5.4 Фізико-хімічні характеристики
підземних вод |
||
Підземні води - це складний мінеральний розчин, склад якого змінюється час від часу. Переміщуючись у товщі гірських порід, вони насичуються окисами, солями, газами та продуктами органічного розпаду. Грунтові води, як відомо, живляться в основному за рахунок атмосферних опадів, які не є чистою дистильованою водою. Досить сказати, що у районі Києва-Вінниці на 1 м2 поверхні випадає за рік 10 г солі (на 1 км2 - 10 т). За мінералізацією, тобто в залежності від вмісту розчинених солей, підземні води підрозділяються: на прісні з концентрацією солей до 1 г/л, слабосолоні - 1 - 3, солонуваті - 3 - 10, солоні - 10 - 30, розсольні - 30 - 50 та розсоли - більше 50 г/л. Мінералізацію води визначають за сухим залишком при її випаровуванні при температурі 105 - 110°С. Жорсткість води характеризується наявністю в ній розчинених сірнокислих солей Са та Mg. У нашій країні за одиницю жорсткості прийнято 1 мг-екв/л Са, тобто 20,04 мг на 1 л води. 1 мг-екв чисельно дорівнює атомній вазі, розділеній на валентність (атомна вага Са - 40,07, валентність – 2). Замість Са використовують Mg - 12,16 мг-екв на 1 л води. За жорсткістю води класифікуються як дуже м'які при вмістi у воді до 1,5 мг-екв/л, м'які - 1,5 - 3,0, помірно жорсткі - 3,0-6,0, жорсткі -6-9 та дуже жорсткі - більше 9 мг-екв/л. Жорстка вода дає великий накип у парових котлах, погано милиться та викликає інші небажані явища. Агресивність підземних вод проявляється в шкідливій дії їх на бетонні та металеві конструкції. Загальнокислотна
агресія обумовлена наявністю у воді в дисоційованому стані водневих Н+ та гідроксильних іонів ОН-. Один грам чистої води при температурі
22°С містить 10-7 грам-іонів Н+ і стільки ж ОН-.
Вираз lg[Н+]
позначають як рН , який і є мірою агресивності води (кислотний показник). За
цим показником підземні води розділяються на дуже кислі (рН <5), нейтральні
(рН = 7) лужні (7< рН При кислих підземних водах відбувається розчинення та вимивання вапна з бетону, крім цього значного роз'їдання зазнають металеві конструкції під впливом сильно кислих та сильно лужних вод. Вуглекислотна агресія має місце при наявності у воді агресивної вуглекислоти СО2. При взаємодії з водою та вапном цементу утворюється бігідрокарбонат кальцію Са(НСО3)2, який швидко розчиняється у воді та виноситься з бетону. Сульфатна
агресія полягає в утворенні нових кристалічних сполук із-за надмірного вмісту
іонів сульфату SO Гази у підземних водах знаходяться у вільному та розчиненому стані. Вони проникають у підземні води різними шляхами: при інфільтрації, розкпаді органічних речовин, охолодженні магми і т.ін. Найбільш розповсюджені з них кисень, сірководень, вуглекислота, азот, метан та благородні гази (гелій, аргон, радон та інші). Гази, особливо кисень, як у вільному, так і у розчиненому стані, спричинюють корозію металоконструкцій. Гігієнічність підземних вод, тобто придатність їх для пиття, оцінюється такими характеристиками: кольором, прозорістю, смаком, запахом, наявністю хвороботворних бактерій та важких металів. Вода для пиття повинна бути смачною, прозорою, безкольоровою, не мати ніяких запахів. Забарвлення підземних вод залежить від наявності різних домішок. Так, вміст різних окисів заліза додає воді коричневого відтінку, а гумінових кислот - жовтого. Крім цього, наявність у воді гумінових кислот додає їй болотного запаху. Сульфати надають гірко-солоного смаку, а хлориди - солоного. З точки зору медицини придатність для пиття визначається наявністю у воді кишкової палички Соlі. Кількість цих бактерій визначається колі - тестом або колі - титром. Колі - тест - це кількість одиниць кишкової палички в 1 л води, а колі - титр - кількість см3 води, яка містить 1 бактерію. Вода придатна для пиття, коли колі - тест не перевищує 3, а колі - титр 300 - 700 см3. Державними стандартами регламентується вміст у воді шкідливих важких металів: свинцю не більше 0,1 мг/л, миш'яку - 0,05, фтору – 1,5, міді - 3 та цинку на більше 3 мг/л.
|
||
