Формирование химического состава природных вод
Формирование химического состава природных вод определяют в основном две группы факторов:
- прямые факторы, непосредственно воздействующие на воду (т.е. действие веществ, которые могут обогащать воду растворенными соединениями или, наоборот, выделять их из воды): состав горных пород, живые организмы, хозяйственная деятельность человека;
- косвенные факторы, определяющие условия, в которых протекает взаимодействие веществ с водой: климат, рельеф, гидрологический режим, растительность, гидрогеологические и гидродинамические условия и пр.
По характеру своего воздействия факторы, определяющие формирование
химического состава природных вод, целесообразно разделить на следующие группы:
- физико-географические (рельеф, климат, выветривание, почвенный покров);
- геологические (состав горных пород, тектоническое строение, гидрогеологические условия);
- физико-химические (химические свойства элементов, кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные условия, смешение вод и катионный обмен);
- биологические (деятельность растений и живых организмов);
- антропогенные (все факторы, связанные с деятельностью человека).
Необходимым условием сохранения качества воды является защита ее от
загрязнения.
Загрязнение воды – это привнесение или образование в ней физических, химических и биологических компонентов, качественно или количественно отличающихся от экологически допустимых. Источник, привносящий в воду загрязнители, называется источником загрязнения.
|
|
|
Как показывает практика, загрязнение водной среды происходит с нарастающей скоростью и сейчас загрязненность воды во многих водных объектах РФ превышает ПДК более чем в 10 раз, а в ряде случаев более чем в 100 раз. Сейчас половина населения страны используют воду, не соответс-твующую гигиеническим требованиям по различным показателям качества.
Среди загрязняющих веществ в поверхностных водах преобладают нефтепродукты (до 45 % проб), фенолы (до 60 % проб) , легко окисляемые органические вещества (до 35 %), соединения азота (до 40 %), в подземных водах – сульфаты, хлориды и тяжелые металлы.
Таблица 3.2- Факторы формирования химического состава природных вод
| Факторы формирования и результаты их воздействия | Виды природных вод | ||
| Атмосферные осадки (дождь, снег, иней, град) | Поверхностные воды суши (реки, ручьи, озера, болота) | Подземные воды | |
| Прямые факторы формирования | почвы, породы, растения, соли солончаков, соли с поверхности льда, деятельность человека, космическая пыль, разряд атмосферного электричества (оксиды азота), вулканические газы, пыль | атмосферные осадки, почвы, породы, растения, подземные воды, сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные, хозяйственно-бытовые) | поверхностные воды, почвы, породы, физико-химические процессы (растворение–осаждение, сорбция–десорбция и др.) |
| Результаты воздействия прямых факторов на состав воды | переход в растворимое состояние солей: поступление в атмосферу и образование в ней твердых и жидких аэрозолей и газов | поступление химических веществ в различных формах: взвешенные, коллоидные, растворенные (ионы, комплексные соединения, недиссоциированные соединения) | поступление химических веществ в растворенной форме, осаждение в результате физико-химических процессов |
| Косвенные факторы формирования | климат | климат, рельеф, растительность, водный режим | климат, рельеф, геологические условия, глубина залегания, температура и давление |
| Результат воздействия косвенных факторов на состав воды | обогащение атмосферных осадков химическими веществами в различных концентрациях в зависимости от климатических условий и интенсивности антропогенного воздействия в регионе | дифференциация поступления химических веществ в поверхностные воды в пространстве (географическая, климатическая зональность) и во времени (гидрохимический режим) | изменение химического состава воды по концентрации (минерализация) и соотношению компонентов (относительный состав) |
|
|
|
|
|
|
Загрязнения водных объектов классифицируют по ряду признаков.
По физическому состоянию загрязнения делят на растворимые (соли, кислоты), нерастворимые (песок) и коллоидные (глинистые частицы).
По химическому составу выделяют минеральные, органические примеси.
