Файл: Геохимия и гидрохимия природных вод Восточной Сибири [сборник статей]..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2024
Просмотров: 132
Скачиваний: 0
Чественном отношении. Для водних к углекислых вытяжек бшш взяты параллельные пробы керна о разной степенью измельчения,
б первом олучае диаметр частиц 1,0 |
мм, во втором 0,5 мм. Как |
||
ь следовало |
ожидать, минерализация |
штлжкй о большим измельче |
|
нием выше, |
повышается содержание |
мв2+, HCOj. Величина И г , ы |
|
Электропроводность увеличньыится |
о уменьшением размера чаотиа, |
а pH понижается.
Как видно из проведенные опытов, двуокись узлерода ив юльно ускоряет процесс взаимодействия води о горными иородаии, но в споооботьует их болеа глубокому разложению. В азотно кислой и солянокислой вытяжках проводилось определение ионов Калия, натрия, кальция, магния. Как правило, ь стих вытяжках резко повышено содержание ыагнил и почти во всех пробах отно шение Ca2*/Mg2+ меньше единицы. Содержание ионов натрия В Со лянокислой вытяжке больше, чем в азотнокислой. Повышение ми-* вервлизации, концентрации ионов щелочных и щелочноземельных Металлов кислых вытяжек можно объяснить, наряду с другими описанными факторами, явлениями ионного обмена, при котором Легко подвижные ионы водорода замещают ионы металлов.
Ца основании проведенных исследований можно сделать не которые выводы.
Химический состав водовмещшациж нород, геологическое отроение, физические и физико-химические факторы являются ос новными, определяющими состав природных вод.
Хотя в настоящей работе не ставилась задачи изучения ки нетики процесса, установлено (на основании изучения электро проводности) , что начальный период взаимодействия воды о поро дой характеризуется сравнительно высокой скоростью перехода растворимых компонентов в раствор. Практически полностью род» Ковеове устанавливается за 40 суток. Скорость перехода в раотвор минеральной части породы зависит от степени измельчения, Перемеавьшшя, температуры н прочих факторов.
Присутствие двуокиси углерода в воде способствует ускоре нию процесса минерализации воды, изменению химического соста ва вытяжки, увеличению содержания ионов магния. Вода, насы щенная углекислым газом, лучше выщелачивает ив горних пород щелочноземельные металлы, чвм^елочиые, воли которых рввтво римы а водных растворах.
173
При взаимодействии растворов кислот о песчаниками, наря ду о чисто химическими процессами растворения, происходит за мещение ионами водорода катионов металлов в кристаллическое реветке минералов.
В кислых вытяжках отмечено значительное преобладание ио нов калия над конами натрия.
Л И Т Е Р А Т У Р А
I , ШАСОВ Н.А.» ПАВЛОВА Л.В, Распределение солей межд ледовой фазой при вымораживании рапы ДоронинокЬго озера. - Навеет»! *Ш И при Иркутском гос.ун-те. т .5 , вып.2. 1962.
Н.А.Власов, А.А.Иванов, Г,И.Ганин
КАРБОНАТНО-КАЛЬЦИЕВОЕ РАВНОВЕСИЕ В ПОЧВЕННОГРУНТОВЫХ ВОДАХ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ВОСТОЧНОГО
ЗАБАЙКАЛЬЯ
Угольная кислота и образуемые ею соли является главнейши ми компонентами химического состава природных вод. Ках мощный фактор Химического выветривания, растворенный в воде С02 опре деляет существование и миграцию гидрокарбонатов кальция и маг ния. Эти соли появляются в составе природных вод в результате углекислотного выветривания, сущность которого характеризуется реакциям»
RSiOj 4 С02 4 nH20 * RCOj ♦ SiOg • nHgO |
(I ) |
CaCOj + C02 4 H2OTr._»ca‘ * 4 2HCOj . |
(2 ) |
Течение второй реакции в значительной степени зависит от абсорбционного равновесия CQ2 атмосферы с С02 в воде, от рартвориыости СО2 в воде при данной температуре. Повышеннеади по нижение последней, сдвигает равновесие в ту или иную сторону, В связи с втим интересно проследить поведение С02 в почвеиДогрунтовых водах водосборных площадей минеральных озер ЮгоВооточного Забайкалья, ,
В пределах котловин грунтовые воды являются аадмералотнныи я поэтому исш паею т действие отрицательных температур не только в период сезонного прояерваиня аочво-грунтов, но я в - течение всего года.
