Wykład (4), Hydrogeologia i ksztaltowanie środowiska wodnego
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Skład chemiczny wód podziemnych
i sposoby jego przedstawiania
Jarosław Kania
Akademia Górniczo-Hutnicza
Katedra Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej
SUBSTANCJE WYSTĘPUJĄCE W NATURALNYCH
WODACH PODZIEMNYCH
◙ substancje nieorganiczne (mineralne);
◙ substancje organiczne;
◙ gazy;
◙ mikroorganizmy.
FORMY ROZPROSZENIA SUBSTANCJI W WODACH
◙ roztwór rzeczywisty (< 10
–3
μ
m),
◙ koloidy (10
–3
–
10
–1
μ
m),
◙ zawiesiny (< 10
–1
μ
m)
◙ zawiesiny (< 10
μ
m),
SUBSTANCJE MINERALNE NIEORGANICZNE
n < M ≤ 640 000 mg/L
~ 83 pierwiastki
1
POWIĄZANIA MIĘDZY RÓŻNYMI FORMAMI WYRAŻANIA
OGÓLNEJ ILOŚCI SUBSTANCJI ZAWARTYCH W WODACH
(nazewnictwo wg PN-75/C-04618-03 za Witczak, Adamczyk, 1995)
SUBSTANCJE MINERALNE ROZPUSZCZONE W WODACH
¾
SKŁADNIKI GŁÓWNE
(makroskładniki, jony główne):
Cl
−
,SO
4
2
−
,
HCO
3
−
+CO
3
2
−
4
3
3
Na
+
,K
+
,Mg
2
+
,Ca
2
+
¾
SKŁADNIKI PODRZĘDNE
(drugorzędne):
NO
3
−
,NO
2
−
,H
4
SiO
4
−
NH
4
+
,Fe
2
+
,Fe
3
+
2
SUBSTANCJE MINERALNE ROZPUSZCZONE W WODACH
¾
MIKROELEMENTY
(mikroskładniki):
ª
Balneologiczne:
Fe, As, B, Br, J, F i inne
ª
Przemysłowe:
J, Br, B, Li, Rb, Sr, Cs, Ge, W i inne
ª
Rejony kruszconośne:
C Z Pb A Cd H Ni A S A Sb Bi S W U
Cu, Zn, Pb, Ag, Cd, Hg, Ni, Au, Sn, As, Sb, Bi, Se, W, U
ª
Ochrona wód:
Hg, Pb, Ni, Cu, Zn, Cd, Cr, Al, As, Ba, Be, B, F, J, Mn, Sr, Se
GAZY
Główne
:
O
2
,N
2
,CO
2
,H
2
S, H
2
,
węglowodory (CH
4
icięższe),
szlachetne (He, Ne, Ar i inne)
Pochodzenie:
ª
Atmosferyczne:
N
2
,O
2
,CO
2
,Ne,Ar
ª
Biochemiczne:
CH
4
, CO
2
, N
2
, H
2
S, H
2
, O
2
C
4
, CO
2
,
2
,
2
S,
2
, O
2
ª
Chemiczne:
CO
2
,H
2
S, H
2
,CH
4
,CO,N
2
, HCl, HF, SO
2
,Cl
2
,NH
3
ª
Radioaktywne:
He, Rn
3
ANALIZY WÓD PODZIEMNYCH
Analizami fizykochemicznymi i bakteriologicznymi wód podziemnych
nazywamy
badania jakości wód
polegające na określeniu ich składu
chemicznego własności fizycznych i chemicznych oraz składu
chemicznego, własności fizycznych i chemicznych oraz składu
bakteriologicznego.
Skład chemiczny wód podziemnych
oznacza skład rozpuszczonych
(zdysocjowanych i niezdysocjowanych) substancji występujących
w wodzie (gazów, minerałów, substancji organicznej itd.) a nie samej
wody jako związku chemicznego. Skład chemiczny wód decyduje o
właściwościach (chemicznych, fizycznych i organoleptycznych) wody.
ANALIZY WÓD PODZIEMNYCH
Do
właściwości chemicznych
wód podziemnych zaliczane są zwykle:
odczyn wody (pH), warunki utleniająco-redukcyjne (Eh), kwasowość
i zasadowość wody, jej mineralizacja lub sucha pozostałość oraz
twardość
twardość.
Najważniejszymi
właściwościami fizycznymi
wód podziemnych są:
temperatura, przewodność elektrolityczna właściwa, radoczynność,
gęstość i lepkość wody.
Właściwości organoleptyczne
wód podziemnych to przede
wszystkim: smak i posmak wody, barwa, przeźroczystość oraz
mętność wody. Zależą głównie od chemizmu wód, a rozpoznawane są
bezpośrednio przy pomocy zmysłów: smaku, wzroku, powonienia.
Skład bakteriologiczny
wody obejmuje ilościową charakterystykę
wskaźników bakteriologicznego zanieczyszczenia wód.
4
JEDNOSTKI STOSOWANE W OBLICZENIACH
HYDROGEOCHEMICZNYCH
mg/dm
3
miligramy na litr próbki
µg/dm
3
mikrogramy na litr próbki
ppm
mg/kg próbki
ppb
μ
g/kg próbki
mmol/dm
3
milimole na litr próbki = milimolarność
M
molenakgH
2
O = molalność
mM
milimole na kg H
2
O
mval/dm
3
miligramorównoważniki na litr próbki
N
gramorównoważniki na litr próbki = normalność
dla wód słodkich:
mg/dm
3
≈ ppm;
mmol/dm
3
≈ mM
Przedstawienie analizy w formie procentowo-równoważnikowej
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]