ГИДРОСФЕРА

Минеральный состав воды

 

Минерализация – это суммарное содержание всех найденных при химическом анализе воды минеральных веществ; обычно выражается в мг/дм3 (до 1000 мг/дм3) и ‰ (промилле или тысячная доля при минерализации более 1000 мг/дм3).

Минерализация природных вод, определяющая их удельную электропроводность, изменяется в широких пределах. Большинство рек имеет минерализацию от нескольких десятков миллиграммов в литре до нескольких сотен. Минерализация подземных вод и соленых озер изменяется в интервале от 40–50 мг/дм3 до 650 г/кг (плотность в этом случае уже значительно отличается от единицы). Минерализация атмосферных осадков составляет от 3 до 60 мг/дм3 .

 

Таблица. Классификация природных вод по минерализации

Категория вод

Минерализация,

г/дм3

Ультрапресные

<0,2

Пресные

0,2–0,5

Воды с относительно повышенной минерализацией

0,5–1,0

Солоноватые

1,0–3,0

Соленые

3–10

Воды повышенной солености

10–35

Рассолы

>35

 

Многие производства, сельское хозяйство, предприятия питьевого водоснабжения предъявляют определенные требования к качеству вод, в частности, к минерализации, так как воды, содержащие большое количество солей, отрицательно влияют на растительные и животные организмы, технологию производства и качество продукции, вызывают образование накипи на стенках котлов, коррозию, засоление почв.

В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды суммарная минерализация не должна превышать величины 1000 мг/дм3. По согласованию с органами департамента санэпиднадзора для водопровода, подающего воду без соответствующей обработки (например, из артезианских скважин), допускается увеличение минерализации до 1500 мг/дм3).

Минеральный состав воды интересен тем, что отражает результат взаимодействия воды как физической фазы и среды жизни с другими фазами (средами): твердой, т.е. береговыми подстилающими, а также почвообразующими минералами и породами; газообразной (с воздушной средой) и содержащейся в ней влагой и минеральными компонентами. Кроме того, минеральный состав воды обусловлен целым рядом протекающих в разный средах физико-химических и физических процессов – растворения и кристаллизации, пептизации и коагуляции, седиментации, испарения и конденсации и др. Большое влияние на минеральный состав воды поверхностных водоемов оказывают протекающие в атмосфере и в других средах химические реакции с участием соединений азота, углерода, кислорода, серы и др.

 Можно выделить две группы минеральных солей, обычно встречающихся в природных водах.

Таблица. Основные компоненты минерального состава воды

Компонент минерального

состава воды

Предельно допустимая

концентрация

Группа 1

Катионы:

Кальций (Са2+)

200 мг/л

Натрий (Nа+)

200 мг/л

Магний (Мg2+)

1000 мг/л

Анионы

Гидрокарбонат (НСО3 )

1000 мг/л

Сульфат (SО42)

500 мг/л

Хлорид (С1 )

350 мг/л

Карбонат (СО32)

1000 мг/л

Группа 2

Катионы

Аммоний (NН4+)

2,5 мг/л

Тяжелые металлы (сумма)

0,001 ммоль

Железо общее (сумма Fе2+ и Fe4+)

0,3 мг/л

Анионы

Нитрат (NО3)

45 мг/л

Ортофосфат (РО43)

3-5 мг/л

Нитрит (NО2)

1 мг/л

 

Как видно из таблицы, основной вклад в минеральный состав вносят соли 1-й группы (они образуют так называемые «главные ионы»), которые определяют в первую очередь. К ним относятся хлориды, карбонаты, гидрокарбонаты, сульфаты. Соответствующими катионами для названных анионов являются калий, натрий, кальций, магний. Соли 2-й группы также необходимо учитывать при оценке качества воды, т.к. на каждую из них установлено значение ПДК, хотя они вносят незначительный вклад в солесодержание природных вод.

Соотношение концентрации в воде главных ионов (в мг-экв/л) определяет типы химического состава воды. В зависимости от преобладающего вида анионов (>25 % эквивалента при усло­вии, что суммы мг-экв анионов и катионов принимаются равны­ми 50 % соответственно каждая) различают воды гидрокарбо­натного класса (концентрация НСО3 >25 % экв. анионов), сульфатного (SО4 >25 % экв.), хлоридного (С1 >25 %, экв.). Иног­да выделяют также воды смешанных, или промежуточных, ти­пов. Соответственно, среди катионов выделяются группы каль­циевых, магниевых, натриевых или калиевых вод.

Минерализация воды имеет важнейшее значение при характеристике химического состава вод. При этом прово­дят анализы воды на содержание минеральных компонентов в различные периоды: для поверхностных вод – в зимнюю межень, весеннее половодье (пик), летне-осеннюю межень, летне-осенний паводок; для вод заболоченных участков – в зимнюю межень; весеннее половодье, для почвенных вод – в зимнюю межень, весеннее половодье и летне-осеннюю межень.

Концентрации растворенных в воде минеральных солей, определяют, как правило, химическими методами – титриметрическим, колориметрическим. Концентрации некоторых компонентов (например, катионов натрия, калия) в воде можно оценить расчетными методами, имея данные о значениях концентраций других катионов и анионов.


iTunes Gift Card (Россия) 700 рублей
iTunes Gift Card (Россия) 700 рублей


Ваучер BelkaCar на 100 рублей аренда автомобиля
Ваучер BelkaCar на 100 рублей аренда автомобиля


Купон 1000 на покупку театрально-концертных билетов
Купон 1000 на покупку театрально-концертных билетов