Файл: Сыдыков, Ж. С. Гидрохимические классификации и графики.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 76
Скачиваний: 0
ной природной обстановки их распространения, что объеди няет воды различных семейств и подсемейств) в единые ге нетические типы, классы, группы и подгруппы вод.
Исходными моментами гидрохимической части класси фикации служат следующие два положения:
1.Химический состав вод определяется условиями их формирования в той или иной конкретной природной обста новке.
2.На земном шаре выделяются три основные природные обстановки формирования химического состава вод: морская (включая океаническую), континентальная и глубинная. Каждой обстановке соответствует определенный гидрохими
ческий (генетический) ти п п р и р о д н ы х вод, в химиче ском (солевом) составе которых обнаруживаются определен ные специфические (характерные для каждой обстановки) компоненты.
Специфическим компонентом солевого состава морских вод является хлорид магния, самый распространенный из всех солей морского комплекса и продолжительно удержи вающийся в растворе. Поэтому этот тип вод В. А. Сулин на зывает хлоридномагниевым. В континентальной обстановке формирования подземных вод в их солевом составе в зависи мости от характера залегания и выщелачивания водовмеща ющей среды присутствуют специфические компоненты: суль фаты и гидрокарбонаты натрия, образующие сульфатнонат риевый и гидрокарбонатнонатриевый типы вод. Наконец, глубинная обстановка характеризуется присутствием в водах хлоридов кальция, которые в этих условиях наиболее рас творимые и устойчивые при всех значениях минерализации воды. Этот тип вод назван автором хлориднокальциевым.
Для отнесения воды к тому или иному типу В. А. Сулин рекомендует пользоваться процент-эквивалентной формой выражения анализов, определяя по ним величину трех основ ных коэффициентов, названных им генетическими (посколь ку они отражают генетические типы вод, образующиеся в определенных природных обстановках):
rNa- |
_ |
rNa-—rCl' . |
rC l'-rN a- |
|
гСГ |
’ |
rS04" |
’ |
rMg" |
При помощи этих коэффициентов выделяются четыре ге нетических типа вод (табл. 15).
Каждый из типов по преобладающему аниону делится на г р у п п ы : хлоридную, сульфатную и гидрокарбонатную (общее число групп 12, но в природе присутствуют не все). В
свою очередь, каждая группа вод по преобладающему катио-'
ну делится на п о д г р у п п ы : кальциевую, магниевую и нат риевую. Наконец, подгруппы делятся по величине свойств (или характеристик), по Ч. Пальмеру, на к л а с с ы . Как от мечалось выше, в водах сульфатнонатриевого, хлоридномагниевого и хлориднокальциевого типов по преобладанию опре деленных характеристик (А или S) выделяются классы А2, S2, Si и S3 (редко). В водах гидрокарбонатнонатриевого ти па — А2, A i , S i и А3 (редко).
|
|
|
Таблица 15 |
|
Коэффициенты, характерные для генетических типов |
||||
подземных вод, по В. А. Сулину |
|
|||
Тип вод |
rNa' |
rN a —rCl' |
rCl'—rNa- |
|
т-СГ |
rSO"4 |
rMg" |
||
|
Сульфатнонатриевый |
> 1 |
<1 |
_ |
|
Гидрокарб онатнонатрие- |
> 1 |
> 1 ■ |
— |
|
<1 |
||||
вый |
|
|
||
Хлоридномагниевый |
< 1 |
— |
|
|
|
|
|||
Хлориднокальциевый |
< 1 |
— |
> 1 |
|
|
В результате получается довольно дробная и сложная классификация (табл. 16). Достоинство ее заключается в де тальности и к тому же она в значительной мере позволяет,
исходя из состава воды, определять природную обстановку ее формирования, т. е. генезис. Однако выделение типов вод, названных генетическими, нередко бывает формальным: до статочно малейшего изменения отношения rNa':rCl'(no раз ным причинам), чтобы вода стала относиться уже к иной «обстановке» существования (к морской вместо континенталь ной или наоборот). К недостаткам классификации относится и условность правила комбинирования ионов, лежащего в основе выделения типов. Этот элемент условности сказыва ется и в названии вод по тем солям, наличие которых явля ется характерным и обязательным для данного типа, напри мер, отношение rNa'—rCl/ :rSO//4> l , характеризующее на
личие в составе вод гидрокарбонатов натрия. Между тем реальность специфических солей в водах сомнительна, а для слабоминерализованных вод даже исключается (см. выше). Недостаток классификации состоит также и в отсутствии вод переходных и смешанных групп и подгрупп.
