4. Определение химического типа воды

Химический состав подземных вод следует рассматривать как подвижную систему «порода-вода-газ-живое вещество». В подземных водах присутствуют растворенные вещества, микроорганизмы, взвешенные вещества и коллоиды, газы, микроэлементы.

В наибольших относительных концентрациях вводе содержатся микрокомпоненты. Именно они и характеризуют главным образом геохимический облик воды, являются основой для различных методов классифицирования подземных вод по химическому составу, определяет основные ее свойства при водопотреблении, несут наиболее ценную информацию о ее генезисе.

В гидрогеохимии при оценке качества воды чаще всего используют шестикомпонентный состав подземных под: анионы - Cl-, SO42-, HCO3- ; катионы - Ca2+ , Mg2+, (Na++K+). Они называются главными компонентами или главными ионами. Все остальные вещества обычно находятся в воде в незначительных количествах.

Основной формой существования большинства компонентов в подземных водах являются ионы, поэтому и перешли к ионной форме выражения результатов химических анализов. При этом содержание того или иного иона выражают в пресных и слабоминерализованных водах в мг/л или г/л. Для минеральных и высокоминерализованных подземных вод, удельный вес которых намного превышает 1, - в миллиграммах или граммах на 1 кг воды. Ионная форма выражения анализа соответствует действительному состоянию вещества в водных растворах, поэтому результаты анализа можно выразить в эквивалентной форме, что дает возможность установить соотношение между ионами. Для этого пересчет производится путем деления весового содержания иона в одном литре воды на его эквивалентный вес.

Эквивалентный вес - это атомный вес элемента, деленный на его валентность. Атомные веса основных макрокомпонентов следующие: кальций - 40,08; магний - 24,32; натрий - 22,997; хлор - 35, 457; сера - 32,066; кислород - 16.

Для определения химического состава воды и для сравнения вод различной минерализации, нужно знать участия каждого из них в общем количестве растворенных в воде веществ. С этой целью анализы пересчитываются в процент-эквивалентную форму. Таким образом, устанавливают относительное содержание ионов, выраженное в процент-эквивалентах от общей суммы ионов в данной воде.

Во всяком водном растворе количество эквивалентов катионов равно количеству эквивалентов анионов, так как электролиты диссоцируют в водных растворах на эквивалентное число тех и других. Раствор при этом является электронейтральным. Обычно сумму эквивалентов анионов и сумму эквивалентов катионов принимают соответственно за сто процентов и количество искомого иона определяется из пропорции:

?А - 100%

А иск. - Х%

Х= ( А иск. * 100% ) /?А

Для искомого катиона будем иметь

Х= ( К иск. * 100% ) / ?К

По эквивалентной форме выражения анализа, пересчитанной в процент-эквивалентную, классифицируют подземные воды, т. е. определяют их химический тип. При этом название воде приписывают по компонентам, которые содержатся в растворе в количестве более 25%-экв.

Название воды начинают с анионов и заканчивают катионами. Существуют два способа наименования химического типа воды: старый и новый. Старый - от большего по содержанию иона к меньшему. Новый - от меньшего по содержанию иона к большему.

Результаты расчетов средних значений макро-компонентов приведены в таблице 7.

Таблица 7

Исходя из данных таблицы 7 средних значений макро-компонентов можно определить химический тип воды:

По старому способу химический тип воды - хлоридно-сульфатно-натриевый.

По новому способу химический тип воды - сульфатно-хлоридно-натриевый.

Выводы

Сделав соотношение показателей минерализации с содержанием хлоридов, сульфатов, кальция, магния, ионов Na+K, HCO3 в воде отстойника ш.Юбилейная , сделан регрессионный и корреляционный анализы зависимости данных параметров.

Исходя из данных анализов определили, что тесная связь существует между минерализацией и содержанием хлоридов в воде, поскольку коэффициент корреляции равен 0,83. минерализация повышается с повышением содержания хлоридов, поскольку положительное значение коэффициент корреляции указывает, что минерализация имеет тенденцию возрастать совместно с хлоридами, а чем это число ближе к единице, то теснее и связь между показателями. Наиболее слабая связь между минерализацией и содержанием кальция, коэффициент корреляции имеет отрицательное значение (-0,093).

По химическому типу вода у нас:

По старому способу химический тип воды - хлоридно-сульфатно-натриевый.

По новому способу химический тип воды - сульфатно-хлоридно-натриевый.