Тема 2: Факторы, влияющие на химический состав воды

Химический состав природной воды определяет предшествующая ему история, т.е. путь, совершенный водой в процессе своего круговорота. Количество растворенных веществ в такой воде будет зависеть:

-с одной стороны, от состава тех веществ, с которыми вода соприкасалась,

- с другой - от условий, в которых происходили эти взаимодействия.

Влиять на химический состав воды могут следующие факторы:

- горные породы, почвы,

- живые организмы,

-деятельность человека,

-климат,

-рельеф,

-водный режим,

-растительность,

-гидродинамические условия и пр.

Рассмотрим некоторые факторы, влияющие на состав воды.

Почвенный раствор и фильтрующиеся через почву атмосферные осадки способны усиливать растворение пород и минералов.

В почвенном растворе как правило отмечается повышенное содержание CO₂ (результат выделяющегося углекислого газа при дыхании живых организмов и корневой системы, биохимического распада органических остатков).

Так, концентрация CO₂ в почвенном воздухе возрастает от 0,033 %, свойственных атмосферному воздуху, до 1 % и более. А в тяжелых глинистых почвах концентрация CO₂ в почвенном воздухе достигает иногда 5-10 %, придавая тем самым раствору сильное агрессивное действие по отношению к породам.

Другим фактором, усиливающим агрессивное действие фильтрующейся через почву воды, является органическое вещество - почвенный гумус, образующийся в почвах при трансформации растительных остатков.

В составе гумуса в качестве активных реагентов прежде всего следует назвать гуминовые и фульвокислоты и более простые соединения, например органические кислоты (лимонная, щавелевая, уксусная, яблочная и др.), амины и т.п.

Почвенный раствор, обогащаясь органическими кислотами и CO₂, во много раз ускоряет химическое выветривание алюмосиликатов, содержащихся в почвах. Аналогично вода, фильтрующаяся через почву, ускоряет химическое выветривание алюмосиликатов и карбонатных пород, подстилающих почву. Известняк легко образует растворимый (до 1,6 г/л) гидрокарбонат кальция:

CaCO₃ + H₂O + CO₂ ↔ Ca(HCO₃)₂

Почти на всей европейской части известняки, а также доломиты MgCO₃•CaCO₃, залегают довольно близко к поверхности. Поэтому вода здесь содержит преимущественно гидрокарбонаты кальция и магния. В таких реках, как Волга, Дон, Северная Двина, Днепр и основных их притоках, гидрокарбонаты кальция и магния составляют от 3/4 до 9/10 всех растворённых солей.

Соли попадают в водоёмы и в результате деятельности человека. Так, хлоридами натрия и кальция зимой посыпают дороги, чтобы растапливать лёд. Весной вместе с талой водой хлориды стекают в реки. Треть хлоридов в реках европейской части России привнесена туда человеком. В реках, на которых стоят крупные города, эта доля гораздо больше.

Рельеф местности косвенно влияет на состав воды, способствуя вымыванию солей из толщи пород. Глубина эрозионного вреза реки облегчает поступление в реку более минерализованных грунтовых вод нижних горизонтов. Этому же способствуют и другие виды депрессий (речные долины, балки, овраги), улучшающие дренирование водосбора.

Климат же, создает общий фон, на котором происходит большинство процессов, влияющих на формирование химическою состава природных вод. Климат прежде всего определяет баланс тепла и влаги, от которого зависит увлажненность местности и объем водного стока, а следовательно, и разбавление или концентрирование природных растворов и возможность растворения веществ или выпадения их в осадок.

Огромное влияние на химический состав воды и его изменение с течением времени оказывают источники питания водного объекта и их соотношение. В период таяния снега вода в реках, озерах и водохранилищах имеет более низкую минерализацию, чем в период, когда большая часть питания осуществляется за счет грунтовых и подземных вод. Это обстоятельство используют при регулировании наполнения водохранилищ и сброса из них воды. Как правило, водохранилища наполняют в период весеннего половодья, когда приточная вода имеет меньшую минерализацию.

Дата добавления: 2015-08-21