Классификация Г. Н. Каменского (1958) предназначена для выделения гидрохимических типов подземных вод, исхо дя из соотношений анионов и катионов, образующих гипоте тические соли в порядке их химической активности. В связи с этим по своей емкости охватываемых при систематизации
68
Классификация природных вод, |
|
Таблица 16 |
||
по В. А. Сулину |
||||
|
|
Тип вод |
|
|
Группа вод |
Сульфатно- |
Гидрокар- |
Хлоридно- |
Хлориднокаль- |
|
-натриевый |
бонатно- |
магниевый |
циевый |
|
|
натриевый |
|
|
Гидрокар- |
Класс А2 |
1. Класс А2 |
Класс А2 |
Класс А2 |
бонатные Подгруппы: |
Подгруппы: |
Подгруппы: |
Подгруппы: |
|
|
кальцие- |
кальциевые |
кальциевые |
кальциевые |
|
вые |
магниевые |
магниевые |
магниевые |
|
магние- |
натриевые |
|
|
|
вые |
2. Класс Ах |
|
|
|
|
Подгруппа |
|
|
|
|
натриевая |
|
|
|
|
3. Класс А3 |
|
|
|
|
Подгруппа |
|
|
|
|
натриевая |
|
|
Сульфатные Класс S2 |
Класс Sj |
Класс S2 |
Класс S2 |
|
|
Подгруппы: |
Подгруппа: |
Подгруппы: |
Подгруппы: |
|
кальцие- |
натриевая |
кальциевые |
кальциевые |
|
вые |
|
магниевые |
магниевые |
|
магние- |
|
Класс Sx |
Класс Si |
|
вые |
|
Подгруппы: |
Подгруппы: |
|
Класс S[ |
|
кальциевые |
кальциевые |
|
Подгруппы: |
|
магниевые |
магниевые |
|
кальцие |
|
|
|
|
вые |
|
|
|
|
магние |
|
|
|
|
вые |
|
|
|
|
натрие |
|
|
|
|
вые |
|
|
|
Хлоридные |
Класс S2 |
Класс Si |
Класс Si |
Класс Si |
|
Подгруппы: |
Подгруппа |
Подгруппы: |
Подгруппы: |
|
кальцие- |
натриевая |
кальциевые |
кальциевые |
|
вые |
|
магниевые |
магниевые |
|
магние- |
|
натриевые |
натриевые |
|
вые |
|
Класс S» |
Класс Si |
|
натрие- |
|
Подгруппы: |
Подгруппы: |
|
вые |
|
кальциевые |
кальциевые |
|
|
|
магниевые |
магниевые |
химического состава вод показателей она значительно уже классификации В. А. Сулина. Здесь Г. Н. Каменский, коли чественно сопоставляя соотношения анионов и катионов (в порядке их активности), выделяет пять основных трупп (гид рохимических типов) вод, отличающихся различными соче таниями солей.
Г р у п п а I: rN a^rC r+rSO '^ . В этих условиях в со ставе водного раствора образуются следующие основные со-
69
ли: NaCl(l), Na2S04{2), NaHC03(3), Mg(HC03)2(4) и Ca{HC03)2(5).
Г р у п п а II: ?-Cr<;rNa'<:rCr + rS0 "4. В составе подзем
ных вод образуются две подгруппы солей: А — в составе вод помимо солей, указанных выше под номерами 1, 2, 4, и 5, присутствует MgSO"4 (6); Б — в составе вод помимо солей 1, 2, 5 и 6 присутствует GaSO" 4 (7).
Г р у п п а III: rN a'<rC r<rN a'+ 7'Mg". Здесь также вы
деляются две подгруппы: А — в составе вод кроме солей 1,
5, 6 и 7 участвует MgCl2 (8); Б — в составе вод содержатся |
|||
соли 1, 4, 5, 6 |
и 8. |
химическом составе |
|
Г р у п п а |
IV: |
7’Na'+rMg"<rCl. В |
|
вод помимо солей 1, 5, 7 и 8 присутствует СаС1г (9). |
|||
Г р у п п а |
V: |
rNa' + rMg'' + rCa"<rCr + rSO"4. В составе |
|
подземных вод кроме указанных выше |
солей образуются |
сульфаты тяжелых металлов и свободная серная кислота. Каждая из выделенных групп (типов) отличается содер
жанием характерных солей, специфичных для данной груп пы (типа). Такими солями для группы I являются гидрокар бонаты натрия, для группы II — сульфаты натрия, для груп пы III — хлориды магния вместе с сульфатами магния, для группы IV — хлориды кальция и магния и для группы V — сульфаты тяжелых металлов и свободная серная кислота.
Первые четыре группы (типа) вод были выделены ранее В. А. Сулиным (1946) соответственно под наименованиями гидрокарбонатнонатриевого, сульфатнонатриевого, хлоридномагниевого и хлориднокальциевого типов. Эти же подраз деления, но в несколько иной формулировке применены и в классификации О. А. Алекина (1946), в которой выделена также группа V кислых вод.
В наименовании химического состава вод Г. Н. Камен ский предлагает: а) если ионы указанных специфических солей являются преобладающими, а содержание других ионов незначительно (менее 25%), то последние не упомина ются, и наименование типов вод дается по названию этих солей: 1) гидрокарбонат-натриевый (НСО'з—Na'), 2) суль-
фат-натриевый (SO"4—Na'), 3) хлорид-магниевый (СГ—Mg'.'),
4) хлорид-кальциевый (СГ—Са") и 5) сульфат-железистый
(SO"4—Fe, Си) и т. д .; 6) если содержания других ионов
значительны, то эти ионы ставятся по краям наименования (анионы в начале и катионы в конце): СГ—НС13'—Na',
SO"4—Na'—Са", СГ—Mg"—Na', SO"4—СГ—Mg".—Ca",
СГ—Ca"—Na' и т. д .; в) ионы, составляющие специфические соли, сохраняются в обозначении типов вод даже при их малом содержании. Например, воды А и Б, анализы кото
70