками и другими типами недостаточно очищенных стоков.