Очень кислая Под жесткостью понимают свойство воды, обусловленное присутствием в ней солей кальция и магния. Выражается жесткость в мг-экв/л. Различают следующие виды жесткости: общая, устранимая (временная), неустранимая (постоянная), карбонатная и некарбонатная. Природные воды по общей жесткости О.А. Алекин подразделяет на следующие группы: Группы | Жесткость, мг-экв/л | Очень мягкая > 9 | Устранимая (временная) и карбонатная жесткости обусловлены одними и теми же гидрокарбонатными и карбонатными солями кальция и магния. Устранимая жесткость – величина экспериментальная. Она показывает, на сколько уменьшается общая жесткость воды после кипячения. Карбонатная жесткость – величина расчетная, численно равна количеству миллиграмм-эквивалентов гидрокарбонатных и карбонатных ионов, содержащихся в воде. Если это количество больше, чем общая жесткость, карбонатную жесткость считают равной общей жесткости. Неустранимая жесткость обусловлена хлоридами, сульфатами и другими некарбонатными солями кальция и магния. Определяется по разности между общей и карбонатной жесткостью. Пример. Вычислить все виды жесткости по данным табл. 3. По степени жесткости (по классификации О.А. Алекина) вода относится к жесткой. 2. Карбонатная жесткость равна 4,7 мг-экв/л. 3. Некарбонатная жесткость равна 6,6 – 4,7 = 1,9 мг-экв/л. 4. Агрессивность воды Подземные воды обладают в той или иной степени свойством агрессивности по отношению к бетону, железобетону и металлам. Агрессивность вод обусловлена присутствием ионов водорода, свободной углекислоты, сульфатов и магния. Различают следующие виды агрессивности: агрессивность выщелачивания, общекислотная, углекислая, сульфатная. Агрессивность выщелачивания определяется по величине карбонатной жесткости воды. Вода считается агрессивной по отношению к бетону при карбонатной жесткости свыше 0,54–2,14 мг-экв/л в зависимости от типа цемента в составе бетона. Агрессивность общекислотная определяется по количеству водородных ионов (по рН). Вода считается агрессивной для всех видов цементов в пластах высокой проводимости: а) при рН — и SO4 2- в мг/л. Значения коэффициентов приведены в таблице 6. Значения коэффициентов a и b для определения углекислой агрессивности воды Агрессивность сульфатная оценивается по содержанию в воде ионов SO4 2- и Cl — , мг/л. В породах высокой водопроводимости для бетона на портландцементе вода считается агрессивной при следующих содержаниях SO4 2- и Cl — , мг/л: В породах слабой проводимости вода считается агрессивной при содержании иона SО4 2- до 1000 мг/л, для бетонов на пуццолановом, шлаковом и песчано-пуццолановом портландцементе – при содержании иона Сl — — 400 мг/л независимо от содержания иона SО4 2- . 5. Выражение химического состава воды в виде формул Для выражения химического воды часто используют формулу М.Г. Курлова, которая представляет собой псевдодробь. В числителе в процент-эквивалентной форме расположены анионы в убывающем порядке, а в знаменателе – в таком же порядке катионы. Ионы, содержание которых не превышает 10 %-экв/л, в формулу не включаются. Слева от дроби указывается количество газов и активных элементов, минерализация воды (М) до первого десятичного знака (г/л), справа – температура воды ( о С), реакция воды рН и дебит скважины или расход родника (м 3 /сут). Согласно данным табл. 2, химический состав воды в виде формулы представляется следующим образом: (5) Название воды дается в следующем порядке: сначала читается числитель от меньшего содержания к большему, затем в таком же порядке читается знаменатель. Название воды, изображенной формулой, читается так: сульфатно-гидрокарбонатно-хлоридная магниево-кальциево-натриевая. 6. Оценка качества воды для питьевого и хозяйственного назначения Питьевая вода должна быть бесцветной, прозрачной, иметь температуру от 4 до 150С, не иметь неприятного запаха и вкуса, не содержать болезнетворных бактерий, солей тяжелых металлов. При выборе и оценке воды источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения пользуются государственными стандартами (СанПиН). По СанПиН 2.1.4.1074-01 сухой остаток не должен превышать 1000 мг/л, общая жесткость должна быть не выше 7 мг-экв/л. Употребление воды с большим сухим остатком и жесткостью устанавливается органами государственной санитарной инспекции в зависимости от местных условий. Совершенно не допускается присутствие в питьевой воде аммиака и азотистой кислоты, указывающих на загрязнение воды продуктами разложения органических веществ. Питьевая вода, подаваемая без очистки, должна содержать свинца не более 0,03 мг/л, мышьяка – 0,05 мг/л, фтора – 1,5 мг/л, меди – 1,0 мг/л, цинка – 5,0 мг/л, железа – 0,3 мг/л. Загрязненность воды оценивается присутствием патогенных бактерий, показателями являются coli-титр и coli-тест. Coli-титр – это объем воды в кубических сантиметрах, в котором содержится одна кишечная палочка. В пригодной для питья воде допускается coli-титр 300 см 3 и более. Coli-тест выражает количество кишечных палочек в одном литре воды, он не должен превышать трех. К технической воде также предъявляются определенные требования. Вода, идущая на питание паровых котлов, оценивается накипеобразованием, вспениванием и коррозией стенок котла. Для питания котлов вода должна иметь сухой остаток не более 300 мг/л, содержать хлора менее 200 мг/л, агрессивная кислота должна отсутствовать, жесткость должна быть менее 2,9 мг-экв/л (для легкоочищаемых котлов) и 1,8 мг-экв/л (для трудноочищаемых котлов). Задание 3. Определение типа режима подземных вод Исходные данные: Средние многолетние данные климатических, гидрологических и гидрогеологических условий для определения типа режима подземных вод (табл. 7). Оборудование: миллиметровая бумага (15х20 см). Порядок работы - По данным табл. 7. для своего варианта задания построить совмещенные хронологические графики колебания атмосферных осадков, температуры воздуха, уровней поверхностных и подземных вод (рис. 3).
- По характеру и соотношению полученных кривых определить тип режима подземных вод. Тип режима определяется на основании сравнения совмещенных хронологических графиков изменения уровней подземных вод с ходом атмосферных осадков, температуры воздуха и уровней воды поверхностных водных объектов (рис. 3).
