Физические свойства и химический состав подземных вод
К основным физическим свойствам подземных вод относят: цвет, прозрачность, температура, запах, вкус, плотность.
Подземная вода циркулирует по порам и трещинам горных пород, растворяя их, обогащая солями и газами. В связи с большим разнообразием химического состава подземные воды не имеют единой классификации.
Для записи химического состава подземных вод применяют формулу Курлова – это псевдодробь, в числителе которой записывают анионный состав воды в % - экв. в убывающем порядке, а в знаменателе – катионный (ионы, содержание которых составляет менее 10%-экв. в формулу Курлова не входят). Передодробью записывают общую минерализацию. После дроби – содержание газов и специфических элементов, температуру и Q источника в л/час.
При оценки качества воды играет значительную роль общая минерализация, рН, жесткость.
Общая минерализация – общее содержание в воде растворённых солей. Определяется путем выпаривания воды при температуре105-1100 С. По минерализации подземные воды подразделяют на:
сверхпресные – менее 0,2г/л; соленые –10-35г/л;
пресные – 0,2-1г/л; рассолы – более 35г/л.
слабосолоноватые –1-3г/л;
сильносолоноватые – 3-10г/л;
Для питьевых целей используют воду пресную с минерализацией до 1г/л. В отдельных случаях, по согласованию с санитарно эпидемиологической службой, используют воду с минерализацией – 1,5-2г/л (в южных пустынных районов), т.е. слабосолоноватые.
Важной характеристикой химического состава подземных вод является концентрация водородных ионов в них, т.е. величина рН. По рН судят о характеристике активной реакции воды. По рН подземные воды делятся на:
рН < 5 - очень кислые;
5≤ рН < 7 – кислые;
рН = 7 – нейтральные;
7 < рН ≤9 – щелочные;
рН > 9 – высокощелочные.
Для питьевых целей обычно используют подземные воды с рН от 6,5 до 8,5.
Следующий существенный показатель качества подземных вод является их жесткость. Жесткость – это свойство воды, обусловленное содержанием в воде ионов Са и Мg. За единицу жесткости принимают 1мг-экв/л Са и Мg, растворенных в 1 литре воды, что соответствует 20,04мг Са или 12,16 мг Мg в 1 литре воды. По степени жесткости подземные воды классифицируют на:
очень мягкие(<1,5);
мягкие (1,5-3,0);
умеренно жесткие (3,0-6,0);
жесткие (6,0-9,0);
очень жесткие (>9.0)
Питьевая вода не должна иметь жесткость более 7 мг-экв/л (в южных районах может больше, но не более 11 мг-экв/л.)
Агрессивные подземные воды по отношению к бетону и металлам
Агрессивность подземных вод выражается в разрушительном воздействии на цемент, растворение его, что опасно для фундаментов и различных подземных сооружений. Агрессивность зависит от кислотности
подземных вод и скорости их движения. Отмечают следующие основные виды агрессивности подземных вод по отношению к бетону или металлу:
1. Общекислотная агрессивность оценивается по величине рН:
при рН<7 вода считается агрессивной в песчаных грунтах; при рН<5 вода
агрессивна в глинистых грунтах.
2. Сульфатная агрессивность оценивается по содержанию в воде
иона SO4: для песков вода агрессивная при SO4>1г/л, для суглинков – SO4>1,5
г/л.
3.Магнезиальная агрессивность оценивается по содержанию в
воде ионов Мg: если Мg >2г/л – вода агрессивна в песчаных грунтах, если Мg
>5г/л – в глинистых.
4. Карбонатная агрессивность оценивается по содержанию в воде углекислоты. Оценивается только в песчаных грунтах, где СО2 должно
быть не более 8 мг/л.
При наличии агрессивных подземных вод организуют специальные мероприятия по борьбе с этим явлением:
-гидроизоляция подземных частей зданий и инженерных сооружений
-снижение уровня подземных вод до отметок ниже фундамента
-применение сульфатостойких и др. специальных цементов
-водопроводные трубы покрывают защитной пленкой карбоната
кальция изнутри
-покрыв труб фосфатными соединениями.