Формирование хим. состава природных и сточных вод в условиях антропогенного и техногенного воздействия.

Лабораторный анализ питьевой и сточной воды.

«Руководство по хим. анализу природных вод» Семенов – Скопинцев

Состав природной воды определяется растворенными солями, газами, без которых не было бы растительных гидробионтов и человека.

Физ. свойства воды: цвет, прозрачность, температура замерзания и кипения, запах, мутность.

Хим. состав воды необходимо учитывать для питьевого и рыбохозяйственного назначения, при использовании всех типов водоснабжения (бытового, технического и т.д.), при строительстве гидротехнических сооружений.

По составу воды можно судить о накоплении в ней орг. веществ.

Гидрохимия – наука, изучающая хим. состав природных вод и его изменение во времени и пространстве, взаимосвязи с физ-хим, хим. и биолог процессами, протекающими в ОС.

Разделы гидрохимии:

1. Формирование хим. состава природных вод и его метаморфизация сопредельная с другими науками

2. Хим. состав определенных видов природных вод (речные, морские, озерные, подземные, атм. осадки) и его связь с физ-географич условиями и биологич процессами

3. Объединяет вопросы методологии и методики гидрохимии, включающие анализ воды – это часть аналит химии

4. Рассматривает вопросы, связанные с использованием сведений о хим. составе воды для практических целей (оценка питьевой воды, борьба с загрязнением водных объектов)

Таким образом, вода – это сложный раствор различных веществ.

В природе нет абсолютно нерастворимых веществ. Горные породы обогащают воду мин веществами. Сложность состава определяется сложностью веществ, с которыми соприкасается воды в своем круговороте, включая их в свой состав (осадочные породы, растит газы).

В состав воды входят: газы (в основном в виде молекул и частично растит соединений – O₂, CO₂); соли в виде ионов (при больших конц комплексов и молекул); орг. вещества в виде молекулярный и высокомолекулярных коллоидных соединений.

Сложность состава определяется тем, что один и тот же компонент может находиться в разных формах и состояниях, например: азот минеральный в молекулярном состоянии, в виде ионов или газов. Существует мин, орг., молекулярное, растворенные газы, коллоидное состояние азота. Хим. состав вод – сложный комплекс веществ, находящихся в разных формах молекулярного и ионного состояния.

 

Условные группы хим. состава:

1. Главные ионы (содержатся в воде в больших количествах – натрий, калий, кальций, магний, сульфаты, хлориды, гидрокарбонаты)

2. Биогенные вещества: соединения азота (мин, орг., молекулярное); соединения фосфора (фосфаты, гидрофосфаты); соединения двух- и трехвалентного железа, кремний

3. Растворенные газы: кислород, углекислый газ, сероводород

4. Микроэлементы (находятся в микроколичествах – ртуть, мышьяк, марганец)

5. Орг. вещества (СПАВ, н/п, фенолы, пестициды (ХОП) и (ФОП)

Особое место занимают ионы водорода. Их в природе не много, но они играют большую роль в биохим процессах.

рН=6,5 – 7

Если нормы воды нарушаются, это негативно сказывается на гидробионтах.

Качественные характеристики: жесткость (вызывается солями кальция и магния), щелочность, окислительность, агрессивность. Эти показатели обусловлены различными характеристиками.

Реки имеют большое практическое значение из-за малой минерализации.

· Малая <200 мг/дм³

· Средняя 200-500 мг/дм³

· Повышенная 500-1000 мг/дм³

· Высокая >1000 мг/дм³

Большинство рек имеют 1, 2 ступени; 3, 4 встречаются редко.

На химизм речных вод влияют осадки, близость грунтовых вод, климат, рельеф.

Океаническая вода характеризуется обширным качественным составом, содержанием солей =56*10¹⁵ т и постоянным во времени однородным составом солей по глубине.

К главным ионам в морской воде также относятся фтор, бром и борная кислота.

Основные характеристики такой воды: щелочность и соленость (⁰/₀₀; г/кг)

Подземная вода: к основным чертам хим. состава относится качественное разнообразие хим. состава (из-за соприкосновения с различными породами в разных физ. условиях).

Основные черты хим. состава:

1. Хим. состав отличается стабильностью и разнообразным газовым составом (магний, железо двухвалентное, кальций, повышенные конц радия, протона, водорода, сероводород, углекислый газ, аргон)

2. Различные соотношения между главными ионами, следовательно, состав бывает разнообразным

3. Разнообразие мин вод от пресных до рассолов, от 10 мг/дм³ до 600-650 г/кг. Такой широкий диапазон минерализации – особенность подземных вод

4. Отсутствие ярко выраженного хим. состава по сезонам