Файл: Сыдыков, Ж. С. Гидрохимические классификации и графики.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 0
их содержании не менее нижних норм, отличающих обыч ные воды от минеральных, и минерализация воды (М). Спра ва от дроби проставляются температура воды (Т) и дебит (D) в литрах на сутки. Например, состав минеральных вод Алек- сандровско-Ермолинского источника в Пятигорске имеет формулу
COj00H2S00lМ 45 |
CUoHCOgaBOjgy |
^ |
Na00Caa0Mgj0 |
5660" |
|
|
|
Впоследнее время формула М. Г. Курлова применяется
идля выражения химического состава неминеральных под земных вод. В этом случае в ней отображаются только основ ные анионы и катионы.
Описанная формула позволяет упростить табличный ма териал и делает его наглядным. Одним из ее недостатков яв ляется то, что в ней не отображаются абсолютные содержа ния главных ионов, крайне необходимые при практических работах. Для устранения этого недостатка формула М. Г.
Курлова была преобразована У. М. Ахмедсафиным и Ж. С. Сыдыковым(1961): при индексах ионов наряду с процент-эк- вивалентным их содержанием дается абсолютное значение в граммах на литр. Для удобства показа этих значений, осо бенно при отображении сложных ионов, одновременно реко мендованы условные символы ионов, предложенные О. А. Алекиным (1946), т. е. С — для карбонатных и гидрокарбо натных ионов, S —для сульфатных и т. д. Тогда состав воды Александровско-Ермолинского источника будет следующий:
40 |
р36 |
п?2 |
|
|
Ci:l >0 6Vi'- 'lf6R11 L30,83®П |
тлл |
|||
СО^Н^одаМм. |
30 |
ло |
||
45-ь / бв60- |
||||
Мя60 Гязи Мсг1и |
|
|||
Л а 1,02О а 0,45М £0,09 |
|
Формула М. Г. Курлова положена в основу ряда гидрохи мических классификаций и номенклатур химических типов вод. В частности, вода, отображенная в этой формуле, по сос таву основных ионов в убывающем по их содержанию по рядке, начиная с анионов, будет названа хлоридно-гидрокар- бонатной натриево-кальциевой (включая в название ионы с содержанием более 25 %-экв).
Однако в последние годы некоторые авторы рекомендуют прием «обратного чтения формулы». Так, если в формулу анионы и катионы вписываются в порядке от большего к меньшему, то читаются от меньшего к большему (пишется по правилам русской, а читается по правилам арабской пись менности). Как нельзя допускать такой разнобой в письме и чтении, так недопустим прием «обратного чтения формулы»,
30
хотя порядок номенклатуры состава вод от меньшего (вто ростепенного) к большему (основному) соответствует прави лам обычного русского словопостроения. В то же время нель зя не считаться с установившейся в определенной отрасли наук традицией, в частности, в наименовании химического состава вод, тем более подкрепленной формулами. Поэтому в тех разделах, где наименование вод трактуется авторами на стоящей работы, принимается та же традиционно установив шаяся последовательность от большего содержания к мень шему, т. е. по убыванию. Следует указать еще на одну неце лесообразность в названии химического состава вод, при ко торой в одном непрерывном ряду перечисляются все ионы без их логического раздела. Например, отмеченную выше в формуле М. Г. Курлова воду по основному ионному составу (более 25 %-экв) можно назвать хлоридно-гидрокарбонатно- натриево-кальциевой. В этом случае, как справедливо указал О. К. Ланге (1963), затушевывается принципиальное генети ческое различие между анионами и катионами. Ведь в логи чески обоснованных классификациях выделяются по анио нам основные деления — типы, группы, классы и т. д., а по катионам — подтипы, подгруппы, подклассы и т. д. Поэтому вода, приведенная ранее в качестве примера, должна быть названа правильно так: хлоридно-гидрокарбонатная натрие во-кальциевая.
Ф о р м у л у в о д ы м о ж н о д а т ь и п о п а л ь м е - р о в с к и м х а р а к т е р и с т и к а м , принимая условные ин дексы солености (Si, S2 и S3) и щелочности (Аь А2 и Аз) и
располагая их также в порядке убывания по количеству. Так, например, в составе воды с формулой Si Ai А2 первая
соленость (хлориды и сульфаты щелочей) больше первой ще лочности (гидрокарбонатов и карбонатов щелочей), которая, в свою очередь, больше второй щелочности (гидрокарбонатов щелочных земель).
Ф о р м у л а воды, по О. А. А л е к и н у , отображает класс, группу и тип природных вод по гидрохимической классификации этого автора. Например, формула С^а пред
ставляет воду гидрокарбонатного класса натриевой группы первого типа.
ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ КЛАССИФИКАЦИИ
При исключительно большом разнообразии количествен ного и качественного состава подземных вод громадное зна чение имеет их наиболее рациональная систематизация и классификация. В основу такой систематизации можно поло жить самые различные признаки или показатели и соответ ственно получатся самые разнотипные классификации. Это разнообразие окажется еще более значительным, если учесть, что наиболее полноценные классификации должны иметь определенную генетическую, методическую и разно практическую целенаправленность и должны охватить с большей или меньшей полнотой те или иные составные час ти вод различных семейств и природных групп (поверхност ную, почвенную, подземную, глубинную и т. д.).
В подавляющем числе существующих гидрохимических классификаций в основу систематизации положены глав ные ионы солевого состава вод, в котором привлекаются их соотношения, разные микрокомпоненты и газы, и только в отдельных случаях делается попытка охватить большинст во или почти все составные элементы вод по принципу их абсолютного преобладания. Некоторые авторы считают впол не достаточным для практических целей ограничиться при систематизации вод учетом их основного показателя — Ми нерализации, а другие — лишь ионного состава без учёта ми нерализации.
