5020058559

Projekt 4

SKŁAD CHEMICZNY WÓD PODZIEMNYCH

Woda występującą w przyrodzie nigdy nie jest w stanie chemicznie czystym. Jest ona dobrym rozpuszczalnikiem, dlatego krążąc w środowisku skalnym mineralizuje się w różnym stopniu. Każda woda podziemna jest złożonym roztworem wodnym rozpuszczonych gazów i substancji stałych występujących w fonnie roztworów rzeczywistych, roztworów koloidalnych a także zawiesin. Ponadto mogą w wodzie występować żywe mikroorganizmy, np.: bakterie i wirusy (nie uwzględnia sie ich jednak przy szczegółowej analizie chemicznej).

Na tak rozumiany chemizm wód składa sie ponad 50 pierwiastków występujących w bardzo różnych stężeniach w różnych środowiskach występowania wód podziemnych. Uwzględniając różnice stężeń poszczególnych pierwiastków, A. Owczynnikow (1955) podzielił je na 4 grupy:

•    Pierwiastki główne zwane makroelemenłami tworzą główną masę substancji występującej w wodach podziemnych. Należą do nich: H, C, N, O, Na, Mg, S, Cl, K, Ca, Mn, Br, Fe, J.

•    Pierwiastki rzadkie zwane mikroelementami występują zwykle w wodach podziemnych w ilościach 10 - 0,01 mg/dm³. Należą tu: F, Al, Si, Li, Bo, P, Cu, Zn, Ti, V, As, Cr, Co, Ni, Ag, Sr, Ba, Pb i inne.

•    Pierwiastki śladowe zwane ultramikroskladnikami występujące wyjątkowo i w nieznacznych ilościach rzędu mikrogramów w l dm³ wody (około 0.001 mg/dm³). Do grupy tej należą Rb, Au, Hg i in.

•    Pierwiastki promieniotwórcze, które wydzielono w odrębną grupę ze względu na specyficzne właściwości i znaczenie. Należą tu m. in. Ra, Rn, U, An, Tli, i inn.

O składzie chemicznym wód podziemnych decydują czynniki takie jak:

-    litologiczny charakter środowiska wodonośnego

-    klimat

-    głębokość występowania wody

-    temperatura

-    ciśnienie

-    wielkość powierzchni styku wody z materią skalną

-    czas tego kontaktu

-    długość drogi przepływu

-    związek wody podziemnej z powierzchnią ziemi i wodami powierzchniowymi

-    czynniki antropogeniczne

Wody podziemne mogą być zmineralizowane w różnym stopniu. Ilościowym tego wyrazem jest ogólna mineralizacja, którą w sposób przybliżony określa się na podstawie suchej pozostałości ( S_p masa osadu, pozostającego po odparowaniu 1 dm³ wody w temperaturze 105°C i wysuszeniu w temp. I50°C ).

W zależności od ogólnej mineralizacji wody podziemne dzielimy na:

-    ullraslodkie S_P poniżej 0,1 g/drn³

-    słodkie S_P od 0,1 do 0,5 g/dm³

-    akratopegi czyli wody o podwyższonej mineralizacji S_Pod 0,5 do 1,0 g/dm³

-    mineralne S_p powyżej 1 g/dm³ (w skrajnych przypadkach Sp przekracza 400 g/dm³)

Składniki chemiczne wód podziemnych występują w różnych postaciach:

•    Jako gazy rozpuszczone w wodzie, spośród których najważniejsze to: CCh, O2, H2S, CH<;

•    W postaci jonowej, jako roztwory rzeczywiste różnych soli i kwasów. Do najbardziej pospolitych anionów należą: Cl', HCO3', SO<³', NCh', NOj , OH', CO3³. Najważniejszymi kationami są: Na*. Ca³*, Mg³*, K*. Fe³*, Mn³*, NH«* H*. W naturalnych wodach podziemnych dominująca rolę odgrywają tzw. jony główne: Cl', HCOj', SOr", Na*, Ca³*, Mg³*. Pozostałe jony występują w wodzie zazwyczaj w mniejszych ilościach (np. K*, Fe³*). Niektóre składniki, nawet gdy występują w małych ilościach, maja zasadnicze znaczenie dla jakości wód (np. NO2, NO3, F, Mn³* itp.).

•    Jako substancje koloidalne, przede wszystkim wodorotlenki żelaza, glinu, związki krzemowe i substancje organiczne.

•    W formie zawiesin, czyli nierozpuszczonych substancji pływających lub zawieszonych w wodzie. Zawiesiny występują zwłaszcza w utworach szczelinowatych, krasowatych i w stożkach napływowych.

i

Wody podziemne wykorzystywane są do różnych celów: pitnych, sanitarnych, gospodarczych, przemysłowych. O przydatności wód. zależnie od celu jakiemu mają one służyć, decydują normy państwowe i przepisy sanitarne. Oceny jakości wód dokonuje się przez badania laboratoryjne czyli analizy.

W zależności od przeznaczenia wykonuje się analizy: hydrogeochemiczne, techniczne i balneologiczne.

Analizy hydrogeochemiczne wykonuje się głównie dla badań naukowych. Sporządza się je przy opracowaniu zdjęć hydrogeologicznych, map hydrochemicznych, przy określaniu genezy wód, ustalaniu powiązań poszczególnych warstw i

1