Класифікація якості природних вод

Широке коливання вмісту мінеральних і органічних речовин значно ускладнює класифікацію природних вод. За основу поділу природних вод переважно беруть результати гідрохімічного аналізу та значення мінералізації. Під мінералізацією розуміють сумарний вміст усіх виявлених у воді внаслідок хімічного аналізу мінеральних речовин. Такий вміст виражають у вигляді суми іонів у міліграмах на 1 л (дм³) води у грамах на 1 кг. або проміле [42].

Серед дослідників немає однозначного підходу до принципу поділу природних вод за мінералізацією. Загальновизнаним є значення, яке характеризує межу прісних вод, тобто вміст солей до 1 г/л. Про інші межі і градації природних вод за їхньою мінералізацією думки вчених різні.

За мінералізацією найпопулярніша класифікація О. Алекіна [45].

Основу цієї класифікації становлять різні ознаки поділу. Наприклад, верхня межа і нижня межа солонуватих і нижня межа прісних вод визначена смаковим сприйняттям людиною солоності. Межа між солонуватими і солоними водами усталена за збігом температури замерзання і максимальної густини, а межа між солоними водами та розсолами ґрунтується на тому, що у морях води з вищою солоністю не поширені [54].

Стосовно прісноводних об’єктів О. Алекін розробив детальніший поділ.

Дещо відмінною і важливою є класифікація природних вод за сольовим складом, розроблена В. Д. Романенком 2001 р. Учений усі природні води (відповідно до загально прийнятої Венеціанської системи, адаптованої до умов України) розділив на прісні, солонуваті, солоні, або морські й ультрагалінні, або пересолені. Прісні води, відповідно, поділяють на гіпогалінні та полігалінні [50].

У гідрохімічній класифікації О. Алекіна поєднано принцип поділу вод за співвідношенням домінантних аніонів і катіонів. Усі природні води дослідник розділив за домінантим аніоном на три класи: гідрокарбонатні й карбонатні, сульфатні та хлоридні [25].

До гідрокарбонатного класу належать води переважно більшості озер, річок, водоносних горизонтів, зони активного водообміну; до хлоридного – переважно високо мінералізовані води океанів, морів, солоних озер, багато видів підземних вод. Води сульфатного класу проміжні між названими класами і приурочені переважно до осадових порід [24].

Кожен клас поділяють за домінантним катіоном на три групи: кальцієву, магнієву і натрієву, а кожну групу – на три типи вод (усього виділено чотири типи), кожен з яких визначення співвідношенням між іонами в еквівалентних концентраціях.

Для першого типу характерне співвідношення

HCO^-₃ > Ca²⁺ + Mg²⁺.

Формування цього складу вод відбувається внаслідок хімічного звітрювання вивержених порід або за умов іонного обміну в грунтово-підгрунтовій товщі Ca²⁺ і Mg²⁺ на Na⁺. Цим водам властива невисока мінералізація.

Другий тип має таке співвідношення:

HCO^-₃ < Ca²⁺ + Mg²⁺ < HCO^-₃ + SO^2-₄

Склад цих вод пов'язаний генетично з осадовими породами і продуктами звітрювання корінних порід. Такі води характерні для річок, озер і підґрунтових горизонтах з невисокою і помірною мінералізацією [1].

Третій тип має співвідношення:

HCO^-₃ + SO^2-₄ < Ca²⁺ + Mg²⁺ або Cl^- > Na⁺.

Склад таких вод є продуктом процесів метаморфізації, властивий водам морів, океанів, солоних озер з підвищеною і високою мінералізацією (від 1 до 50 г/кг).

Співвідношення для четвертого типу:

HCO^-₃ = 0

Властиве кислим болотам, вулканічним і шахтним водам. Значення кислотно-лужної рівноваги (рН) для цих вод не перевищує 5 [1].

У період найбільших витрат вода річок басейнів Чорного й Азовського морів, до яких належить понад 97% території України, має мінералізацію від 50 мг/л і менше у верхів’ях до 500 мг/л і більше у гирлових акваторіях. Підвищується мінералізація плавно з північного заходу, півночі й північного сходу на південь відповідно до змін клімату, грунтів і підґрунтових вод. Саме ці чинники краще впливають на склад і значення мінералізації. Відбувається поступова зміна прісних і слабко засолених сульфатно-содових вод на засолені хлоридні з незначним вмістом органічних речовин.

Грунтовий покрив змінюється від грунтів підзолистого до чорноземного і каштанового типів ґрунтоутворення, багатих на легкорозчинні речовини. Підвищення мінералізації та зміна гідрокарбонатного складу поверхневих вод на сульфатний і хлорид ний зумовлена зростанням континентальності клімату та засоленням материнських порід [29].

У хімічному складі поверхневих вод України в період максимальних витрат переважають гідрокарбонатні іони. Відносний вміст їх змінюється від 28 і менше – до 44 %-екв. Виняток становлять води річок Приазов’я та південно-західної частини України, які належать до сульфатного класу. Вміст сульфатних іонів становить 25-44 %-екв [32].

У період межені мінералізація вод на території України змінюється в тому ж напрямі: від верхів’я до гирла з 300 до 3000 мг/л. В іонному складі вод верхів’їв річок у цей період домінують іони HCO^-₃ (36-44 %). У напрямі на південь і південний схід, зокрема у Приазов’ї, значно поширені сульфатні води з різко вираженим переважанням іона SO^2-₄ (28-44 %-екв). У басейні нижньої течії Дністра простежено одночасно високий вміст хлорид них і сульфатних іонів – близько 28 %-екв кожного [30].

Дата добавления: 2015-08-17