Средние многолетние данные климатических, гидрологических и гидрогеологических условий для определения типа режима подземных вод Вари-ант | Месяцы | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | Х, мм | 36 | 31 | 32 | 32 | 46 | 60 | 71 | 63 | 57 | 54 | 44 | 43 | Tвозд, ºС | -14,2 | -13,2 | -7,2 | 2,8 | 11,0 | 16,4 | 18,3 | 16,2 | 10,0 | 2,4 | -5,6 | -11,9 | Уровни воды, м | Река | 52,1 | 52,2 | 55,3 | 54,9 | 53,0 | 52,7 | 52,4 | 52,4 | 52,6 | 52,8 | 53,2 | 52,5 | Скв.1 | 50,3 | 50,5 | 50,6 | 51,3 | 51,3 | 51,2 | 50,8 | 50,3 | 50,1 | 50,1 | 50,4 | 50,2 | Скв.2 | 55,0 | 55,1 | 56,0 | 56,0 | 55,5 | 55,4 | 55,1 | 55,1 | 55,3 | 55,4 | 55,6 | 55,4 | Скв.3 | 53,5 | 53,5 | 53,5 | 53,5 | 54,4 | 54,5 | 54,4 | 54,3 | 54,1 | 53,8 | 54,2 | 53,8 | Скв.4 | 49,5 | 49,4 | 49,3 | 49,2 | 49,0 | 48,8 | 48,6 | 48,5 | 48,4 | 48,3 | 48,2 | 48,1 | Скв.5 | 54,0 | 54,0 | 54,1 | 53,2 | 53,0 | 52,7 | 52,2 | 52,3 | 52,0 | 52,1 | 52,1 | 52,2 | Скв.6 | 51,4 | 51,6 | 51,7 | 54,2 | 52,4 | 52,3 | 51,9 | 51,3 | 51,2 | 51,1 | 51,8 | 51,0 | Скв.7 | 55,5 | 55,6 | 57,2 | 56,6 | 56,1 | 55,8 | 55,6 | 55,4 | 55,7 | 55,9 | 56,2 | 55,8 | Скв.8 | 54,2 | 54,3 | 54,3 | 54,4 | 55,1 | 55,2 | 55,0 | 54,9 | 54,7 | 54,4 | 54,9 | 54,4 | Скв.9 | 51,4 | 51,3 | 51,2 | 51,1 | 50,9 | 50,7 | 50,5 | 50,3 | 50,2 | 50,1 | 50,0 | 49,9 | Скв.10 | 53,5 | 53,5 | 53,6 | 52,9 | 52,7 | 52,4 | 52,2 | 52,0 | 51,7 | 51,8 | 51,8 | 51,9 | Скв.11 | 50,8 | 51,0 | 51,1 | 51,8 | 51,6 | 51,4 | 51,2 | 50,8 | 50,6 | 50,5 | 50,9 | 50,1 | Скв.12 | 54,8 | 54,9 | 55,3 | 55,8 | 55,3 | 55,2 | 54,8 | 54,7 | 55,0 | 55,2 | 55,5 | 55,3 | Скв.13 | 53,0 | 53,0 | 53,0 | 53,0 | 53,8 | 53,7 | 53,6 | 53,6 | 53,5 | 53,3 | 53,8 | 53,2 | Скв.14 | 54,7 | 54,5 | 54,3 | 54,1 | 53,8 | 53,5 | 53,2 | 52,9 | 52,7 | 52,5 | 52,1 | 52,0 | Скв.15 | 54,3 | 54,3 | 54,5 | 54,0 | 53,5 | 53,1 | 53,0 | 52,8 | 52,5 | 52,5 | 52,6 | 52,7 | Г.Н.Каменский для подземных вод выделяет следующие типы естественных режимов: прибрежный (речной); водораздельный (инфильтрационный); поглощения; деятельного слоя. Прибрежный режим определяется гидрологическим режимом поверхностных водных объектов; водораздельный инфильтрацией атмосферных осадков и испарением с уровня грунтовых вод (при глубине их залегания менее 5 м); режим поглощения свойственен карстовым районам и конусам выноса в предгорных равнинах; режим деятельного слоя – верховодке и зонам развития многолетнемерзлых пород. Т А, мм Т, ºС источник Основными задачами химического анализа подземных вод в практике гидрогеологических исследований являются: - • изучение закономерностей формирования и распространения подземных вод различного состава;
- • оценка состава и свойств подземных вод для питьевого, технического, сельскохозяйственного, лечебного и других видов исследования;
- • исследования подземных вод как критерии при поисках месторождений полезных ископаемых — нефти, газа, солей, различных руд;
- • оценка подземных вод как химического сырья для получения йода, брома, бора и других элементов.
Существует четыре типа химических анализов подземных вод: полевой, сокращенный, полный и специальный. Полевой анализ наиболее прост, он применяется для предварительной характеристики подземных вод района. Его проводят в полевых условиях в походных гидрохимических лабораториях, часто упрощенными методами. При полевом анализе определяют: физические свойства воды, ее pH, наличие СГ, S04 _ , NO3, HCOj, СО 2- , общую жесткость, присутствие Са 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , NH4, N02, С02своб; вычисляют: Na + + К + , карбонатную жесткость, Mg 2+ и общую минерализацию. Сокращенный анализ. Этот анализ производят более точными методами в стационарных лабораториях. При сокращенном анализе определяют: физические свойства воды, величину pH, содержание ионов и компонентов (СГ, S04 Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , NH4, N02, свободную и агрессивную углекислоту С02, Si02, окисляемость, сухой остаток, жесткость общую, карбонатную и некарбонатную. Полный анализ применяется для подробной характеристики химического состава подземных вод. Он производится наиболее точными методами в стационарных лабораториях. Анализ позволяет произвести контроль определений как по сухому остатку, так и по суммам мг-экв катионов и анионов. При полном анализе определяют: физические свойства воды, ее pH, наличие СГ, SO4 — , NO3, HCOJ, СО3 2 -, Na + , К + , Са 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , NHj, NOJ, С02своб и C02 arpec, Si02, окисляемость, сухой остаток; вычисляют: жесткость общую, карбонатную и некарбонатную, С02 агрес. Специальный анализ. Помимо характеристик, определяемых при перечисленных выше типах анализа, этот анализ включает установление специальных показателей (микрокомпонентов, органических веществ, газов, Eh и др.) по особому заданию в соответствии с целевым назначением исследований. Количество отбираемой для анализа воды зависит от точности и чувствительности анализа и минерализации воды. Чем выше требования к чувствительности и точности анализа, тем больше должен быть объем пробы; пресные и слабо минерализованные воды отбирают в больших объемах, чем сильно минерализованные. При полевом анализе обычно бывает достаточно 0,5 л воды, при сокращенном — от 0,5 до 1,0 л (в зависимости от минерализации), а при полном — от 1,0 до 2,0 л. Для определения неустойчивых (изменяющихся во времени) компонентов — С02, H2S, 02, Fe и др. — применяют специальные методы отбора и хранения проб. Результаты химического анализа воды выражают в массовых количествах веществ, растворенных в 1 л (или в 1 кг воды), в