Минерализация водопроводной воды. Общая минерализация воды. Смотреть что такое "Минерализация воды" в других словарях

КЛАССИФИКАЦИЯ ВОД ПО ВЕЛИЧИНЕ МИНЕРАЛИЗАЦИИ. Все природные воды содержат то или иное количество солей. Наблюдаемый диапазон величин минерализации вод в природе чрезвычайно велик. Так,средняя минерализация атмосферных осадков на севере всего 10 мг/л. Минерализация снега в Антарктиде еще ниже -1 - 1,5 мг/л. В то же время минерализация рассолов выражается часто первыми сотнями граммов в литре. Минерализация уникальных по химическому составу подземных рассолов Ангаро-Ленского бассейна достигает 500-600 г/л.

Минерализацию пресных вод принято выражать в мг/л или г/л, соленых вод и рассолов в г/л или г/кг. В нефтяной гидрогеологии минерализацию иногда выражают в г-экв/л или г-экв/л.

Существует несколько классификации вод по величине минерализации, в которых, в зависимости от практического назначения или из других соображений, выделяются различные градации минерализации.

Классификация В.И.Вернадского считается простой с значениями:

пресные до 1 г/дм .

соленые 1 – 50 г/дм .

рассолы более 50 г/дм .

По В.А.Приклонскому классификация следующая:

пресные до 1 г/дм .

соленые 1 – 32 г/дм .

средне минерализованная 3 - 10 г/дм .

В стандарте МЕСТ 41-05-263-86 минерализация показана в таблице 3.

Классификация подземных вод по минерализации.

Таблица 3

О. А. Алекин, округляя различные предложенные той или иной классификацией пределы, намечает следующее деление вод по величине минерализации:

О. А. Алекин указывает, что область пресных вод, установленная до 1 г/кг, основана на восприятии человеком вкуса солености при сумме ионов в воде свыше 1 г/кг. Граница 25 г/кг между солоноватыми водами и водами морской солености установлена на том основании, что примерно по этой же минерализации температура замерзания и максимальная плотность воды совпадают. Граница между водами морской солености и солеными водами установлена потому, что в морях не наблюдается соленость свыше 50 г/кг.

В гидрогеологии пользуетеся популярностью классификация А. М. Овчинникова:

Ультрапресные пресные менее 0,2 г/л;

воды с относительно 0,2-0,5 г/л;

повышенной минерализацией 0,5-1,0 г/л;

солоноватые 1,0-3,0 г/л;

соленые 3,0-10,0 г/л;

воды повышенной соленостью 10,0-35,0 г/л

Для аридного Казахстана С.Ж.Сыдыков предлагает классификацию

Е. В Пиннекер рассолы по минерализации делит на четыре группы, которые различаются по химическому составу, объемному весу и другим признакам (табл. 4 дана классификация рассолов по величине минерализации).

Таблица 4

Между минерализацией и химическим составом воды устанавливается определенная закономерная зависимость: минерализацию наименее минерализованных вод обусловливают слабо растворимые соли, а минерализацию высоко концентрированных вод и рассолов - сильно растворимые соли. Поэтому гпдросиликатные воды будут находиться в группе весьма пресных, гидрокарбонатные кальциевые воды, за исключением углекислых газовых вод, всегда будут пресными, сульфатные и сульфатно-хлоридные воды преимущественно солоноватые и соленые, рассолы обычно относятся к хлоридному классу.

В химическом составе слабых и крепких рассолов резко доминируют ионы хлора и натрия. Весьма крепкие рассолы не могут образоваться без существенного участия хлоридов магния и хлоридов кальция, поскольку предельная растворимость NaCl в воде не превышает в обычных условиях 350 г/л. Предельно насыщенные рассолы образуются наиболее высоко-растворимыми хлоридными солями кальция и магния.

В природных условиях указанная закономерность иногда, нарушается. Встречаются хлоридные воды умеренной и даже низкой минерализации и, наоборот, гидросиликатные воды повышенной минерализации. Такого рода исключения называются гидрохимическими аномалиями , они свидетельствуют о специфических условиях формирования данных вод.

Гидрогеохимическая терминалогия. Гидрогеохимия –наукатолько что возникшая и нет прочно остановившихся общеринятых терминов. Это прежде всего термин «минерализация», который в минералогии понимается как процесс отложения рудных и нерудных минералов.

В гидрогеохимии и гидрогеологии под минерализацией принято понимать сумму ионов, молекул и различных соединений, содержащихся в водном растворе. Говоря о минерализации, имеется в виду состав всего комплекса химических веществ природной воды (диссоциированных, недиссоциированных, комплексных, коллоидных веществ). Разнобразие таких составов и определяют гидрогеохимическую терминалогию. Чтобы получить величину минерализации, обычно суммируют содержания ионов, присутствующих в химическом составе воды, хотя, строго говоря, минерализация и сумма ионов не идентичные понятия. Сумма ионов характеризует лишь диссоциированную часть химического состава воды. Вследствие того, что подавляющая часть растворенных в воде веществ находится обычно в диссоциированном состоянии (главнейшие ионы), вычисление суммы ионов, за исключением отдельных случаев, дает достаточно точное представление о минерализации воды.

В большинстве случаев суммирование определяемых ингредиентов дает более правильное представление о минерализации воды, чем сухой остаток.

Пределы минерализации по классификации Климентова даются вталице 5.

Таблица 5.

Ниже в таблице 6 даны значения степени минерализации и данные рН по Приклонскому и Лаптеву.

Таблица 6

В таблицах, кроме химических данных необходимо помещать следующие сведения: 1) обьект и его местоположение, 2) наименование водоносного горизонта и водоносной породы, дата отбора пробы воды (год, месяц, число). Резултаты анализа представляются в таблице в трех формах: миллиграммах (граммах) на литр, миллиграмм-эквивалентах на литр и процент-эквивалентах. Следует избегать астрономических цифр.

В таблице обязательно должна фигурировать сумма ионов, характеризующая величину минерализации воды, Полезно привезти величину сухого остатка, если она определялась аналитическим путем. Ионы рациональнее располагать в следующем порядке С1 -- , SО 4 -- , НСО 3 -- , СО 3 -- , К + , Nа + , Мg ++ , Са ++ .

Анионы распределяются в порядке их химической активносги, в отношении катионов это правило не соблюдено, поскольку более активный кальций стоит после магния. Такое расположение ионов удобно для комбинирования при пересчете химического состава воды из ионной формы в солевую. Объединяя эквивалентные количества катионов н анионов в том порядке, в каком они расположены, мы получим солевой состав воды.

Для обработки и систематизации результатов химических анализов подземных вод используются разработанные методы и приемы. В результате этого исследуемые воды можно оценить в соответствии требованиям для использований в хозяйственных целей и нужд других отрослей. Результаты химических анализов можно выразить графически и классифицировать подземные воды по химическому составу, минеральной жесткости, температурной и другими показателями. Эти сведения используются для определений типы подземных вод, уточнения их размещенияи в соответствующих пластах, сруппировать в единое водоносные гоизонты и устанавливать гидрогеологическую связь с поверхностными водами, а также условия формирования микрокомпонентного состава. Эти сведения о подземных водах очень нужны в целях использования в хозяйственном и других отраслях производств.

Основная литература: ОЛ 1 , 3 .

Дополнительная литература: ДЛ 1 /

Контрольные вопросы:

1. Как определяют значения минерализации?

2. Как рассчитывают сухой остаток?

3. Какая единица измерения минерализации?

Это количественный показатель содержания растворенных в воде веществ. