2 Гидросфера

Для характеристики интенсивности водной миграции А. И. Перельман (1961) предложил использовать коэффициент водной миграции(K_x), равный отношению содержания элемента х в минеральном остатке воды (m_x) к его содержанию в горных породах или почвах (n_x), дренируемых этими водами. Так как содержание элемента в водах обычно измеряется в граммах на литр или дм³, а содержание в породах в процентах, то расчетная формула имеет вид:

K_x=m_x·100/a·n_x,

где а – сумма минеральных веществ, растворенных в воде (в г/л).

Миграция химических элементов зависит от внешних и внутренних факторов. К внутренним факторам относят свойства химических элементов, зависящие от строения атомов, к внешним – ландшафтно-геохимические условия миграции.

Задание 5. Анализ водной миграции химических элементов в водах зоны гипергенеза и в океанической воде

1. По данным, приведенным в таблице 3, рассчитать коэффициенты водной миграции химических элементов в водах зоны гипергенеза.

2. Выделить группы элементов характеризующиеся разной интенсивность водной миграции в водах зоны гипергенеза.

3. Рассчитать коэффициенты водной миграции химических элементов в океанической и морской воде.

4. Выделить группы элементов характеризующиеся разной интенсивностью водной миграции в океанической и морской воде.

5. Указать химические элементы, обладающие близкими и различными коэффициентами водной миграции в континентальных и океанических водах.

Задание 6. Анализ водной миграции химических элементов в поверхностных водах Республики Мордовия

1. По данным, приведенным в таблице 22, рассчитать коэффициенты водной миграции химических элементов в водах одной из рек протекающей по территории Республики Мордовия.

2. Расставить химические элементы в порядке уменьшения интенсивности их водной миграции.

3. Рассчитать коэффициенты водной миграции химического элемента в реках Мордовии.

4. Провести ранжирование водных потоков по интенсивности водной миграции в них изучаемого химического элемента.

5. Какие факторы (внешние или внутренние) наиболее сильно влияют на интенсивность водной миграции химических элементов в поверхностных водах Мордовии?

Таблица 3 - Среднее содержание химических элементов в водах

Элемент	Кларк литосферы (nx), мг/кг	Содержание элементов в водах в зоне гипергенеза (mx), г/л *	Океаническая и морская вода (mx), % **
C	230	-	3.10-3
H	(0,88)	-	10,6
N	19	-	5,2.10-5
Ca	39600	0,043	4.10-2
K	25000	0,00459	3,8.10-2
Si	290000	-	3,6.10-4
Mg	18700	0,0186	0,13
P	930	0,0000575	6.10-6
S	470	-	8,8.10-2
Na	25000	0,0455	1,06
Cl	170	0,047	1,9
Fe	46500	0,000547	1,1.10-6
Mn	1000	0,0000494	5,5.10-7
Al	80500	0,000279	1.10-4
Zn	83	0,000034	1,1.10-6
Sr	340	0,000185	1,3.10-3
Ti	4500	0,0000107	-
B	12	-	4,6.10-4
Ва	650	-	5.10-6
Cu	47	0,00000558	4,5.10-6
Zr	170	0,0000013	-
Rb	150	-	2.10-5
Br	2,1	0, 000184	6,5.10-3
F	660	0,00045	1,4.10-4
Pb	16	-	2.10-5
Ni	58	0,00000331	3.10-8
Cr	83	0,0000029	-
V	90	0,00000206	3.10-8
Li	32	-	1.10-5
Co	18	-	1.10-8
Y	20	-	5.10-6
Mo	1,1	0,00000206	1,2.10-7
J	0,4	0,0000161	3.10-8
Sn	2,5	-	3.10-7
As	1,7	-	1,4.10-6
Ga	19	-	6.10-8
Ag	0,07	-	2,5.10-8
Hg	0,083	-	3.10-8
Au	0,0043	-	6.10-10
Минерализация (а)		0,43 г/л	35 г/л

* по Шварцеву (приведено по Перельман, Касимов, 1999);

** по Массону (приведено по Алексеенко, 2000)

Задание 7. Анализ водной миграции химических элементов в подземных водах Мордовии

1. По данным, приведенным в таблице 23, рассчитать коэффициенты водной миграции химических элементов в водах водоносного горизонта, распространенного на территории Республики Мордовия.

