Органическое вещество подземных вод

Водорастворенное органическое вещество (ВРОВ) является важной составной частью подземных вод. Количественной характеристикой является величина С_орг. Среди подземных вод наиболее обогащены ОВ воды нефтяных месторождений, а в грунтовых водах – воды гумидных областей, где они залегают неглубоко от дневной поверхности и часто сливаются с болотными водами.

В подземных водах обнаружено большое число различных органических соединений. Источником поступления ОВ в подземные воды являются атмосферные осадки и поверхностные воды суши, почвы, горные породы. В грунтовых и неглубоких пластовых водах с глубиной наблюдается уменьшение содержания ОВ в связи с их адсорбцией, коагуляцией, химическим окислением, биохимическим разложением. В глубоких пластовых водах, напротив, с глубиной содержание ВРОВ увеличивается, чему способствует переход ОВ из пород. Минерализация воды увеличивается с ростом содержания ВРОВ, что объясняется одновременным извлечением минеральных солей и ОВ из пород.

Количество подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения, оценивается по органолептическим показателям, химическому составу и бактериальному загрязнению. Требования к качеству воды определяются государственными стандартами.

По органолептическим показателям питьевая вода должна быть прозрачная, бесцветная, не иметь неприятного запаха и вкуса. Величина сухого остатка не должна превосходить 1 г/л, общая жесткость – 7.0 мг-экв/л, содержание железа – 0.3 мг/л. Содержание отдельных растворенных веществ не должно превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК).

В исключительных случаях могут быть использованы подземные воды с сухим остатком до 1.5 г/л, общей жесткостью до 10 мг-экв/л, содержанием железа до 1 мг/л, но только по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы (СЭС). Наиболее распространенным показателем бактериального загрязнения питьевой воды является кишечная палочка. Степень загрязненности воды палочкой оценивается Coli-титром и Coli-индексом. По ГОСТам, питьевая вода должна иметь Coli-титр не менее 300 и Coli-индекс не более 3. Если одна кишечная палочка содержится в 300 см³, вода подвергается хлорированию и только после этого подается потребителю. Кроме того, количество кишечных палочек в 1 л воды должно быть не более 3.

Оценка качества подземных вод для технических целей зависит от характера того или иного производства. Для разных производств нужна вода различного качества.

Изучение микрофлоры.

Для микрофлоры средой обитания является литосфера, а основным источником питания – минеральные и органические соединения горных пород и почв.

Объектом исследования являются бактерии, среди них есть аэробные, которые могут существовать лишь в присутствии кислорода, и анаэробные – развивающиеся в среде без кислорода.

Наиболее распространенными группами микроорганизмов являются окисляющие соединения серы (тионовые), сульфатвосстанавливающие (сульфатредуцирующие) и железобактерии. Тионовые бактерии используются для промышленного извлечения металлов (меди, урана) из бедных руд.

Сульфатредуцирующие бактерии вносят существенный вклад в изменение химического состава сульфатных вод.

Железобактерии – водные микроорганизмы, окисляющие соединения железа, имеют большое значение в гидрогеохимическом круговороте этого элемента в природе.

12.4. Гидрогеохимические процессы формирования химического состава подземных вод

Выделяются 3 вида формирования химического состава подземных вод:

1. Физико-химические превращения в водном растворе;

2. Физико-химические взаимодействия водного раствора и водовмещающих пород;

3. Перенос вещества в подземных водах.

Физико-химические превращения в водном растворе происходят за счет выделения веществ из растворов в твердую фазу. Это приводит к снижению их концентрации в растворе, изменению его состава. Выделение твердой фазы может быть за счет концентрирования природных растворов, привноса вещества или вывода из системы Н₂О, а также несовместимости состава смешивающихся природных растворов.

Результат концентрирования за счет поступления вещества на примере слаборастворимых соединений – карбонаты кальция и магния, СаSО₄, насыщение растворов может быть достигнуто быстро в процессе взаимодействия воды с известняками, доломитами, гипсами.

Вывод из состава раствора Н₂О происходит за счет испарения, вымораживания, гидролиза и т.д. Наиболее наглядным примером является галогенез с его стадийностью по растворимости солей.

Концентрирование солей вымораживанием нарастает в зоне развития мерзлоты, в том числе в слое сезонного промерзания-протаивания.

При вымораживании в слабоминерализованных водах растворимые компоненты переходят в твердую фазу. При этом еще более уменьшается минерализация подземных вод.

Высаливание – процесс выведения компонента при смешении его с другим раствором, при этом происходит ускорение осаждения вещества из раствора.

Геохимические барьеры – участки концентрации тех или иных элементов, на контакте которых происходит резкая смена геохимических и гидрохимических условий, приводящих к накоплению или миграции элементов. А.И.Перельман выделяет механический, биологический, физико-химический барьеры.