Практически во всех современных классификациях, как чисто химических, так и с элементами генетической основы, при выделении таксономических единиц используются дан ные химического анализа, выраженные в эквивалентной форме. Лишь отдельные авторы, считая, что в этой форме учитываются не все компоненты природных вод, базируют свои классификации на анализах, выраженных в весовой форме.
32
Итак, при существующем в настоящее время многообра зии можно выделить следующие группы гидрохимических классификаций подземных вод:
1) по степени минерализации;
2) по преобладающим компонентам химического состава;
3)по соотношению между отдельными компонентами хи мического состава;
4)по преобладающим компонентам химического состава
иих соотношению;
5)по преобладающим и бальнеологически ценным ком
понентам и содержанию газов в составе вод; 6) по совокупности различных, равноценных по значимо
сти признаков.
Рассмотрим группы гидрохимических классификаций с разбором отдельных классификаций, предложенных теми или иными авторами.
Классификация по степени минерализации подземных вод
Основой классификации подземных вод по степени мине рализации обычно служит суммарное содержание присутст вующих в них растворенных веществ, характеризуемое су хим остатком в граммах на литр (или на килограмм) воды. Реже применяются другие способы выражения, также даю щие представление об общем содержании растворенных ве ществ, например, удельный вес (плотность) воды или граду сы Боме.
Еще в 1929 г. В. И. Вернадский предложил подразделить
природные воды по степени минерализации |
на |
следующие |
|
классы: пресные с сухим остатком менее 1 г/л, |
соленые — |
||
от 1 до |
50 г/л и рассолы — более 50 г/л. |
В |
дальнейшем |
(1933— |
1936 гг.) он указал на необходимость выделения из |
класса соленых вод группы солоноватых с минерализацией от 1 до 10 г/л. Позже эта классификация была принята Ф. П. Саваренским (1935), О. К. Ланге (1937), В. А. Приклон-
ским (1935, 1949), И. К. Зайцевым (1945) и др. В. А. Прик-
лонский в группе солоноватых вод выделил две подгруппы: слабоминерализованных с сухим остатком 1 —3 г/л (удель
ный вес 1,0005—1,0015 или 0,08—0,25° Be) и средней мине
рализации с |
сухим |
остатком |
3— 10 г/л (удельный вес |
1,0015—1,0055 |
или |
0,25—0,80° |
Be). О. А. Алехин (1948) |
■предложил несколько иную градацию указанных категорий ■природных вод: пресные с минерализацией до 1 г/кг, солоно
ватые—1—25 г/кг, воды с морской соленостью—25—50 г/кг
3 -1 4 7 |
зз |
и воды соленые (с соленостью выше морской)— более 50 г/кг* Эту же градацию он сохранил в своей классификации и в
1970 г.
В 1955—1958 гг. И. К. Зайцев при составлении гидрогео химической карты СССР принял следующую схему подразде ления подземных вод по степени минерализации: пресные—
до 1 г/л (подгруппы до 0,5 и 0,5—1 г/л), солоноватые — 1 —
—10 г/л (подгруппы 1 —3 и 3—10 г/л), соленые — 10—50 г/л и рассолы — свыше 50 г/л (подгруппы 50—100, 110—270 и
более 270 г/л). Впоследствии И. К. Зайцев (1961) изменил гра дацию различных категорий подземных вод по величине ми нерализации, значительно опустив ниже интервалы града ции соленых вод (1—35 г/кг) и существенно расширив рамки
иподразделения рассолов (35—75, 75—150, 150—330, 330—
—450 и более 450 г/кг).
Вметодических указаниях по составлению гидрогеологи ческих карт масштабов 1 :1 000 000— 1 :500 000 и 1 :200 000—
1:100 000, разработанных в институте ВСЕГИНГЕО в 1960 г. для подземных вод с минерализацией до 50 г/л, предназна ченных для водоснабжения, предлагались следующие под разделения применительно к первым от поверхности водо носным горизонтам (г/л): до 0,1; 0,1—0,5; 0,5— 1; 1— 3; 3—
— 5; 5—7; 7— 10; 10— 15; 15—30 и 30—50. Несколько поз же Е. В. Пиннекер (1966) разработал классификацию по сте пени минерализации только для рассолов (на примере юга Сибирской платформы), выделив среди них рассолы (г/л): слабые — 36—150, крепкие — 150—320, весьма крепкие — 320—500 и предельно насыщенные — более 500. Естественно, что определенные модификации подразделения по степени минерализации подземных вод встречаются в работах дру гих авторов. Но они не вносят существенных изменений в описанные выше представления в этом вопросе.
Здесь следует особо указать на несогласованность пре дельных границ основных категорий подземных вод по сте пени солености (пресных, соленых и рассольных) у разных авторов; порой принятые теми или иными исследователями пределы даже не обоснованы. Спорна, в частности, граница раздела пресных и соленых вод, принимаемая в последнее время некоторыми гидрогеологами в 1 г/кг. Непосредствен ный переход пресных вод в соленые без какого-либо проме жуточного интервала по величине минерализации тоже нель зя признать логичным, не говоря о том, что вода с минерали зацией, допустим, в 1,1 г/кг никак не может быть названа
соленой. Так же спорна и граница раздела между солеными водами и рассолами, которая одними авторами принимается? в 50 г/кг, а другими — в 35 г/кг.
34