Водные объекты могут загрязняться остатками растений, животных, физиологическими выделениями, отходами биофабрик. Такой вид загрязнений относится к биологическим.
Академиком Л.А.Кульским предложена классификация примесей природных вод в зависимости от физико-химического состояния, определяемого дисперсностью
Первая группа примесей представлена взвешенными в воде частицами размером 10-3-10-5 см, которые образуют суспензии и эмульсии. Это частицы глины и песка, малорастворимые гидроксиды металлов, иловые частицы, эмульсии минеральных масел, нефтепродукты, микроорганизмы, обитающие в толще воды, в том числе бактерии. Совокупность этих примесей обуславливает мутность воды.
|
|
|
Вторая группа – коллоидно-растворенные примеси и высокомолеку-лярные органические вещества с размером частиц 10-5-10-6 см.
В основном это минеральные и органоминеральные частицы почвы и грунта, коллоидные соединения железа, гумус (продукт биохимического разложения растительных и животных остатков).
Третья группа – молекулярно-растворенные вещества с размером частиц
10-6-10-7 см. В эту группу входят вирусы и бактериофаги.
К растворенным органическим соединениям естественного происхождения относят продукты жизнедеятельности и разложения бактерий,
водорослей. Продукты жизнедеятельности гидробионтов при массовом разви-
тии придают воде различные запахи и привкусы, борьба с которыми представляет значительные трудности.
Четвертая группа – вещества, диссоциирующие на ионы. Размер частиц <10-7 см. Это соли, суммарная концентрация которых определяет степень минерализации воды.
Основная причина ухудшения качества природных вод является антропогенная нагрузка, вызываемая разнообразной человеческой деятельностью.
Источники загрязнения водных объектов классифицируют по следующим признакам: по происхождению, по локализации, по продолжительности воздействия, по виду носителя загрязняющих компонентов, по виду загрязнения.
По происхождению источники загрязнения делятся на:
- антропогенные (промышленные,коммунальные, сельскохозяйственные, транс-портные);
- природные (атмосферные, гидросферные, атмосферные).
Промышленный источник – это хозяйственный объект, из которого происходит вынос загрязняющих веществ, полученных в процессе промышленного производства или являющихся продуктами промышленной переработки (выпуск сточных вод, промышленная площадка и т.д.).
Коммунальный источник – это хозяйственный объект, из которого происходит вынос загрязняющих веществ, образующихся в процессе удаления отходов бытовой деятельности людей (территория населенного пункта, свалка, полигон твердых и жидких бытовых отходов, поля фильтрации, орошения).
Сельскохозяйственные источники образуются в процессе сельскохозяйственного производства (пахотные поля, животноводческие фермы).
Транспортный источник – хозяйственный объект, по которому происхо-дит перенос загрязняющих веществ по территории (автомагистраль, загрязненный водосток, трубопровод какого-то продукта, транспортное средство).
По локализации источники загрязнения гидросферы делят на:
- точечные, которые являются точкой по отношению к площади контакта с водным объектом и площади загрязненной зоны водного объекта;
- линейные;
- площадные.
По продолжительности воздействия источники загрязнения делят на:
- постоянные;
- периодические;
- эпизодические.
По виду носителя загрязняющих компонентов выделяют:
- сточные воды;
- подземные воды;
- поверхностный сток;
- нефть и газ при добыче и транспортировке;
- аэрозоли;
- атмосферные осадки.
По виду загрязнения источники делят на:
- химические (неорганические, органические);
- физические (источники теплового, радиоактивного загрязнений);
- биологические (источники микробного, гельминтологического загряз-
нений).
Источниками загрязнения подземных вод являются:
- участки инфильтрации загрязненных атмосферных осадков;
- стоки коммунальных и бытовых предприятий, промышленных
площадок, мест хранения отходов;
- участки, где применяются удобрения, пестициды и другие химические
вещества;
- буровые скважины, горные выработки и т. п.
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 247; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!