эквивалентных количествах или в процент-эквивалентных количествах (%-экв) воды. В гидрогеологической практике принято массовые количества компонентов выражать в миллиграммах на 1 л (мг/л), а эквивалентные количества ионов — в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв) каждого иона в 1 л воды. Величину сухого (плотного) остатка получают взвешиванием пробы после выпаривания воды. Сумму ионов определяют суммированием массы всех ионов, содержащихся в исследуемой воде. Сумма минеральных веществ — более полное выражение, чем сумма ионов, так как она учитывает и недиссоциированные неорганические вещества Si02 и Fe23. В настоящее время принята ионная форма выражения химических анализов воды. Данные лабораторных анализов подземных вод, выраженные в мг/л, подвергаются дальнейшей обработке (табл. 7.1). Результаты химического анализа подземных вод Разнообразие химического состава подземных вод вызывает необходимость в их систематизации. Существуют различные формы и множество способов наглядного изображения химического состава вод (графики, формулы, коэффициенты и т.п.). Формула Курлова. Принцип этой формулы — изображение содержащихся в воде ионов в убывающем порядке в виде псев- додроби, в числителе которой записаны анионы, а в знаменателе — катионы. Слева от дроби формулы приводятся следующие показатели: SP — микроэлементы (Br, I, As) и свободные газы (С02 и др.), мг/л, а также общая минерализация воды М в г/л; справа — pH, температура воды t и дебит D [14, 21]. Ионы, содержание которых в воде менее 10%, в формуле не указываются, однако некоторые исследователи считают, что следует указывать все ионы, входящие в состав подземных вод. В общем виде формула Курлова имеет вид: Например, паспорт воды знаменитого кисловодского нарзана по формуле Курлова будет иметь следующий вид: Формула Курлова была предложена в 1928 г., а затем претерпела некоторые изменения. Наиболее рациональным представляется вариант этой формулы, предложенный И.Ю. Соколовым в 1970 г. Он заключается в следующем. - 1. В левой части формулы записывают (в мг/л) содержание газов, а затем микрокомпонентов, если их количество превышает норму для отнесения подземных вод к минеральным или представляет геохимический интерес.
- 2. Далее указывают величину минерализации воды М в виде дроби: в числителе — в г/л, с точностью до одного десятичного знака, в знаменателе — в эквивалентной форме, выраженной в мг-экв/л суммы анионов.
- 3. В знаменателе псевдодроби записывают в нисходящем порядке все катионы, в числителе — анионы, содержание которых составляет более 1%-экв (с точностью до целых процентов).
- 4. После псевдодроби указывают показатели, характеризующие состояние воды (pH и Eh) и ее температуру, а также перманга- натную окисляемость (в мг О/л). Для сильно минерализованных вод и рассолов в конце формулы проставляют плотность воды.
Формула Курлова позволяет полно отразить все важнейшие химические характеристики исследуемой воды и при этом считать эквивалентное и массовое содержание найденных при анализе ионов. Наименование воды по ее ионному составу, т.е. чтение этой формулы, согласно ГОСТу 13273—73 на минеральные воды таково: сначала называют подчиненные ионы, потом — преобладающие. Так, название воды, записанное в виде приведенной выше формулы, следующее: сульфатно-гидрокарбонатная, кальциево-натриевая вода (в названии обычно учитывают два катиона и два аниона или ионы, содержание которых равно или превышает 25%-экв). Жесткость. Для пресной воды различают общую, временную (или устранимую) и постоянную жесткость. Общая жесткость обусловлена суммарным содержанием в воде ионов Са 2+ и Mg 2+ . Временную (устранимую) жесткость придают воде карбонаты кальция и магния, осаждающиеся при кипячении воды в виде накипи вследствие разрушения гидрокарбонат-иона: Разность между общей и временной жесткостью называют постоянной жесткостью, она связана с присутствием сульфатов и галоидов кальция и магния. В настоящее время в России принято выражать жесткость в мг-экв/л (1 мг-экв/л соответствует содержанию 20,04 мг/л Са 2+ или 12,16 мг/л Mg 2+ ). Для графического изображения химического состава вод пользуются различными геометрическими фигурами (квадратом, треугольником и т.д.), на сторонах которых откладываются преобладающие шесть катионов и анионов, а также различными химическими формулами, например, формулой Курлова, которую часто называют паспортом подземных вод (рис. 7.2). Рис. 7.2. Способы графического изображения химического состава воды [20, 21]: I, II — графики-прямоугольники (соответственно без учета и с учетом минерализации); III — график-круг; IV, V — графики-треугольники (соответственно катионного и анионного состава); 7 — К + ; 2 — Na + ; 3 — Mg 2+ ; 4 — Са 2+ ; 5 — NOj; 6 — Cl — ; К основным видам гидрогеохимической графики относятся гидрогеохимические карты, профили, колонки, разрезы, которые позволяют комплексно изучать гидрохимический режим подземных вод и выявлять определенные закономерности формирования химического состава подземных вод. источник Основными задачами химического анализа подземных вод в практике гидрогеологических исследований являются: - изучение закономерностей формирования и распространения подземных вод различного состава;
- оценка состава и свойств подземных вод для питьевого, технического, сельскохозяйственного, лечебного и других видов исследования;
- исследования подземных вод как критерии при поисках месторождений полезных ископаемых — нефти, газа, солей, различных руд;
- оценка подземных вод как химического сырья для получения йода, брома, бора и других элементов.
