книги из ГПНТБ / Материалы XVIII Гидрохимического совещания, май 1964 г. (тезисы докладов)

воды стремятся занять гипсометрическое положение в соот­ ветствии с их удельным весом. Это является одной из причин наблюдаемого возрастания минерализации подземных вод по мере приближения к кристаллическому фундаменту.

Диффузионные процессы приводят к перераспределению солей в неравномерно засоленных толщах, что сопровождает­ ся катионным обменом, образованием новых минералов и, т. Д. Диффузионный эффект действует на ограниченное расстояние и только в условиях вынужденной конвекции может явиться существенным фактором переноса вещества.

Катионный обмен зависит от дисперсности породы, при­ роды обменивающихся катионов, величины pH среды, концен­ трации электролитов в растворе и т. д. Влияние катионного обмена особенно заметно в глинах и в глинистых породах. В породах скальных, а также в грубозернистых и тонкозерни­ стых катионный обмен не играет заметной роли в формирова­ нии состава подземных вод. На больших глубинах, где глини­ стые породы сильно уплотнены и становятся непроницаемы­ ми, роль обменных реакций снижается настолько, что привле­ чение обменных реакций для объяснения формирования хи­ мического состава вод во многих случаях представляется ма­ лоубедительным.

6. Физические факторы: температура, давление, внутригрунтовое испарение, время, длина пути циркуляции. Колеба­ ния температуры изменяют свойства воды как растворителя. Давление в меньшей степени чем температура влияет на растворящую способность воды, хотя при высоких давлениях (1000—4000 кг/см2) и очень высоких температурах (300'— 600°С) растворимость кремнезема достигаем . нескольких г/л (Хитаров). Испарения являются главным фактором формиро­ вания минерализации и химического состава 'поверхностных и грунтовых вод в аридных климатических условиях, роль этого процесса на больших глубинах является дискуссионной, хотя в специфических условиях (нефтяные и газовые место­ рождения) подземное испарение, по-видцмому, играет какуюто роль в повышении минерализации воды.

Время — один из важнейших факторов формирования подземных вод, так как тектонические движения, минералообразование и другие процессы, вызывающие изменение со­ става вод, совершаются с геблогической медленностью. Значе­ ние длины пути циркуляции: чем длиннее путь движения во­

11

ды, тем в большей степени, при прочих равных условиях, она обогащается солями.

7. Биологические факторы: деятельность растений и мик­ роорганизмов обусловливают метаморфизацию вод и обога­ щают в некоторых случаях воды микрокомпонентами. Расти­ тельность в аридном климате транспирирует много влаги, что сопровождается увеличением минерализации и изменением химического состава грунтовых вод. Ввиду избирательного поглощения ионов растениями в результате указанного про­ цесса может измениться pH и гидрохимический тип воды. Микроорганизмы играют особо важную роль в метаморфизации химического, состава подземных вод: десульфатизирующие бактерии, аммонификаторы, денитрификаторы, нитрификаторы и другие.

8. Искусственные факторы: режим эксплуатации подзем­ ных вод, сброс в подземные горизонты вод промышленными предприятиями, разработка полезных ископаемых, гидротех­ ническое строительство, орошение и обводнение земель и др. вызывают весьма разнообразные изменения химического состава подземных вод.

Г. С. КОНОВАЛОВ.

Гидрохимический институт, г. Новочеркасск.

РАССЕЯННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД СУШИ И ЗАДАЧИ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Всевозрастающее значение рассеянных элементов (микроэлементов) в различных сферах деятельности челове­ ка продолжает приковывать внимание к этой проблеме спе­ циалистов многих отраслей знаний.

2. Содержание рассеянных элементов в природных водах находится в зависимости от физико-географических условий и тесно связано с содержанием этих элементов в окружающих породах, почвах, растениях и атмосфере. Это определяет ис­ ключительную важность расширения исследований рассеян­ ных элементов в природных водах вообще и в поверхностных водах суши в частности.

12

3. Исследования рассеянных элементов в поверхностных годах развиваются по следующим основным направлениям, которые наметились в последние 10—15 лет:

а) разработка методов определения рассеянных элемен­ тов; .

б) исследование биологически активных рассеянных эле­ ментов, в связи с обитанием живых организмов в природных

г) в целях углубления наших знаний о миграции рассеян­ ных элементов в гидросфере*,

д) наметилось новое направление, связанное с познанием процеосов/ загрязнения и самоочищения природных вод и рас­

чета предельной нагрузки водоемов загрязняющими вещест­ вами, в том числе и рассеянными элементами.

4. О содержании рассеянных элементов в поверхностях водах уже имеются сведения по некоторым рекам, прудам и водохранилищам. Проводятся исследования по отдельным регионам для выявления эндемических провинций, загрязнен­ ности вод и других целей.