175
Определение OOg свободной проводилось в момент отбора пробы грунтовой вдаы гю методике, рекомендуемой А.А*Резнико вым к В.П.Муликоавс&ой Г5 !. Результаты анализа приведены в таб' лице I: Здесь же для сравнения приведены данные по содержание С02 в воде поверхностного потока р.Борвя й ь Грунтовой воде ее поймы.
Т а б л и ц е !
Содержание СОсвободной в почвенно грунтовых водах
|
Место отбора |
|
|
Глуби |
|||
з г |
|
|
на, ы |
||||
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
I |
|
|
|
|
|
||
1 |
Волосборная площадь оз.Борзинское, |
0,5 |
|||||
|
е 2 км от озера на восток |
|
|||||
2 |
Водосборная площадь оз.Борзинское, |
1,2 |
|||||
|
в I км от |
озера, |
разрез |
№31 |
|
||
9 |
Западный |
берег |
оз. Большой Засулань |
0,5 |
|||
10 |
Ккный берег о б. |
|
Большой Засулань |
0,5 |
|||
12 |
Котловина оз.Кужартуй, |
в 300 |
н от |
0,4 |
|||
|
озера на |
восток |
|
|
|
|
|
13 |
Котловина оз.Кукартуй, |
разрез |
№35 |
0 ,7 -0,8 |
|||
17 |
Юго-восточная часть котловины |
|
0,5 |
||||
|
оз.Куккур |
|
|
|
|
|
|
18 |
Юго-западная часть водосборной пло |
1,3-1,4 |
|||||
|
щади оз.Кункур, |
|
разрез |
№36 |
|
||
19 |
|
— |
" |
— |
|
|
1,1 |
20 |
Юго-западная часть водосборной пло |
0 ,3 -0 ,5 |
|||||
|
щади о з. Кункур, |
раопадина |
|
||||
21 |
Приозерная равнина оз.Ножей, |
|
1,5 |
||||
|
разрез №37 |
|
|
|
|
||
23 |
Водосборная площадь оз.Малый |
|
1,3 |
||||
|
Паган-Нор. разрез №41 |
|
|||||
24 |
В районе |
оз.Горбунке |
|
|
0,4 -0 .6 |
||
25 |
Водосборная площадь са.Горбуша, |
. . . . |
|||||
|
равроэ * 42 |
|
|
|
|
1,1 -1,4 |
|
26 |
|
“— |
" |
' |
|
|
0 ,9 -1 ,0 |
27 |
Водосборная площадь ов.Большой |
1,3 |
|||||
|
ьумбай, разрез |
№43 |
|
|
Темпе00п, Р §^ Р а мг/л _
4 . 5
5,0 |
18,8 |
2 .5 |
8,4 |
4,0 |
20,1 |
3.0 |
14,6 |
2.5 |
16,7 |
2.0 |
8,4 |
8.0 |
83,6 |
2 .0 |
10.5 |
3 .0 |
31,4 |
2 .0 |
20,9 |
2 .6 |
26,1 |
3 .0 |
I M |
4 .0 |
31,4 |
4 .0 |
16,7 |
6 .0 |
20,9 |
5.0 |
10,4 |
176
|
|
|
п р о д о л ж е н и е |
||
I |
4 |
2 |
3 |
4 |
5 |
29 |
Водосборная площадь оз.Дабасу-Нор, |
1,4 |
4 ,0 |
13,6 |
|
|
разрез * |
44 |
|||
31 |
Долина р.Борзя |
0,5 |
12,0 |
137,9 |
|
32 |
Р.Борзя, |
нижнее течение |
|
24,0 |
< 1 ,2 |
Эти данные показывают, что содержание свободной С02 в почвенно-грунтовых водах лежит в пределах 8,4-31,4 мг/л, до
стигая в |
единичном случае 83,6 мг/л. Среднее содержание со |
|
ставляет |
21,8 м г/л. |
__ |
Сопоставление величин содержания С02 и глубин |
залегания |
грунтовых вод указывает на отсутствие четкой зависимости меж ду этими характеристиками. Наибольшая разница наблюдается в водах приповерхностных горизонтов. Поскольку глубина водонооного горизонта определяется положением водоупора, мерзлотного слоя грунтов, то мерзлота выступает здесь в качеотве фактора, влияющего на ету зависимость. Грунтовые воды, находящиеся на различной глубине, оодержат одинаковые количества С02 (напри мер, пробы * 2 и * 1 3 ) . В общем случае содержание свободной углекислоты падает с увеличением глубины водоносного горизон т а . Наиболее четко эта тенденция проявляется для проб вод, ото
