Формирование состава природных вод

В качестве источников водоснабжения используются пресные водоемы, как подземные, так и поверхностные. К подземным относятся грунтовые, межпластовые, артезианские, карстовые воды, состав которых определяется условиями их образования. Так, состав грунтовых вод зависит от возможностей питания их атмосферными осадками, от характера почв и подстилающих пород, с которыми контактирует вода, от санитарного состояния вышележащих водоносных горизонтов. В формировании состава артезианских вод решающее значение имеют глубинные геологические структуры. Химический состав подземных вод формируется в результате таких процессов, как выщелачивание горных пород, растворение, сорбция, ионный обмен и т.д. Защищенность артезианских водоносных пластов обеспечивает постоянство состава воды и почти полное отсутствие в них микроорганизмов.

Отличительной особенностью поверхностных природных вод является непостоянство их состава по сезонам года. На процесс формирования состава воды поверхностных водоемов влияет множество факторов.

Важнейшие из них — взаимодействие атмосферных осадков, попадающих в водоисточник, с загрязненным воздухом и почвенным покровом; биологические процессы в водоеме с участием гидробионтов и деятельность человека (регулирование речного стока, ирригация, судоходство, сброс сточных вод и т.д.).

В природных водах обнаружено более половины известных химических элементов. По своей природе примеси воды подразделяются на минеральные и органические, находящиеся в воде во взвешенном, коллоидном и истинно растворенном состоянии.

Для подземных источников водоснабжения характерно небольшое содержание или отсутствие органических примесей, повышенная минерализация, иногда присутствие газов (СО2, H2S, СН4).

Среди поверхностных источников водоснабжения различают водоемы с малой минерализацией: содержание солей до 200 мг/л, средней — 200—500 мг/л и повышенной — 500—1000 мг/л. Около 90% общего солесодержания приходится на главные ионы: Na+, Са2+, Mg2+, К+ и НСO3, SO42-; Сl-. По классификации О.А. Алекина природные воды в зависимости от преобладающего аниона подразделяются на три класса: гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные. Внутри класса выделяются группы с преобладающим катионом: натриевая, кальциевая, магниевая.

В ионном составе рек с малой и средней минерализацией преобладают НСО3, Са2+, Mg2+. Водоисточники этого типа распространены на севере и в средней полосе страны и питаются главным образом за счет поверхностного стока.

В ионном составе рек и озер с повышенной минерализацией преобладают SO42-, Сl-, Na+, так как они питаются подземными водами. Такие водоемы распространены в основном в засушливых южных районах.

Содержание органических веществ в поверхностных водоемах изменяется в широких пределах. Органические вещества образуются в самом водоеме (развитие водорослей) и привносятся в него с ливневыми и талыми водами с площади водосбора. Максимум органических веществ наблюдается обычно в период паводков. Большая часть органических веществ представляет собой гумус. Водный гумус образуется в процессе разложения остатков водных растений. Кроме того, гумусовые вещества попадают в водоем в результате вымывания их из почвы. Почвенный гумус состоит из нерастворимой части и гуминовых и фульвокислот. Гуминовые кислоты с молекулярной массой 1200—1400 и содержанием углерода 52— 58 % могут образовывать в воде взвеси, коллоидные и истинные растворы. Фульвокислоты — также высокомолекулярные соединения, содержат меньше углерода — 45—48%, более диссоциированы и могут присутствовать в воде в коллоидном и истинно растворенном состоянии.

Переходя из почвы в воду, гумусовые вещества окрашивают ее в желтый или коричневый цвет в зависимости от их концентрации.

Следует отметить, что во всех подземных и поверхностных водоисточниках качество воды разное. Нет двух одинаковых по качеству воды рек, двух артезианских скважин, двух колодцев. Более того, в каждом водоисточнике, особенно поверхностном, характер воды меняется с течением времени.

С ростом урбанизации и промышленного производства, химизации сельского хозяйства все большее влияние на общую водную экологию оказывает антропогенный фактор, т.е. фактор использования воды человеком.

www.ovode.net 2011