Растворение и выщелачивание

Растворение – это процесс перевода в подземные воды из окружающей среды любого вещества в ионной или молекулярной форме. Выщелачивание – это избирательный вывод из породы наиболее растворимого в данных условиях компонента. Например, при определенных условиях могут быть полностью растворены горные породы, состоящие из солей NaCl, KСl, Na₂SO₄, Na₂CO₃ и др. В тоже время горные породы, содержащие эти соли в качестве примесей, будут выщелачиваться подземными водами.

Растворение может происходить до тех пор, пока концентрации вещества в растворе и у границы раздела фаз не уравняются. Предельно возможная концентрация вещества в растворе соответствует насыщению его при данных условиях. Эта величина называется растворимостью и зависит от температуры, давления и состава раствора.

12.5. Сорбционные процессы

Эти процессы могут оказывать существенное влияние на химический состав подземных вод, особенно связанных с высокодисперсными породами. Влияние заключается в уменьшении содержания того или иного компонента в растворе и соответственном снижении минерализации, в некоторых случаях в изменении РН.

Ионный обмен – процесс, представляющий собой одну из форм сорбции, он обусловлен различием химических потенциалов ионов раствора и твердой фазы. Реакции обмена идут в сторону вытеснения ионов с низкой энергией поглощения, ионами с более высокой энергией поглощения. Так, например, при инфильтрации пресных НСО₃ – Са вод в толщу засоленных глин возможен переход Na в раствор и формирование НСО₃ – Na вод. Поглощенный комплекс глин при этом обогащается Са.

12.6. Перенос вещества в подземных водах

При фильтрации подземных вод происходит конвективный перенос, представляющий собой механическое перемещение компонентов вместе с движущейся жидкостью. На характер переноса в водоносных пластах влияние оказывает неоднородность пород и пласта. Неоднородность пород обуславливается изменчивостью их состава и структуры.

Контрольные вопросы:

1. Как, по вашему мнению, должны изменяться химический состав атмосферных осадков: а) в зависимости от климата, б) в зависимости от времени года, в) в зависимости от геологических условий района?

2. Какие признаки используются при оценке химического состава подземных вод? Что такое ПДК?

3. В чем главное сходство и отличие в гидрохимии: а) хлора и натрия; б) кальция и магния?

4. Почему в подземных водах натрия обычно больше, чем калия?

5. В чем принципиальная разница в гидрохимии хлора, брома, йода и фтора?

6. Какие факторы влияют на процессы формирования состава подземных вод?