Классификация природных вод по величине общей жесткости

Общая жесткость воды, результаты химического анализа которой представлены в табл. 6.1, будет равна 3,23 мг-экв/л или 9,03 °С, временная жесткость также будет равна 3,23 мг-экв/л (т.к. < + ). По величине общей жесткости вода относится к умеренно жестким водам.

Классификация О.А. Алекина

В основу данной классификации подземных вод положено два принципа: преобладающих ионов и количественных соотношений между ними. За основу взято шесть главных ионов (рис. 6.1), содержание которых выражено в процент-эквивалентной форме.

Рис. 6.1. Схема классификации природных вод по О.А. Алекину

Согласно классификации предложенной О.А. Алекиным, все природные воды делятся по преобладающему аниону на три класса: гидрокарбонатный( ), сульфатный ( ), и хлоридный ( ). Класс гидрокарбонатных вод объединяет маломинерализованные воды рек, пресных озер, значительное количество подземных вод и немногие озера с повышенной минерализацией. Класс хлоридных вод объединяет минерализованные воды морей, лиманов, реликтовых и материковых озер, подземные воды солончаковых районов, пустынь и полупустынь. Класс сульфатных вод по распространению и минерализации занимает промежуточное место между гидрокарбонатным и хлоридным классом.

Каждый класс в свою очередь разделяется на три группы кальциевых ( ), магниевых ( ) и натриевых (Na⁺ + ) вод.

Каждая группа подразделяется на три типа по соотношению между содержанием ионов:

w Первый тип: > + ;

w Второй тип: < + < + ;

w Третий тип: + < + ;

w Четвертый тип: = 0.

Воды первого типа – маломинерализованные. Ко второму типу относятся подземные воды, а также воды рек и озер малой и средней минерализации. Воды третьего типа – сильно минерализованные, смешанные и метаморфизованные (воды океанов, морей, реликтовых водоемов). Воды четвертого типа – кислые.

Согласно классификации О.А. Алекина подземная вода, результаты химического анализа которой представлены в табл. 6.2, относится к гидрокарбонатному классу, группе кальция и натрия и второму типу.

6.2.4. Способы выражения результатов

химических анализов вод

Для графического изображения результатов химического состава и систематизации анализов наибольшее распространение получили графики-прямоугольники, циклограммы, графики-треугольники, а также представление химического состава воды в виде формулы М.Г.Курлова.

Для наглядного изображения данных химического состава используется формула М.Г. Курлова, которая представляет собой псевдодробь, в числителе которой слева направо записывают анионы и их содержание (в % мг-экв/л) в порядке убывания. В знаменателе таким же способом записываются катионы. Количество катионов и анионов округляется до целых чисел. Для более четкого представления об условиях формирования химического состава вод в формуле указываются все анионы и катионы, содержание которых превышает 1 % мг-экв/л. Слева от дроби записывается величина общей минерализации в граммах на литр, а если имеются элементы, специфичные для данного химического анализа (газы, активные элементы и др.), то их количества (в г/л) записывают перед минерализацией. Справа от дроби записываются величины pH, дебита воды (в л/с) и температура воды в градусах Цельсия.

В наименование состава воды указываются те компоненты, содержание которых более 25 % мг-экв/л. В начале пишут название воды по преобладающему аниону (если анионов с содержанием 25 % мг-экв/л два и более, то название воды пишут через черточку от меньшего содержания к большему), затем добавляют название типа воды по преобладающим катионам и пишут их через черточку по тому же принципу.

Так, химический состав воды, результаты химического анализа которой представлены в табл. 6.2, будет обозначаться следующей формулой:

.

Название воды, состав которой приведен в записанной выше формуле, будет: сульфатно-гидрокарбонатная натриево-калиевая кальциевая.

График-прямоугольник представляет собой два вертикальных прямоугольника на одном из которых в масштабе нанесены % мг-экв/л анионов, на другом - % мг-экв/л катионов, в последовательности, определяемой относительной реакционной силой (для анионов: + , , ; для катионов: , , ). График-прямоугольник, показанный на рис. 6.2, построен по данным результатов химического анализа (см. табл. 6.2).

При построении циклограмм, вычерчивается окружность, диаметр которой в масштабе равен величине минерализации воды. Окружность разбивается на две половины вертикальной плоскостью, площадь левой половины круга соответствует 100 % содержания катионов, а площадь правой – 100 % содержания анионов.

Содержание каждого иона показывается в виде сектора, площадь которого пропорциональна его содержанию в % мг-экв/л.

Циклограмма, показанная на рис. 6.3, построена по данным результатов химического анализа (см. табл. 6.2).

Недостатком диаграмм-прямоугольников и циклограмм является невозможность изображения на одном рисунке результатов массовых определении химического состава вод.

Для изображения результатов массовых химических анализов вод используют графики-треугольники, на которых показывается содержание катионов и анионов. Методика построения подобных графиков подробно изложена в главе 5.

Построенные точки одного анализа подписываются одинаковой цифрой. Графики-треугольники, показанные на рис. 6.4, построены по данным результатов химического анализа (см. табл. 6.2).

Рис. 6.4. Графики-треугольники химического состава воды

6.3. Оценка пригодности подземных вод

для различных хозяйственных целей

6.3.1. Оценка пригодности подземных вод

для водоснабжения

В соответствии с Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.1074 – 01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»,питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства.

Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования; при этом показатели качествапредставляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды. По санитарному признакуустанавливаются микробиологические и паразитологические показатели воды (число микроорганизмов и число бактерий группы кишечных палочек в единице объема). Токсикологические показателиводы, характеризующие безвредность ее химического состава, определяются содержанием химических веществ, которое недолжно превышать установленных нормативов. Наконец, при определении качества воды учитываются органолептические(воспринимаемые органами чувств) свойства: температура, прозрачность, цвет, запах, вкус, жесткость.

Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения определены Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.1074-01, причем нормируются запах, вкус, цветность, мутность, коли-индекс, а также указывается, что содержание химических веществ не должно превышать значений соответствующих нормативов. Как и для атмосферного воздуха, для воды такими нормативами являются предельно допустимые концентрации (ПДК).

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования(ПДК_в) – это концентрациявредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого иликосвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

Нормативы содержания некоторых химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах приведены в табл. 6.6.

Таблица 6.6