Существует четыре типа химических анализов подземных вод: полевой, сокращенный, полный и специальный. Полевой анализ наиболее прост, он применяется для предварительной характеристики подземных вод района. Его проводят в полевых условиях в походных гидрохимических лабораториях, часто упрощенными методами. При полевом анализе определяют: физические свойства воды, ее pH, наличие Сl — , SO 2- 4 , NO — 3, HCO — 3, СО3 2- , общую жесткость, присутствие Са 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , NH + 4 , N0 — 2, С02своб; вычисляют: Na + + К + , карбонатную жесткость, Mg 2+ и общую минерализацию. Сокращенный анализ . Этот анализ производят более точными методами в стационарных лабораториях. При сокращенном анализе определяют: физические свойства воды, величину pH, содержание ионов и компонентов (Сl — , SO 2- 4 — , NO — 3, HCO — 3, СО3 2- , Na + , К + , Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , NH + 4 , N0 — 2, свободную и агрессивную углекислоту С02, Si02, окисляемость, сухой остаток, жесткость общую, карбонатную и некарбонатную. Полный анализ применяется для подробной характеристики химического состава подземных вод. Он производится наиболее точными методами в стационарных лабораториях. Анализ позволяет произвести контроль определений как по сухому остатку, так и по суммам мг-экв катионов и анионов. При полном анализе определяют: физические свойства воды, ее pH, наличие Сl — , SO 2- 4 — , NO — 3, HCO — 3, СО3 2- , Na + , К + , Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , NH + 4 , N0 — 2, С02 своб и C0 2arpec, Si 0 2, окисляемость, сухой остаток; вычисляют: жесткость общую, карбонатную и некарбонатную, С0 2агрес. Специальный анализ. Помимо характеристик, определяемых при перечисленных выше типах анализа, этот анализ включает установление специальных показателей (микрокомпонентов, органических веществ, газов, Eh и др.) по особому заданию в соответствии с целевым назначением исследований. Количество отбираемой для анализа воды зависит от точности и чувствительности анализа и минерализации воды. Чем выше требования к чувствительности и точности анализа, тем больше должен быть объем пробы; пресные и слабо минерализованные воды отбирают в ббльших объемах, чем сильно минерализованные. При полевом анализе обычно бывает достаточно 0,5 л воды, при сокращенном — от 0,5 до 1,0 л (в зависимости от минерализации), а при полном — от 1,0 до 2,0 л. Для определения неустойчивых (изменяющихся во времени) компонентов — С02, H 2 S, 02, Fe и др. — применяют специальные методы отбора и хранения проб. Результаты химического анализа воды выражают в массовых количествах веществ, растворенных в 1 л (или в 1 кг воды), в эквивалентных количествах или в процент-эквивалентных количествах (%-экв) воды. В гидрогеологической практике принято массовые количества компонентов выражать в миллиграммах на 1 л (мг/л), а эквивалентные количества ионов — в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв) каждого иона в 1 л воды. Величину сухого (плотного) остатка получают взвешиванием пробы после выпаривания воды. Сумму ионов определяют суммированием массы всех ионов, содержащихся в исследуемой воде. Сумма минеральных веществ — более полное выражение, чем сумма ионов, так как она учитывает и недиссоциированные неорганические вещества Si0 2 и Fe 2 03. В настоящее время принята ионная форма выражения химических анализов воды. Данные лабораторных анализов подземных вод, выраженные в мг/л, подвергаются дальнейшей обработке (табл.ниже). источник Данная работа рассчитана на 2 часа академических занятий и на 4 часа самостоятельной работы студентов с преподавателем. Целью данной работы является ознакомление студентов с данными сокращенного химического анализа подземных вод, методикой их обработки и пересчета путем использования нормативов ГОСТа, систематизация и оценка пригодности их для питьевого водоснабжения или технического использования. 2.2.1 Свойства и характеристика подземных вод. Вопросы практического использования подземных и рудничных вод могут быть решены только после полного изучения их физико-химических свойств, химического и бактериального состава. Химический состав и физические свойства подземных вод изучают для различных целей: питьевого и технически-хозяйственного водоснабжения (питания паровых котлов, охлаждения машин, тушения пожаров и т.п.), орошения полей, лечебных целей, как поисковый критерий на различные полезные ископаемые, для оценки агрессивности подземных вод по отношению к бетону, коррозирующих свойств по отношению к металлам, для установления связи водоносных горизонтов между собой и с поверхностными водами и т.п. Подземные воды представляют собой сложные естественные растворы, находящиеся в многообразных связях и взаимодействии с окружающей природной средой. Естественная физико-географическая и геологическая обстановка определяют особенности генезиса и дальнейшего преобразования подземных вод. К физическим свойствам подземных вод относятся температура, цвет, запах, прозрачность, вкус, привкус, электропроводность и радиоактивность. Определение этих свойств частично проводится непосредственно в полевых условиях при отборе проб воды, а в основном – в химических лабораториях по специальной методике. Химические свойства подземных вод определяются количеством и соотношением содержащихся в них в растворенном виде солей, присутствующих в воде в виде ионов – анионов и катионов, а также некоторых недиссоциированных соединений, газов и органических соединений. Среди ионов наибольшее практическое значение имеют следующие: катионы – водород – H + , натрий – Na + , калий – K + , магний – Mg 2+ , кальций – Ca 2+ , железо – Fe 2+ ; анионы – хлор – Cl — , сульфат – SO4 2- , гидрокарбонат – HCO3 — . Из недиссоциированных соединений наиболее часто встречаются окислы железа – Fe2O3, кремния – Si2O3, алюминия – Al2O3, а из газов – углекислый газ – CO2, кислород – O2, азот – N2, метан – CH4, сероводород – H2S. В результате выполнения данной работы студенты, изучив химический состав подземных вод, должны иметь определенные навыки по их обработке и систематизации, а также определить область практического использования. Перечень необходимых определений веществ, содержащихся в подземных водах, устанавливается в соответствии с целевым назначением анализа, что и указывается в программе работ гидрогеологических исследований. 