/ 5. Дальнейшие исследования рассеянных элементов в по­ верхностных водах суши представляется целесообразным раз­ вивать в следующих направлениях:

а) совершенствование методов определения с целью по­ вышения их чувствительности, разработка методов, позволя­ ющих выполнять определения в полевых условиях, в том чис­ ле автоматических методов с регистрирующими устройствами;

б) расшир-ение исследования рек, водохранилищ и озер с целью дальнейшего накопления сведений о содержании и распределении рассеянных элементов в воде, взвешенных ве­ ществах и донных отложениях;

в) изучение форм нахождения рассеянных элементов-в природных водах продолжает оставаться одной из актуальных проблем, что необходимо для познания процессов самоочи­ щения и регулирования этих процессов; исследование форм, в которых мигрируют рассеянные элементы, имеет значение jb геохимии.

13

В. Я. ЕРЕМЕНКО.

Гидрохимический институт, г. Новочеркасск.

ОФОРМАХ НАХОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

ВПРИРОДНЫХ ВОДАХ

(Тезисы не представлены)

А. А. МАТВЕЕВ.

Гидрохимический институт, г. Новочеркасск.

ИТОГИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИЗУЧЕНИЯ ИОННОГО СОСТАВА АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ

1. Атмосферные осадки являются одним из геохимиче­ ских факторов формирования поверхностных вод. Именно в связи с выяснением происхождения некоторых ионов в по­ верхностных водах Земли проводились начатые около 90~лет назад исследования химического состава метеорных вод. От­ сюда вполне понятна преемственность в подходе к изучению химии осадков в методическом отношении, как одной из раз­ новидностей вод Земли. По мере накопления сведений о хими­ ческом составе осадков выяснилась роль поверхностей океана, континентов в формировании этого состава, а также преобра­ зующее значение в вопросах генезиса этой категории вод ме­ теорологических, физико-географических факторов. Многове­ ковая деятельность человека и особенно интенсивное разви­ тие промышленности за последние 1,5 столетия имеют боль­ шое значение для попадания в атмосферу веществ, отличаю­ щихся по своему воздействию на биосферу в сравнении с ча­ стицами естественного происхождения. Таким образом, атмосферные осадки, наряду со сведениями геохимического * значения, в настоящее время являются также носителями ин­

формации о степени загрязнения атмосферы.

2. Преемственность в методологическом подходе наиболее полно отразилась в методах химического анализа осадков.

Сведения в литературе по химии осадков, в частности, в вопросе об отборе проб, не свидетельствуют о едином подходе.

14

Н. Г. ФЕСЕНКО.

Гидрохимический институт, г. Новочеркасск.

ПРОЦЕССЫ САМООЧИЩЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ЗАДАЧИ

ВОБЛАСТИ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.Изучение механизма самоочищения, -самоочищающей способности водоемов и разработка унифицированной мето­ дики оценки этой способности, а также методов расчета раз­ бавления загрязненных вод представляет собой группу тесно связанных между собой вопросов.

2.Исследование механизма процессов самоочищения пре­ следует главным образом познание промежуточных продук­ тов и стадий этого процесса, так как известны случаи, когда поступающие в водоемы вещества, в результате процессов в них происходящих, превращаются в другие, иногда не менее вредные вещества или, накапливаясь во взвешенных вещест­

вах и донных осадках, служат источником вторичного загряз-

*нения. Незнание этих процессов приводит к тому, что иссле­ дователь, констатируя снижение концентрации какого-либо вредного вещества в воде, не обращает внимания на сопутст­ вующие процессы, наносящие не меньший, а иногда и боль­

ший вред. Так, например, повышенное содержание в воде та­ ких безвредных ионов, как аммонийные, не вызывает какихлибо отрицательных явлений. Окисляясь, они превращаются в нитратные ионы, присутствие которых является причиной белокровия у рыб и др. водных организмов. Высокое содер­ жание нитратных ионов в питьевой воде вызывает белокро­ вие также и у людей. Снижение концентрации растворенных в воде нефтепродуктов, синтетических моющих средств, тяже­ лых металлов, цианидов и многих других веществ вниз по те­ чению реки нередко квалифицируется только как результат, имеющий положительное.значение процесса самоочищения. При этом зачастую остаются незамеченными промежуточные вредные процессы. Так, например, снижение содержания пла­ вающих и растворенных нефтепродуктов вначале сопровож­ дается их адсорбцией глинистыми взвешенными веществами и лонными осадками, что наносит вред целому ряду водных ор­ ганизмов, а следовательно ведет к нарушению установивших­ ся в водоеме пищевых цепей. Другие вещества, такие как тя-

16

желые металлы, цианиды и т. д. ниже источника загрязнения могут быть связаны в непрочные соединения. Наолюдаемое при этом снижение их концентрации в воде может быть ис­ толковано только как положительный факт. Между тем, эти вещества ниже по течению реки в изменившихся условиях могут стать причиной вторичного загрязнения воды.

