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: 128
Скачиваний: 0
HgO-COg, наблвдаетоя постепенное уменьшение концентрации растворов по сравнению с исходной (таб я .З ).
Т а б л и ц а 3
Изменение концентрации растворов.углекислоты при оттаивании
Начальная Объем отКонцентрация Концентрация
концентра таявшей |
,в оттаявшей |
в контрольном |
|
ция 0 0 2 , пробы,мл |
|
пррбе, мг/л |
раотворе,мг/л |
мг/л. |
|
|
|
98 |
|
52,4 |
- |
210 |
|
31,4 |
- |
246 |
- |
13,1 |
- |
276 |
|
10,3 |
- |
41 |
|
19,8 |
50,6 |
55 |
|
11,4 |
40,0 |
48 |
|
3,9 |
23,3 |
56 |
|
2,4 |
4,4 |
42 |
|
6,6 |
28,6 |
62 |
|
9,5 |
24,2 |
45 |
|
5,3 |
17,2 |
49 |
|
0.4 |
6,6 |
Характер изменения концентрации углекислоты показан гра фически на рисунке I . Точка на оси ординат соответствует на чальной концентрации углекислоты.
Такое поведение углекислоты при замораживании ее водных растворов можно объяснить следующим образом: углекислый гав дает с водой криогидраты состава СС^'б^О [ 4 ] или eCQg^GHoO
[6].
В условиях наших опытов, как можно заключить из получен ных данных, такие соединения, по-видимому, не образуются. При замораживании по мере образования льда раствор становится все концентрированнее, давление С02 возрастает, в результате чего, газ удаляется из раствора. При полном замерзании он вытесняет ся окончательно. Наличие определенного количества газа в от таявшем растворе зависит от того, что в маосе льда образуются
179
5i
Рис Л . Характер |
изменения концентрации С0Р |
|
при |
оттаивании |
с |
—замороженный раствор
—контрольный раствор (не подвергавшийся замораживанию)
включения пузырьков газа; частично же COg адсорбируется ладом. Поетому при оттаивании углекислый газ переходит снова в рас твор* но уже в меньших количествах.
Эти экспериментальные, данные доказывают, что замерзание заметно влияет на поведение углекислоты в растворах. Из этих данных следует: чем глубже оттает мерзлый слой, тем меньше С02 будет додержаться в образовавшихся водах.
Расчет некоторых характеристик карбонатного равновесия (табл .4), произведенный для вод с минерализацией до 4 г /л , пг
О.А.Алекину [ i ] , подтверждает вышесказанное. Следует отметить, что не вое компоненты химического состава бшш определены од новременно, многие из них определялись в лаборатории, а не в поде. Поэтому характеристики карбонатного равновесия„могут служить лишь для качественной оценки процессов.
I & U
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л а ц а 4 |
|
|
|
|
Результаты |
расчета |
карбонатного |
равновесия |
|
||
* |
|
Аналитические данные |
* |
|
Расчетные данные |
|
|||
про |
pH |
НСО3 |
Са**, |
|
Равновес |
|
|
[ < S - ] g o g i ^ 2 |
|
бы |
|
|
Jca* * |
||||||
|
|
ыг-экв/л мг-экз/л |
Л |
ная. со2» |
[с0з ] |
СО3 i f ) 2 |
( i°) |
||
|
|
|
|
|
'мг/л |
|
|
5СаС03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
7,80 |
I I , 65 |
5,98 |
0 ,0 2 1 |
71,6 |
3,42*10”® |
3 .32 -I0”9 |
0,74 |
|
18 |
7,95 |
6 ,2 0 |
1 ,6 6 |
0,0X5 |
1 0 ,2 |
1,18-Ю 45 |
0,35 |
•10 " 3 |
0,08 |
19 |
7,85 |
6,40 |
1,95 |
0 ,0 2 0 |
11,7 |
1,79*10”^ |
0,51 |
•1 0 " д |
Q, II |
20 |
7,50 |
7,20 |
4,52 |
0,013 |
57,0 |
1 ,02-КГ6 ' |
0,92 |
•1 0 " 3 |
0 ,2 0 |
23 |
7,70 |
8 ,0 0 |
2 , 1 1 |
0,013 |
■22,7 |
-1,64 -Ю" 6 |
0,69 |
•1 0 " э |
0,15 |
27 |
7,55 |
9,00 |
4,37 |
0,015 |
54,5 |
1,59-Ю " 6 |
1,25 |
•1 0 " 9 |
0 , 2о |
24 |
7,20 |
3,20 |
2,93 |
0,005 |
6,5 |
0,17‘Ю-6 |
0,15 |
•1 0 " Э |
0,03 |
со '
Расчеты равновесия показывают, что для вод, залегающих непосредственно на мерзлых грунтах (J6 18,20,23,27), количест во равновесной С02 выше,найденной аналитически С02 свободной. Это происходит потому, что воды, контактирующие с мерзлыми го ризонтами в течение суток, могут испытывать переход из жидко го ооотояния в твердое и обратно. При этом углекислота, вытеоняемая из раствора, обогащает более верхние горизонты вод, для которых количество С02 свободной выше найденного расчетом количества С02 равновесной.