2.2.2 Способы выражения химического состава подземных вод. В природной воде молекулы солей почти полностью диссоциированы на ионы, поэтому основной формой выражения результатов химического анализа воды является ионная форма. При этом содержание любого иона в процессе исследования выражается в граммах или миллиграммах на кубический дециметр (что равнозначно литру) воды (г/дм 3 (г/л), мг/дм 3 (мг/л)). Поэтому результаты анализов в химических лабораториях даются в ионной форме, т.е. в г/дм 3 (г/л), мг/дм 3 (мг/л). Но, делать некоторые выводы о составе и свойствах воды можно, лишь имея анализы в миллиграмм — эквивалентной и эквивалент — процентной формах. Поэтому данные химического анализа должны быть пересчитаны (табл. 3). Для этого вначале необходимо определить эквивалент каждого аниона и катиона. Дело в том, что ионы взаимодействуют между собой в строго определенных эквивалентных весовых соотношениях. Например, один эквивалент одного иона хлора Cl — может взаимодействовать только с одним эквивалентом иона натрия Na + или кальция Ca 2+ . Следовательно, эквивалент – это число, показывающее, в каком весовом соотношении данный ион вступает в соединение с другим ионом. Для пересчета анализа из ионной формы в миллиграмм – эквивалентную следует число миллиграммов каждого иона разделить на его эквивалентный вес, который представляет собой отношение атомного (или ионного) веса данного элемента к его валентности. Например, кальция Ca 2+ в воде содержится 420 мг/дм 3 . Эквивалентный вес одного иона кальция Ca 2+ равен: 40,08 : 2 = 20,04 мг/экв. Чтобы определить его миллиграмм – эквивалентное содержание надо 420 : 20,04 = 20,96 мг/экв. Также для пересчета анализов воды в миллиграмм-эквиваленты содержание ионов умножают на специальные пересчетные коэффициенты, которые представляют частное от деления единицы на эквивалентный вес. Для выше приведенного примера пересчетный коэффициент кальция Ca 2+ равен 1 : 20,04 = 0,0499. Если 420 • 0,0499 = 20,96 мг/экв – миллиграмм-эквивалентная форма. Ниже приведены пересчетные коэффициенты для некоторых ионов: гидрокарбонат HCO3 — – 0,0164 Если сумму всех катионов и анионов в миллиграмм-эквивалентной форме принять за 100%, можно получить соответствующие выражения для анионов и катионов в эквивалент-процентной форме. Количества катионов и анионов, выраженные в эквивалент-процентной форме, должны быть равны между собой, т.е. сумма всех катионов должна составлять 50% и сумма всех анионов тоже 50%, что является удобным контролем анализа. В последнее время очень часто принимают за 100% сумму миллиграмм-эквивалентов анионов и также за 100% — сумму миллиграмм-эквивалентов катионов. Расчет от этого не изменяется, но величины эквивалент-процентов становятся в два раза больше. Если результаты анализа воды выражены в миллиграмм-эквивалентной форме, то перед символом иона ставят букву r, например rCl — и т.д. При анализе могут быть неточности. Допустимая неточность анализа определяется из выражения: Таблица 3 — Исходные данные № скв. | глубина взятия пробы, м | pH | сухой оста-ток, г/л | катионы, мг/л | анионы, мг/л | темпе-ратура воды, t 0 C | второсте-пенн. компо-ненты, мг/л | Na + + K + | Ca 2+ | Mg 2+ | HCO3 — | SO4 2- | Cl — | В итоге пересчетов должна быть составлена таблица следующей формы (табл. 4): Таблица 4 — Порядок пересчета ионной формы в другие формы Основные ионы | мг/л | мг∙экв/л | экв./проц. | пересчетные коэффициенты | прочие определения, мг/л | Катионы: Na + K + Ca 2+ Mg 2+ ∑ ∑r + Анионы HCO3 — Cl — SO4 2- ∑ ∑r — Всего | 0,0435 0,0256 0,0499 0,0822 0,0164 0,0282 0,0208 | При химическом анализе воды определяют величину сухого остатка после выпаривания и количества веществ, содержащихся в воде (минерализацию). Количества веществ показывают в ионной форме, при которой содержание отдельных ионов определяют в миллиграммах на 1 л воды. При выборе и оценке воды источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения пользуются государственными стандартами (ГОСТ – 2874 – 82 и др.). Сумма растворенных в воде веществ – сухой остаток – при t = 105 – 110 0 C не должна превышать 1000 мг/л. 2.2.3 Минерализация. Это экспериментально определенный сухой остаток или подсчитанная сумма минеральных веществ. Единой классификации по степени минерализации нет, их достаточно много применительно к требованиям отдельных ведомств. В таблице 5 приводится выражение общей минерализации подземных вод по В.М. Вернадскому, согласующееся с требованиями их практического использования. Таблица 5 — Классификация подземных вод по общей минерализации Оценка воды (раствора) | Минерализация г/л | Пресная Солоноватая Соленая Горько-соленая Слабые рассолы Крепкие рассолы | До 1 1 – 3 3 – 10 10 – 50 50 – 100 >100 | 2.2.4 Жесткость воды. Особое ее качество, обусловленное присутствием углекислых и сернокислых солей Ca 2+ и Mg 2+ . Жесткость поземных вод имеет большое значение при их оценке для практического использования. Жесткая вода плохо взмыливается, дает накипь в паровых котлах (что уменьшает их теплопроводность, приводит к перерасходу топлива и может вызвать аварию) и в посуде, вспенивается, в жесткой воде медленнее развариваются овощи, мясо, крупы и другие продукты. Различают общую, временную (карбонатную или устранимую) и постоянную жесткость воды. Общей называют жесткость, соответствующую пробе свежей воды. При кипячении воды растворенные в ней бикарбонаты (двууглекислые соли) переходят в углекислые и выпадают в виде осадка или накипи. Жесткость, соответствующая кипяченной воде, называется постоянной. Разность между общей и постоянной жесткостью воды называют временной жесткостью. Жесткость выражают в градусах жесткости. Существует три системы градусов жесткости: немецкая, французская, английская. За один немецкий градус жесткости принимается содержание в 1 л 10 мг CaO или 7,2 мг MgO. За один французский градус – содержание в 1 л воды 10 мг CaCO3 или 17,5 мг MgCO3. В английской системе одному градусу жесткости соответствует содержание в 1 л воды14 мг CaCO3 (точнее, в английских мерах, — 1 гран (64,79892 мг) CaCO3 на 1 галлон (4,546 л) воды). Для перевода из одной системы градусов в другую можно воспользоваться такими соотношениями: 1,0 0 жестк. нем. = 1,79 0 жестк. франц. = 1,25 0 жестк. англ. 0,56 0 жестк. нем. = 1,0 0 жестк. франц. = 0,7 0 жестк. англ. 0,8 0 жестк. нем. = 1,43 0 жестк. франц. = 1,0 0 жестк. англ. Количество солей, мг/л, из которых каждая в отдельности обусловливает 1 0 жесткости, представлены ниже: 1,0 0 жестк. нем. 10,0 7,2 17,9 8,0 19,7 17,0 25,0 21,5 1,0 0 жестк. франц. 