3. Исследования процессов самоочищения необходимы для прогноза распространяемости загрязненности вниз по те­ чению рек, а также — по акватории стоящих водоемов, что требуется для характеристики загрязненности между створа­ ми или пунктами наблюдений. Эти исследования необходимы также для оценки перспектив санитарного состояния водото­ ков, принимающих сточные воды, для определения оптималь­ ных условий спуска в водоемы сточных вод, а также для то­ го, чтобы ориентировать внимание организаций, проектирую­ щих сооружения по очистке сточных вод на те вещества, очи­ стка от которых требует особой тщательности ввиду их стой­ кости в условиях водоема.

4. Характер процессов самоочищения, их интенсивность и степень обратимости зависит как от индивидуальных свойств веществ, так и от специфических особенностей водных объек­ тов или их отдельных участков.

Многообразие процессов, происходящих в водоемах, за ­ трудняющее выявить главные черты в процессах самоочище­ ния от отдельных вредных веществ, вызывает необходимость

вразработке лабораторных методов оценки этой способности.

5.К рассматриваемой группе вопросов относится также разработка методов расчета разбавления загрязненных вод.

Результаты исследований, осуществленных в этом плане, уже позволяют выполнять расчеты нагрузки водоемов тремя группами веществ: стойкими веществами, органическими сое­ динениями, потребляющими кислород, и биогенными элемен­ тами, стимулирующими рост водорослей. Дальнейшие работы

впределах этих трех групп веществ почти целиком находятся

впределах компетенции чистой гидрологии. Здесь нужно про, должить те исследования, которые выполнялись в ГГ И и ко­ торые уже к настоящему времени привели к ряду расчетных приемов. В этой области необходимы работы по разработке расчетов структуры двух или нескольких смешивающихся водных масс, одинаковых и отличающихся плотностью воды.

Что же касается остальных веществ, в том числе нестой­ ких органических веществ, тяжелых металлов, а также орга-

17

ГОС. ПЯТНИЧНАЯ

номинеральных и неорганических соединений, то изучение их поведения в условиях водоемов только начато и в дальней­ шем предстоят большие многолетние исследования.

С. М. ДРАЧЕВ.

Институт биологии внутренних вод АН СССР, Ярославская обл., п/о Борок.

ОХРАНА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

\

1. В данное время под влиянием деятельности человека повсеместно происходят изменения химического состава по­ верхностных вод. В промышленно развитых районах мира изза загрязнения открытые водоемы как объект непосредствен­ ного использования ^исследований потеряли значение.

2. Охрана водоемов должна являться составной зчастью планового использования водных ресурсов. Наиболее дейст­ венным способом регулирования качества-воды является раз­ мещение промышленности и населения в соответствии с вод­ ными ресурсами и характером их использования. .

3. В промышленно развитых районах разбавление как фактор поддержания нормального состояния водоемов теряет свое значение. Значительно усилено должно быть внимание к процессам превращения органических и минеральнкх ве­ ществ, вносимых в водоем.

4. Важное значение приобретает использование производ­ ственных и бытовых сточных вод после соответствующей очи­ стки в промышленности. Для районов развитого орошения ре­ шение вопросов обезвреживания жидких стоков связано^с сельским хозяйством, которое является потребителем преоб­ ладающей массы воды.

5. При разработке мероприятий по охране от загрязнения необходимо считаться с тенденцией к локализации загрязне­ ния при замедленном стоке и равномерному распределению в текучих водоемах. Возможность ликвидации загрязнения пу­ тем равномерного распределения в воде значительно более ограничена, чем в воздушной среде, локализация загрязнения затруднена по сравнению с почвой.

18

Ю. Ю. ЛУРЬЕ.

•ВОДГЕО, г. Москва.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

(Тезисы не представлены)

М. Н. ТАРАСОВ.

Гидрохимический институт, г. Новочеркасск.

ПУТИ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ПО ПРОГРАММЕ, НЕОБХОДИМОЙ ДЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИХ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ

. 1. Развитие народного хозяйства СССР приводит к нарушению естественного гидрохимического режима водоемов и водотоков и, в частности, к их загрязнению. В связи с этим перед Гидрометслужбой СССР, имеющей широкую сеть пунк­ тов наблюдений, поставлена задача начать в 1964 г. система­ тическое изучение химического состава природных вод по ши­ рокой программе.

2. Для выполнения работы на 1964 г. намечено около 600 пунктов регулярных наблюдений на наиболее загрязненных реках Союза. В программу наблюдений в первую очередь входят определения наиболее распространенных нормируемых ингредиентов, для которых имеются надежные методы хими­ ческого анализа. В дальнейшем наблюдения должны быть расширены как в отношении количества пунктов, так и по ко­ личеству ингредиентов. ,

3.Для выполнения указанного объема паботы необходи­ мо увеличение штатов химиков - аналитиков и техников, бо­ лее чем на 200 человек, а также обеспечение современным ла­ бораторным оборудованием и 60 автомашинами, оснащенны­ ми походными лабораториями.

4.При организации регулярных наблюдений за загряз­ ненностью поверхностных вод страны за основные территори-

19