В водах, залегающих близко к поверхности, на количестве COg сказывается роль биологического образовали углекислого газа в почве. Здесь также наблюдается взаимоотношение; С02
равновесная > |
С02 овободной. |
|
Как видно |
из данных колонки |
8 таблицы 4 , вое воды далеки |
от насыщения'карбонатом кальция. |
В этом непосредственно про |
является влияние процессов криогенной метаморфизации, во-пер вых, потому, что в результате их протекания образуются холод ные надморалотные воды, растворимость СаСОд в которых выше, и, во-вторых, потому, что промерзание надмерзлотных вод постоян но смещает равновесие (2) в сторону образования СаС02 . В ре зультате оттаивания воды оказываются недосыденными карбонатом
кальция. Это приводит к тому, что СаС03 задерживается |
в про |
цессе своей нитрации в твердой фазе почв, на что уже |
имеют |
ся определенные указания [2_] |
|
Таким образом, карбонатное равновесие, само по себе достатонно сложное, значительно осложняется в надмзрзлотных во дах существованием динамического равновесия Н20(ж )-:'Н20(лед.)
ЛИ Т Е Р А Т У Р А
1. АЯЕКИН О.А., МОРИЧЕВА Н.П, Современные методы анализа природных вод. М,, АН СССР, 1962.
2. ВЛАСОВ Н.А., ЧЕРНЫШЕВ Л.А., ПАВЛОВА Л.И. Минеральные
воды одной части Восточной Сибири. М. -Д., АН СССР, 1961.
3. |
МАКАРОВ Б.Н, - |
ДАы СССР, т .128, |
№5. 1959. |
4 . |
НЕКРАСОВ Б.В. |
Курс общей химии, |
М. Д'осхимиздат, 1954. |
5. |
РЕЗНИКОВ А.А,, |
ПУЛИКОВСКАЯ Е.П. |
Методы анализа природ |
ных вод. М., Гоогеолтехиздат, 1954. |
|
||
6 . |
PEJCvm, I3E3C1, |
1964 . |
|
I .
Н.В.Бехтерева, Г.М.Шпейзер
ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ ФТОРА В НЕКОТОРЫХ ВОДАХ ТУШИНСКОЙ ДОДИНЫ
Тункинская долина Бурятской АССР славится многочисленны ми источниками; среди которых большой популярностью пользуют ся термальные воды Ниловой Пустыни и Жемчуга, имеющие большое бальнеологическое значение в используемые в лечебных целях..
До сего времени систематические исследования и данные по содержанию и динамике микроэлементов по этим минеральным ис точникам отсутствовали. С 1964 по 1966 г . гидрохимической ла бораторией Иркутокого гооуниверситета в оодружеотве с Бурят ским геологическим управлением были проведены режимные наблю дения на роднике I , роднике 2, скважинах 1 ,2 ,4 , роднике Гяазаом, реке Ихе-Ухгунь, скважине I-P Жемчуг.
Наряду о определением ионного соотава, физико-химических свойотв (pH, окислительно-восстановительным потенциалом,элек тропроводностью, удельным весом и т .д .) нами проводилось изу чение содержания я динамика некоторых микроэлементов Mg, Со,
*п, Со, Hi, 9 в др .
В данном сообщении мы остановимся на содержании ■ дннамиte фтора в водах Ниловой Пустыни и скважине I-P Жемчуг.
Поступление микроэлементов в природные воды происходит из юрод, почв, почвенных и грунтовых вод. Главным источником Е>тора в природных водах служат продукты разрушения горных по сол, в состав которых входят апатит, турмалин, слюды и др.
183
На миграцию микроэлементов оказывает влияние целый ряд факторов физического, физико-химического, геогидрохимического и биохимического характера. К гидрохимическим факторам от носятся : pH, газовый состав, содержание органического вещест ва, минерализация и другие факторы. К биохимическим - микро-. организмы, растения водоемов и другие.