5,6 4,0 10,0 4,4 11,0 9,5 14,0 12,0 1,0 0 жестк. англ. 8,0 5,8 14,0 6,4 15,8 13,6 20,1 17,2 В настоящее время в нашем государстве вместо жесткости в градусах введено понятие жесткости в миллиграмм-эквивалентах на литр. За единицу жесткости принимают 1 мг-экв Ca, т.е.20,04 мг Ca на 1 л воды. Вместо кальция может быть принят 1 мг-экв магния, т.е. 12,16 мг Mg на 1 л воды. Для перевода из системы градусов жесткости (немецких) в миллиграмм-эквиваленты и обратно можно воспользоваться такими соотношениями: 1 мг-экв/л соответствует 2,8 0 жест. (нем.); 0,357 мг-экв/л соответствует 1,0 0 жест. (нем.). Жесткость природных вод колеблется в пределах от нескольких до десятков и сотен мг-экв/л; в одном и том же водоисточнике жесткость неодинаковая в разные времена года. В случае необходимости использования жестких вод для тех или иных целей их приходится обрабатывать специальными способами для снижения жесткости до требуемых норм. Природные воды по общей жесткости О.А. Алекин подразделяет на пять групп (табл. 6): Таблица 6 — Классификация природных вод по общей жескости Оценка воды | Жесткость, мг-экв/л | Очень мягкая Мягкая Умеренно-жесткая Жесткая Очень жесткая | До 1,5 1,5 – 3,0 3,0 – 6,0 6,0 – 9,0 >9,0 | 2.2.5 Оценка воды по активной реакции. Как уже отмечалось, в воде часть молекул всегда находится в диссоциированном состоянии, в виде ионов H + и OH — . Концентрация недиссоциированной воды считается постоянной, поэтому произведение ионов водорода и ионов гидроксила при данной температуре тоже будет величиной постоянной. При температуре 22 0 C эта величина равна 10 -14 . Так как чистая вода имеет нейтральную реакцию, количества ионов водорода и ионов гидроксила должны быть равны. Следовательно, Это выражение означает, что в 1 л чистой воды при 22 0 C содержится 10 -7 грамм-молекул воды в ионизированном виде, т.е. 10 -7 грамм-ионов водорода и 10 -7 грамм-ионов гидроксила. Если [H + ] = 10 -7 , то lg[H + ] = -7 и — lg[H + ] = 7. Выражение — lg[H + ] означает pH. Следовательно, если pH 7 – щелочная. По величине активной реакции или водородного показателя pH природные воды классифицируются следующим образом (табл. 7): Таблица 7 — Классификация природных вод по активной реакции Признак | Значение pH | Весьма кислые Кислые Нейтральные Слабощелочные Высокощелочные | 9 | Подземные воды в большинстве своем имеют слабощелочную реакцию. Воды сульфидных и особенно колчеданных и каменноугольных месторождений обычно кислые и часто весьма кислые. Определять концентрацию водородных ионов необходимо на месте взятия пробы; наиболее употребительный способ определения – колориметрический, основанный на свойстве индикаторов менять окраску в зависимости от концентрации водородных ионов. 2.2.6 Агрессивные свойства подземных вод. Отрицательное воздействие подземных вод на металл и бетон называется агрессивностью воды. Это свойство обусловлено присутствием в воде ионов бикарбоната, водорода, агрессивной углекислоты, сульфатов и магния. В связи с этим различают агрессивность выщелачивания, общекислотную, углекислую, сульфатную и магнезиальную. Оценку различных видов агрессивности проводят по справочнику «Нормы и технические условия. Бетон гидротехнический. Признаки и нормы агрессивности воды-среды». Наличие натриевых и калиевых солей вызывает образование накипи. Свободный ион H + вызывает разъедание стенок котлов и труб. Временная (устранимая) жесткость воды является с этой точки зрения положительным фактором, так как ионы HCO3 — связывают свободные ионы H + . Кроме ионов водорода разъедающее действие на металл оказывают ионы кислорода, углекислоты, сероводорода. Поэтому вода, применяемая для технических целей, нуждается в предварительной обработке. После обработки вода по большей части становится непригодной для питья. Агрессивность выщелачивания возникает при малом содержании в воде HCO3 — (менее 1,5 мг-экв/л). В этих условиях происходит растворение и вымывание из бетона содержащейся в нем извести. Общекислотная агрессивность обусловлена низким значением водородного показателя pH (менее 5), из-за чего усиливается растворение извести бетона. Углекислая агрессивность возникает в результате действия агрессивной углекислоты CO2. В процессе взаимодействия с водой из цемента выделяется свободная известь CaCO3, которая реагирует со свободной углекислотой CO2. Реакция идет по схеме CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2. Образующийся при этом бигидрокарбонат кальция является растворимым и легко выносится из бетона. Вода для большинства марок цемента становится агрессивной, если содержание в ней свободной углекислоты больше величины, определяемой по формуле a∙Ca + b. Содержание Ca 2+ выражается в мг/л, а коэффициенты a и b определяются в зависимости от карбонатной жесткости HCO3 — (мг-экв/л) и суммарного содержания ионов Cl — + SO4 2- в мг/л по специальной таблице 14. Сульфатная агрессивность возникает при наличии в воде повышенного количества сульфата SO4 2- ; в бетоне происходит кристаллизация новых соединений, образование которых сопровождается увеличением объема, вследствие чего происходит разрушение бетона. Такими новыми соединениями являются гипс CaSO4 ∙ 2H2O и сульфоаллюминат кальция 3CaO ∙ Al2O3 ∙ 3CaSO4 ∙ 31H2O (цементная бацилла). При образовании гипса объем бетона увеличится в два раза, а при образовании цементной бациллы – в 2,5 раза. При содержании в воде SO4 2- менее 250 мг/л сульфатная агрессивность отсутствует независимо от содержания хлора Cl — . Вода становится агрессивной по отношению к обычным портландцементам, если содержание ионов SO4 2- будет больше приведенных ниже показателей с учетом содержания в воде ионов хлора Cl — (мг/л): Cl — — менее 1000 SO4 2- — 250 Магнезиальная агрессивность, подобно сульфатной, ведет к разрушению бетона при соприкосновении его с водой, содержащей повышенное количество Mg 2+ . При этом, если содержание ионов магния Mg 2+ будет меньше 1000 мг/л, вода считается магнезиально – неагрессивной независимо от содержания иона SO4 2- (мг/л). При содержании ионов магния Mg 2+ более 1000 мг/л и больше величины, определяемой по формуле К- SO4 2- , вода считается агрессивной. Величина К для обычного портланд — цемента равна 7000. 