3.2.2. Способы представления результатов химического ананиза природных вод

Для наглядного изображения результатов анализа воды исполь-зуют различные формы.

М.Г. Курлов предложил изображать анализ воды в виде псевдодроби. Перед дробью пишут букву М с индексом, равным содержанию сухого остатка (в г/л или сумме миллиграмм-эквивален­тов). В числителе дроби пишут анионы в убывающем порядке, с индексом, равным содержанию данного иона в воде (в процент-эквивалентах), а в знаменателе в таком же порядке – катионы. При этом ионы, содержащиеся в количестве менее 5%, в формуле не указываются. После дроби приписывается температура воды (в ºС) и дебит (в л/с). Например,

М₃₅ = Cl^–₂₀ (HCO₃)^–₁₈ (SO₄^2–)₄ / Na⁺₃₀ Ca²⁺₁₂ Mg²⁺₈ · t₁₄ Д₀.

Для изображения результатов химического анализа воды на гидрогеологических картах и геологических разрезах часто исполь-зуют различные графические способы. Наиболее распространенными являются столбчатые прямоугольные и треугольные диаграммы.

Столбчатые прямоугольные диаграммы. Для построения столб-чатой диаграммы в соответствующем масштабе вычерчивается прямо-угольник, который делят на две равные половины по длинной стороне. С левой стороны в масштабе откладывают в процент-эквивалентах катионы (K, Na, Ca, Mg), а с правой точно так же – содержание анионов в порядке убывающего их количества. Под диаграммой записывается общая минерализация воды (рис. 19).

Треугольные диаграммы. Для графического изображения хими-ческого анализа воды с учетом раздельного содержания катионов и анионов пользуются треугольниками Фере, изображенными на рис. 20. Один из прямоугольников служит для изображения анионов, другой – катионов.

Рис. 19.Столбчатая прямоугольная форма диаграмм

.

Рис. 20. Треугольная форма диаграмм (анионы и катионы)

В каждом треугольнике на основании величин в процент-эквивалентах содержания ионов отмечается точка, характеризующая данный состав воды на графике. Для этого отсчитывают по стороне треугольника показания одного из ионов и проводят в направлении следующей стороны прямую линию, параллельную третьей стороне. Так же проводят прямую и на следующей стороне треугольника. Пересечение линий дает положение точки, определяющей состав воды.

3.2.3. Практические задания по расчетам химического состава

природных вод, способам их выражения и использование

аналитических данных

Задание 1. Выразить данные химического анализа воды в милли-грам-эквивалентной и в процент-эквивалентной форме.

Для выполнения задания следует взять из литературы данные химического состава воды (в г/л), занести их в табл. 21, выполнить соответствующие расчеты и заполнить остальные колонки таблицы.

Таблица 21

Пересчет химического состава воды в миллиграмм-эквивалентную

и процент-эквивалентную форму

Катионы	Содержа-ние, г/л	Пересчетные коэффициенты	Миллиграмм-эквиваленты	Процент-эквива-ленты
Na+ K+ Ca2+ Mg2+
Итого
Анионы: SO42– CO32– HCO– Cl– Br–
Итого
Всего

Задание 2. По данным, полученным в задании 1, определить общую минерализацию (по сумме ионов) и жесткость воды.

Задание 3. Классифицировать анализируемую в задании 1 воду по сухому остатку, используя классификацию И.К. Зайцева и по хими-ческому составу (по С.А. Щукареву) [12].

Задание 4. Выразить данные анализа воды графическим способом прямоугольных блок-диаграмм, треугольников Фере и формулой М.Г. Курлова [12].

Задание 5. Определить пригодность воды для целей водоснабже-ния и орошения. Вода считается пригодной в качестве питьевой, если она удовлетворяет следующим требованиям (СанПиН 2.1.4.1074–01):

1. Сухой остаток или общая минерализация не более 1000 мг/л, но не ниже 200–300 мг/л.

2. Общая жесткость не более 7 мг-экв.

3. Содержание отдельных растворенных веществ, мг/л:

– хлориды – до 350,0 – свинец – до 0,1;

– сульфаты – до 500,0; – фтор – 1,5;

– железо (Fe³⁺, Fe²⁺) – 0,3; – цинк – 3,0;

– органические вещества – 10,0; – фенол – 0,001.

Оросительная вода по минерализации и химическому составу должна быть физиологически доступной растениям, не вызывать засоления и осолонцевания почв. По А.Н. Костякову, наиболее пригодна для орошения вода с общей минерализацией 1,0–1,5 г/л. Кроме общей минерализации он предлагал учитывать рН, содержание натрия и соотношение последнего с кальцием и магнием.

Таблица 22