бранных из различных горизонтов одного и того же почвевного раз реза (пробы К» 25,26 и 18,19; табл. I ) .
Весьма интересна зависимость между температурой воды ж содержанием раотворенного в ней углекислого газа . Из данных таблицы I видно: чем ниже температура, тем концентрация С02 меньше. Наибольшее содержание углекислоты отмечается в водах, имеющих температуру 8-12°С, наиболее высокие температуры, на блюдаемые для грунтовых вод вообще, 14-15°С.
Углекислота в почве, как известно, образуется в резуль тате протекающих в ней микробиологических процесоов. В нижних горизонтах концентрация С02 в почвенном воздухе возрастает по сравнению с верхними^ 3 ^ Следовало бы ожидать такой законо мерности и для содержания С02 в грунтовых водах. Однако, в зтом случае зависимость белее сложная и зачастую обратная.
177^
.оотиошеяие мевду .содержанием СС^ в грунтовой воде,температу рой и положением ее в разрезе в значительной мере может быть объяснено влиянием мерзлых грунтов, промерзанием почвенных растворов и грунтовых вод, а также характером изменения кон центрации свободной углекислоты э природном раотворе при от таивании.
Степень влияния замерзания и оттаивания можно проиллюст рировать экспериментальным! данным!! по замораживанию водных растворов углекислоты, приготовленных при пропускании угле кислого газа через дистиллированную воду. Замораживание про изводилось в полиэтиленовых сосудах при температуре, варьиру ющей в различных опытах в пределах от -5 до -Ю°С. При плав лении лада и хранении контрольных растворов температура под держивалась в пределах 0 - 2 °0 . Бея измерительная н аналитиче ская посуда предварительно охлаждалась до этой температуры.
Замораживание водных растворов углекислоты приводит к заметному уменьшению концентрации СО,, по сравнению с раство рами, которые замораживанию не подвергались (табл .2 )
Т а б л и ц а 2
Влияние замораживания на содержание СО^ в растворе
Концентрация С09, |
мг/л |
Изменение |
кон- |
||
начальная--------------------------------после |
s:----------------------- |
|
центрации |
СОз |
|
замора- в контрольза счет замора |
|||||
|
живания |
ном растворе живалия,мг/л |
|||
554.4 |
39,3 |
|
401,7 |
362,4 |
|
353, ? |
15,7 |
|
141,4 |
125,7 |
|
125,7 |
18,3 |
|
65,4 |
47,1 |
|
1 0 2 . 1 |
18,3 |
|
39,3 |
2 1 , 0 |
|
49,7 |
18,1 |
|
28,4 |
10,3 |
|
41,4 |
12,9 |
• |
15,5 |
2 , 6 |
|
При этом было отмечено: чем дольше пробы промораживались,
•гем значительнее было уменьшение углекислоты в оттаявшем рас творе .
При плавлении ладь, полученного промораживанием системы