2.2.7 Классификация подземных вод по химическому составу. Единой общепринятой классификации подземных вод в зависимости от их химического состава нет, что объясняется чрезвычайно разнообразным качественным и количественным химическим составом природных вод. Наиболее удобны те классификации, которые построены на принципе деления вод по преобладающим ионам (катионам и анионам) и по соотношению между ними. Именно на этом принципе построена классификация О.А. Алекина, широко используемая в геолого–разведочной, горной промышленности, гидротехнике и коммунальном хозяйстве. В соответствии с этой классификацией все природные воды по преобладающему в них аниону делятся на три больших класса – гидрокарбонатные, хлоридные и сульфатные. Каждый класс, в свою очередь, по преобладающему катиону делится на три группы – натриевые, кальциевые и магниевые. Группы по соотношению между ионами подразделяются на четыре типа: I тип: HCO3 — > Ca 2+ + Mg 2+ — воды маломинерализованные; II тип: HCO3 — 2+ + Mg 2+ — + SO4 2- — воды умеренной минерализации; III тип: HCO3 — + SO4 2- 2+ + Mg 2+ или, что то же самое, Cl — > Na + — воды высокоминерализованные; IV тип — HCO3 — = 0 – воды кислые, имеются только в сульфатном и хлоридном классе. Для удобства сопоставления анализов воды используют различные способы сокращенного изображения состава. Наиболее часто применяются формула М.Г. Курлова, графические – прямоугольник солевого состава Н.И. Толстихина и треугольники Фере ионного состава. Формула М.Г. Курлова представляет собой псевдодробь, где в числителе располагаются по убывающей анионы с индексом, равным содержанию данного иона в экв/%, в знаменателе — в такой же последовательности катионы. Ионы, содержание которых не превышает 10 экв/%, в формулу не включаются. Количество анионов и катионов округляется до целого числа. Перед дробью даются значение минерализации (М) с индексом, равным количеству сухого остатка в г/л, а также содержание элементов и газов с индексами, равными их содержанию в мг/л. После дроби указываются температура воды в градусах (t 0 C) и активная реакция воды (pH). В наименовании состава воды рекомендуется называть первыми анионы, затем катионы, а также элементы и газы. Ионы, содержание которых в воде менее 25%, не называются. Прямоугольник солевого состава Н.И. Толстихина (рис. 13) состоит из трех вертикальных граф. Левая и правая графы делятся на 10 равных частей, каждая часть приравнивается 10%. Нумерация производится снизу вверх. В левой графе изображаются катионы, в правой – анионы в экв/%. В средней графе показывают состав и процентное содержание солей, которые образуются в результате реакции катионов и анионов. Катионы и анионы на графике располагаются снизу вверх в последовательности, определяемой относительной реактивной силой: K + , Na + , Mg 2+ , Ca 2+ , Fe 2+ , NO3 — , Cl — , Br — , I — , SO4 2- , HCO3 — , CO3 2- . Катионы | Соли | Анионы | Ca 2+ | CaCl2, CaSO4, Ca(HCO3)2 | HCO3 — | Mg 2+ | MgCl2, MgSO4, Mg(HCO3)2 | SO4 2- | Na + | NaCl, Na2SO4, NaHCO3 | Cl — | Рисунок 13 – Прямоугольник солевого состава Треугольники Фере ионного состава (рис. 14) составляются отдельно для катионов и анионов, содержание которых дается в экв/%. В произвольном масштабе вычерчиваются два равносторонних треугольника, в вершинах которых располагаются катионы и анионы. Считается, что в вершине количество каждого катиона и аниона равно 100%. Далее, каждая сторона треугольника делится на 10 равных отрезков, соответствующих 10-ти процентам. Содержание катиона или аниона откладывается в виде точек на двух прилежащих к этой вершине сторонах треугольника. Эти точки затем соединяются прямой линией, параллельной третьей стороне. В итоге в каждом треугольнике получится по три прямые линии, точка пересечения которых графически изображает химический состав воды. 2.2.8 Оценка воды для питьевого водоснабжения. Вода, используемаядля хозяйственно-питьевого водоснабжения, должна удовлетворять требованиям ГОСТ — 2874-82 «Вода питьевая, технические требования к качеству». Согласно этого стандарта ниже приведены предельно-допустимые концентрации (ПДК) для некоторых показателей (табл. 8): Таблица 8 — Нормативы ГОСТ 2874-82 Показатель | ПДК, не более | 1.Активная реакция, pH 2.Сухой остаток, мг/л 3.Общая жесткость, мг-экв/л 4.Хлориды Cl — , мг/л 5.Сульфаты SO4 2 , мг/л 6.Нитраты N2, мг/л 7.Аммиак по N, мг/л 8.Железо Fe 2+ , мг/л 9.Свинец Pb 2+ , мг/л 10.Мышьяк As 3+ , мг/л 11.Фтор F, мг/л 12.Медь Cu 2+ , мг/л 13.Цинк Zn 2+ , мг/л 14.Остаточный алюминий Al 2+ , мг/л 15.Фенол, мг/л 16.Стронций Sr 2+ , мг/л 17.Природный уран U 235 , U 238 , мг/л | 6,0 – 9,0 2,0 0,3 0,5 0,05 1,5 1,0 5,0 0,5 0,001 2,0 1,7 | При отсутствии источника с пресной водой разрешается использовать воду с сухим остатком до 1500 мг/л, при общей жесткости до 10 мг-экв/л. В каждом случае возможность использования таких вод должна быть согласована с органами санитарно-эпидемиологической службы. Питьевая вода должна быть прозрачна, бесцветна, не иметь запаха, быть приятной на вкус. Золотисто-желтая или бурая окраска воды свидетельствует о наличии в ней растворенных органических веществ. Соленый вкус обуславливается значительным количеством NaCl, а горький – присутствием MgSO4. Наличие в воде солей азотной и азотистой кислот, а также аммиака указывает на связь этой воды с участками, где происходит разложение органических веществ, следовательно, на возможность наличия болезнетворных бактерий. Кроме того, пригодность воды для питья определяется по наличию кишечной палочки Coli. Сама по себе кишечная палочка безвредна, но ее наличие также свидетельствует о возможном присутствии болезнетворных бактерий. Количественные показатели определяются коли-тиром, т,е. наименьшим количеством кубических сантиметров воды, содержащим одну кишечную палочку (300 см 3 ), или коли-тестом, т.