2. Расставить химические элементы в порядке уменьшения интенсивности их водной миграции.

3. Рассчитать коэффициенты водной миграции одного из химических элементов в различных водоносных горизонтах.

4. Построить графики изменения содержания химического элемента и его коэффициента водной миграции в зависимости от возраста водовмещающих пород.

5. Провести ранжирование водоносных горизонтов по интенсивности водной миграции в них изучаемого химического элемента.

6. Какие факторы (внешние или внутренние) наиболее сильно влияют на интенсивность водной миграции химических элементов в поверхностных водах Мордовии?

Задание 8. Построение карт содержания химических элементов и их интенсивности водной миграции в карбонатном пермско-каменноугольном водоносном комплексе на территории Республики Мордовии

1. По данным, приведенным в таблице 4, рассчитать коэффициенты водной миграции химических элементов в артезианских водах на территории одного районного центра Республики Мордовия.

2. Расставить химические элементы в порядке уменьшения интенсивности их водной миграции.

3. По данным, приведенным в таблице 4, построить карту содержания одного из химических элементов в карбонатном пермско-каменноугольном водоносном комплексе Мордовии.

4. По данным, приведенным в таблице 4 рассчитать коэффициенты водной миграции изучаемого химического элемента в артезианских водах на территории районных центров Мордовии.

5. Построить карту изменения коэффициента водной миграции в карбонатном пермско-каменноугольном водоносном комплексе Республики Мордовия.

6. Провести сопряженный анализ карт содержания химического элемента и его коэффициента водной миграции в артезианских водах Мордовии.

Таблица 4 - Результаты химического анализа воды, отобранной из

артезианских скважин на территории Республики Мордовия в 1998 – 2001 гг.

Место отбора проб	№ скв.*	Химический состав (mx), мг/дм3
		а**	Cl	Ca	Mg	Na	F	Fe
г. Ардатов	2466	1906	52	261	170	87	1,89	0,87
с. Атюрьево	583	447	41	56	27	69	1,67	0,25
пгт Атяшево	47487	976	119	94	66	143	1,76	0,52
с. Большие Березники	2059	1057	461	60	50	457	2,00	0,85
с. Большое Игнатово	2835	2060	10	317	2,4	332	0,64	0,34
с. Дубенки	3360	1538	325	58	47	418	1,90	0,60
с. Ельники	26	419	67	68	26	42	0,05	0,60
пгт Зубова Поляна	1846	472	37	10	9,7	155	5,60	0,03
г. Инсар	2944	550	50	6,0	4,9	195	7,18	0,01
пгт Кадошкино	2232	577	34	72	38	74	0,90	0,15
пгт Кемля	1792	522	12	90	40	43	0,69	1,73
г. Ковылкино	23028	683	138	44	36	153	2,73	0,31
с. Кочкурово	3349	1189	372	84	73	244	2,60	0,70
г. Краснослободск	3024	382	30	60	33	30	3,30	0,30
с. Лямбирь	3344	911	95	108	64	108	2,87	0,43
пгт Ромоданово	3274	1062	139	92	74	161	2,02	0,21
г. Рузаевка	68459	767	31	78	58	104	1,60	0,18
г. Саранск	ПВ***	796	74	66	40	159	1,64	0,08
с. Старое Шайгово	3401	402	18	66	27	46	0,40	0,40
г. Темников	203	384	8,0	58	29	40	0,38	0,30
с. Теньгушево	2934	497	20	56	35	73	1,25	0,17
пгт Торбеево	51790	512	26	6,0	6,1	177	5,40	0,12
пгт Чамзинка	1664	1490	347	58	47	404	2,23	0,50
ПДКв****	-	1000	350	-	-	-	1,5	0,3
Кларк карбонатных пород (nx), %	-	-	0,015	30,23	4,7	0,04	0,033	0,38

* номер скважины по паспорту;

** а – минерализация, в мг/дм³;

*** Пензятский водозабор;

**** предельно допустимые концентрации (ПДК_в), не более (СанПиН 2.1.4.1074-01).