2020-07-12
252
Один из самых распространенных способов классификации основан на различиях в общем количестве растворенных неорганических и частично рас-творимых органических веществ, содержащихся в природных водах. Общее количество растворенных веществ - минерализацию воды - принято опреде-лять по массе сухого остатка предварительно отфильтрованной и выпаренной пробы после высушивания до постоянной массы при температуре 105°С. По величине минерализации А.М.Овчинников предложил делить природные во-ды на восемь видов, или классов (табл. 14).
Хорошая пищевая вода содержит не более 0,5 г/л солей. Но в некоторых районах для питья используют и воды, содержащие 1- 3 г/л растворенных солей. Соленые воды с общей минерализацией 3-10 г/л пригодны только для некоторых видов домашних животных (овец, верблюдов). Ультрапресные воды обладают способностью выводить соединения кальция из организма человека, поэтому к их использованию для питья следует подходить с осторожностью.
На различии преобладающих анионов и катионов основана клас-сификация природных вод, предложенная О. А. Алекиным и названная его именем. В соответствии с этой классификацией все воды делятся по преобла-дающему аниону на три больших класса: гидрокарбонатные; сульфатные; хлоридные (рис.3)
31
Таблица 14
Классификация природных вод по значению минерализации [32]
| Минерализация, г/л | Наименование вод |
| Менее 0,1 | Ультрапресные |
| 0,1-0,5 | Пресные |
| 0,5-1,0 | С относительно повышенной минерализацией |
| 1-3 | Солоноватые |
| 3-10 | Соленые |
| 10-35 | С повышенной соленостью |
| 35-50 | Переходные к рассолам |
| 50-400 | Рассолы |
Рис. 3. Классификация природных вод по О.А.Алекину
Класс гидрокарбонатных вод объединяет пресные и ультрапресные воды рек, озер и включает значительное количество подземных вод. Класс хлорид-ных вод объединяет воды морей, лиманов и подземные воды солончаковых районов. Сульфатные воды по распространению и минерализации занимают промежуточное положение между хлоридными и карбонатными водами.
Каждый класс подразделяют на три группы по преобладающему катиону (кальциевая, магниевая и натриевая группы).
Группы, в свою очередь, делятся на типы в соответствии с коли-чественными характеристиками ионов и катионов. Так, к первому типу отно-
32
сятся воды, в которых концентрация ионов НСО3, выраженная в ммоль-экв./л, больше, чем суммарная концентрация катионов кальция и магния:
[НСО'ˉ3 ] > [Са 2+] + [Mg 2+].
Воды этого типа слабо минерализованы, для них характерен избыток гидрокарбонат-ионов.
Воды второго типа характеризуются более высокой суммарной концен-трацией гидрокарбонат - и сульфат-ионов, превышающей суммарную кон-центрацию катионов кальция и магния, которая в то же время является более высокой, чем концентрация одного гидрокарбонат-иона:
[НСOˉ3] + [SO²ˉ4] > [Са 2+] + [Mg 2+] > [НСОˉ3].
К этому типу вод относятся подземные воды, а также воды рек и озер ма-лой и средней минерализации.
Для воды третьего типа характерна более высокая концентрация ионов хлора, по сравнению с ионами натрия, и, следовательно, суммарная концен-трация катионов кальция и магния, превышающая суммарную концентрацию гидрокарбонат - и сульфат-ионов:
[С lˉ ] > [Na +] или [Са 2+] + [Mg 2+] > [НСOˉ3] + [SO2–4].
Воды этого типа обычно сильно минерализованы.
Четвертый тип вод характеризуется отсутствием гидрокарбонат - ионов. Воды этого типа являются кислыми и имеются только в классах хлоридных и сульфатных вод.
Классификация О.А. Алекина, хотя и получила распространение, являет-ся далеко не единственной системой, учитывающей химический состав при-родных растворов, и не лишена существенных недостатков. Так, например, в ней не учитывается присутствие в природных водах растворимых органиче-ских соединений, общая концентрация которых в воде рек и озер иногда дос-тигает 100 мг/л. В основном это гумусовые кислоты и их соли (продукты мик-робиологического разложения растительных и животных остатков), углеводо-роды, фенолы, белки, углеводы. Всего из осадочных пород, почв и вод вы-делено свыше 500 органических соединений. Во многом именно присутствием органических веществ обусловлен своеобразный цвет природных вод водо-емов и рек. Однако основная роль, которую играют растворенные органиче-ские соединения в природных водах, связана не с окраской вод, а с процесса-ми комплексообразования, оказывающими влияние на миграцию элементов.
Рассмотренная выше классификация не учитывает также присутствия растворенных газов. Количество и природа растворенного газа оказывают су-
33
щественное влияние на физико-химические процессы, протекающие в при-родных водах.
Среди известных классификаций природных вод, отчасти лишенных этих недостатков, следует назвать системы, разработанные В. И. Вернадским, А.М.Овчинниковым, А. И. Перельманом. Так, классификация приходных вод, разработанная В. И. Вернадским, является, пожалуй, одной из самых подробных. Все природные воды, по В. И. Вернадскому, следует разделить на три группы: воды в твердом состоянии, воды в газообразном состоянии, жид-кая природная вода. В пределах групп он наметил деление на классы, «царст-ва», «подцарства», семейства и виды. В. И. Вернадский выделял 480 видов вод, но писал, что их может быть и значительно больше (до 1500 видов).
А.М.Овчинников классифицировал природные воды с учѐтом их газового состава. При этом полагал, что большинство вод являются производными вод морского (Cl - Na) и континентального (HCO3 - Ca) типов. Всего им выделено 24 вида, охватывающих все основные природные воды.
А. И. Перельман предложил обобщенную систему геохимической клас-сификации природных вод, которая состоит из шести главных таксонов, каж-дый из которых определяется на основании особого критерия:
- группа -температура;
- тип -окислительно-восстановительные условия,основные растворен-ные газы;
- класс -щелочно-кислотные условия;
- семейство —общая минерализация;
- род -растворенное органическое вещество;
- вид -основные катионы и анионы(кроме Н+и ОН-).