е. наибольшим количеством кишечных палочек, содержащихся в 1 л воды ( 0 C | Второ-степен. компо-ненты, мг/л | Na + + K + | Ca 2+ | Mg 2+ | HCO3 — | SO4 2- | Cl — | 25,0 | 6,5 | 33,0 | CO2=18 Br2=0,6 | Выполнить следующие виды работ: а) Пересчитать результаты анализа из ионной формы в миллиграмм-эквивалентную и эквивалент-процентную формы и составить таблицу. б) Оценить воду по степени минерализации. в) Определить и оценить воду по всем видам жесткости. д) Определить и оценить воду по всем видам агрессивности. е) Произвести классификацию подземных вод по химическому составу. ж) Выразить химический состав подземных вод в виде: 2) прямоугольника солевого состава з) Оценить пригодность воды для питьевого водоснабжения. Порядок выполнения работы а) Для перерасчета результатов анализа согласно заданию составляется таблица 10. В природной воде содержание K + составляет всего 4 – 10% от содержания Na + , поэтому все расчеты производятся по Na + . Таблица 10 — Порядок пересчета из ионной формы в другие Основные ионы | мг/л | мг∙экв/л | экв./проц. | пересчетные коэффициен-ты | прочие определения, мг/л | Катионы: Na + K + Ca 2+ Mg 2+ | 482,85 20,96 106,86 | 79,07 3,43 17,50 | 0,0435 0,0256 0,0499 0,0822 | CO2=18,0 Br2=0,6 | ∑ ∑r + Анионы HCO3 — Cl — SO4 2- ∑ ∑r — Всего | 610,67 1,15 545,67 56,16 602,98 | 0,19 90,50 9,31 | 0,0164 0,0282 0,0208 | б) Определяем степень минерализации Таблица 11 — Классификация подземных вод по общей минерализации Оценка воды (раствора) | Минерализация г/л | Пресная Солоноватая Соленая Горько-соленая Слабые рассолы Крепкие рассолы | До 1 1 – 3 3 – 10 10 – 50 50 – 100 >100 | Согласно классификации данная вода горько-соленая (М = 34,940 г/л). в) Определяем все виды жесткости Общая жесткость равна 20,96 + 106,86 = 127,82 мг-экв/л Карбонатная жесткость равна 1,15 мг-экв/л Постоянная жесткость равна 127,82 – 1.15 = 126,67 мг-экв/л Таблица 12 — Классификация природных вод по общей жесткости Оценка воды | Жесткость, мг-экв/л | Очень мягкая Мягкая Умеренно-жесткая Жесткая Очень жесткая | До 1,5 1,5 – 3,0 3,0 – 6,0 6,0 – 9,0 >9,0 | Согласно таблицы 12 данная вода относится к очень жестким. г) По значению активной реакции определяем pH среду Таблица 13 — Классификация природных вод по активной реакции Признак | Значение pH | Весьма кислые Кислые Нейтральные Слабощелочные Высокощелочные | 9 | Так как в нашем анализе pH = 6,5, данная среда – кислая. д) Определяем агрессивные свойства данной воды — так как значение HCO3 — равно 1,15 мг-экв/л, т.е меньше 1,5 мг-экв/л, агрессивность выщелачивания присутствует; — так как pH = 6,5, больше 5,0, общекислотная агрессивность отсутствует; — в нашем анализе содержание свободной углекислоты составляет 18,0 мг/л. Из таблицы 14 берем значения коэффициентов a = 0,00 и b = 17. Вычисляем по формуле: a∙Ca + b = 17. Так как содержание свободной углекислоты составляет 18,0 мг/л, т.е. больше, чем определенное по формуле, углекислая агрессивность присутствует. — Так как в данном анализе содержание SO4 2- составляет 2700 мг/л при содержании Cl — = 19350 мг/л, сульфатная агрессивность присутствует. — Содержание Mg 2+ составляет 1300 мг/л (>1000), применяем формулу К — SO4 2- , т.е. 7000 – 2700 = 4300, 1300 0 C pH6,5 ( 5 ) По химическому составу вода хлоридно-натриевая, бромисто-углекислая. Рисунок 15—Прямоугольник солевого состава. з) Оценка воды для питьевого водоснабжения Таблица 15 — Нормативы ГОСТ 2874-82 № | Показатель | ПДК, не более | Данные анализа | Активная реакция, pH Сухой остаток, мг/л Общая жесткость, мг∙экв/л Хлориды Cl — , мг/л Сульфаты SO4 2 , мг/л | 6,0 – 9,0 | 6,5 127,82 | Вывод: Данная вода по сухому остатку, общей жесткости, содержанию хлоридов и сульфатов не подходит для практического применения. Таблица 14 — Значения коэффициентов «a» и «b» для определения углекислой агрессивности водной среды. Карбонат. жестк. мг-экв/л | Суммарное содержание Cl — + SO4 2- | 0 — 200 | 201 -400 | 401 — 600 | 601 — 800 | 801 — 1000 | >1000 | a | b | a | b | a | b | a | b | a | b | b | b | 1,4 1,8 2,1 2,5 2,9 3,2 3,6 4,0 4,3 4,7 5,0 5,4 5,7 6,1 6,4 6,8 7,1 7,5 7,8 8,2 8,6 9,0 | 0,01 0,04 0,07 0,10 0,13 0,16 0,20 0,24 0,28 0,32 0,36 0,40 0,44 0,48 0,54 0,61 0,67 0,74 0,81 0,88 0,96 1,04 | 0,01 0,04 0,06 0,08 0,11 0,14 0,17 0,20 0,24 0,28 0,32 0,36 0,40 0,44 0,47 0,51 0,55 0,60 0,65 0,70 0,76 0,81 | 0,01 0,03 0,05 0,07 0,09 0,11 0,14 0,16 0,19 0,22 0,25 0,29 0,32 0,36 0,40 0,44 0,48 0,53 0,58 0,63 0,68 0,73 | 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,15 0,17 0,20 0,23 0,26 0,29 0,33 0,36 0,40 0,44 0,48 0,53 0,58 0,63 0,67 | 0,00 0,02 0,04 0,06 0,07 0,09 0,11 0,13 0,16 0,19 0,22 0,24 0,27 0,30 0,33 0,37 0,41 0,45 0,49 0,53 0,57 0,61 | 0,00 0,02 0,04 0,05 0,07 0,08 0,10 0,12 0,14 0,17 0,19 0,22 0,25 0,28 0,31 0,34 0,38 0,41 0,44 0,48 0,52 0,56 | Вопросы для контроля знаний студентов 1. Перечислите основные физические свойства подземных вод и показатели, которыми они характеризуются. 2. Что входит в понятие «состав подземных вод»? 3. Каковы источники минерализации подземных вод? Что входит в понятие общей минерализации воды? 4. Что называется агрессивной углекислотой? Перечислите все виды агрессивности воды по отношению к бетону. 5. Каковы свойства жесткой воды и в каких единицах выражается жесткость? 6. Почему при кипячении жесткость уменьшается? 7. Какой показатель pH должна иметь вода, чтобы ее можно было отнести к кислотной, активной по отношению к металлам? 8. Как оценивается пригодность воды для питьевых целей? При каком коли-титре вода считается допустимой к употреблению без кипячения? 9. Как проводится пересчет результатов анализа воды из весовой формы в эквивалент-процентную? 10. Чем отличаются минеральные воды от минерализованных? Список использованных источников 1. Ларионов А.К. Занимательная гидрогеология. – М.: Недра, 1979. – 155 с. 2. Николадзе Г.И. Улучшение качества подземных вод. – М.: Стройиздат, 1988. – 366 с. 3. Пешковский Л.М., Перескокова Т.М. Инженерная геология. – М: Высшая школа, 1982. – 344 с. 4. Седенко М.В. Основы гидрогеологии и инженерной геологии. – М: Недра, 1979. – 216 с. 5. Ташенов К.М. Подготовка технической воды. – А: КазГАСА, 1977. – 173 с. 6. Толстой М.П., Малыгин В.А. Геология и гидрогеологи. – М: Недра, 1988. – 274 с. источник Понравилась статья? Поделись с друзьями! 74 |