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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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