Вопрос о действии фтора на организм человека подробно освещен г. литературе. Его действие не ограничивается "пятни стой эмалью" и зубным кариесом. Фтор медленно накапливается в организме, -откладываясь в костях, зубах, волосах, почках, тор
мозит |
образование антител в крови{ 1 , 2 ,3 ,4 ,i j . |
|
||
|
По данным Р.Д.Габович |
концентрацию фтора в*питьевой |
||
воде |
от 3,7 до *,0 мг/л |
следует |
считать .оптимальной,от 1,5 до |
|
2 . 0 - |
"временно допустимой", а от 2 ,0 и свш е |
- недопустимой. |
||
Установленных норм для фтора в питьевых лечебных водах не |
||||
имеется. |
|
|
|
|
По данным А.Е.Ферсмана р Л , |
фтор составляет 0,08.1 земной |
|||
коры. |
В работе Йоррснса| 8 j приводятся сред|ие |
содержания фто |
||
ра в порода;-:, которые, |
по Кларку ,i Ъашкнгтону, |
ровны 3,0*10“^, |
||
по Феферду, 4,0* 10“'" и, |
по Барту, 6,0* 10~Чь. |
|
||
Изучением содержания фтора в различных минеральных водах |
||||
занимались многие исследователи. |
По данным Р.Д.Габович^6J , |
содержание фтора в1 минеральных водах Бо&хоми составляет 3,3 мг/л, в источниках "Нафтуся" и "юэя" (Трусковец,Львовской об
ласти) соответственно |
J ,1 и 0,148, "джерыук" (Армения) 2 ,2 . |
|
Пс данным Ф.К.Головина [ о ] , |
минеральные воды Старой и Новой |
|
мацесты соде’гхат от 0 |
,у до |
3/3 мг/л. |
0 содержании фтора в латеральных водах Ниловой Пустыни совершенно отсутствуют опубликованные, данные, поэтому мы по ставили своей целью изучить воды Ниловой Пустыни и Жемчуга в гидрохимическом отношении и дать количественную характеристи ку содержания и динамику.ряда микроэлементов, в том числе и
фтора. Б течение XS64-I966 |
гг . было проанализировано около 430 |
проб воды из родников 1 ,2, |
скважин 1 ,2 ,3 ,4 ,-родника Глазного, |
реки Ихе-Ухгукь и скважины I-P Жемчуг.
Определение фтора в отобранных пробах воды проводили колоры ет рическам торяй-ализариновда методом из объема IJ0 мл. Чув ствительность методе 0 , 1 мг/л, точность * 131.
В таблице I приведены данные по |
содержанию фтора в мг/л, |
||||||
суш е ионов в мг/л |
и значению pH в роднике I, |
роднике |
2, сква |
||||
жинах 1,2, роднико Глазном, реке йхе-Ухгунь, скважине |
I-P |
||||||
Жемчуг. |
|
|
|
|
|
|
|
Известно, что региональный кларк гидросферы дай |
фтора, |
||||||
по А.Л.Виноградову, 1*10"^ г /к г . |
По данным Г.И.Климова и Н.А. |
||||||
Петрова, азотные термальные воды, |
распространенные в |
западном |
|||||
и южном Забайкалье, содержат фтора от |
2,6 до 22 |
мг/л. |
|
||||
Согласно данным, |
получешшл наш |
в течение |
нескольких |
||||
лет, содержание (/гора |
в ...щовских минеральных водах повышено |
||||||
до 5 •10”'* г/к г, что превышает его |
фоновое содержание. |
|
|||||
в азстно-метаиово*; воде скважины Жемчуг, |
как и в пресных |
||||||
вод гос данного радона, |
содержание |
фтора ниже, |
чем его |
кларк, в |
|||
ср« днем 0,35-Ю - ^ |
г /к г . |
|
|
|
|
|
|
. Из таблицы I |
вддно, что содергж&ше фтора |
в |
роднике I в |
течение года колеблется в пределах рт 2,3? до 4,9 мг в литре. Наименьшее содержание Фтора наблюдается в январе 2,3? мг/л и октябре-ноябре 2,70 и '3,32. Содержание фтора с апреля по сен тябрь возрастает о 4,40 до 4,-83 мг/л, что связано,по-видимо му, 'с поступлением фтора из-почвенно-грунтовых вод и атмос ферных осадков, куда он попадает из кислых вулканических ды
мов, |
содержащих HF |
, а также из почвенной пыли. 1акже возмож |
|
но, |
что увеличение |
содеркшшя фтора происходит за очет интен- |
|
сифекации вулканической деятельности pH = |
7 ,6 -7 ,9 . Сумма ио |
||
нов |
изменяется в течение года от 935,6 до |
9о2,2? мг/л. |
|
В роднике 2 содержание |
фтора в течение года изменялось |
|
от |
2,34 до 4,70 |
мг/л. Здесь |
также наименьшие количества-падь-" |
ют |
на октябрь, |
ноябрь, декабрь, январь и февраль 2,51-3,94 |
|
мг/л, начиная с |
марта по ишь содержание фтора возрастает с |
||
4 ,0 |
до 4,70 мг/л, pH = 7,70 -8,07, оуыма ионов изменяется от |
943до 1009 ыг/л.
Вскважине I содержание фтора от 2,22 до 4,90 мг/л. Наи меньшее содержание фтора в октябре, ноябре, декабре, январе и феврале - от 2,22 до З.нЗ, наибольшее содержание оказалооь в марте, апреле, мае, июне, июле и сентябре - от 3,9 до 4,9
(июль), pH изменялось от 7,77 до 8,15 и сумма ионов - от 740
до 970 м г/л. |
^ |
По скважине 2 наблвдаетоя аналогичная картина: увеличе-
о
[85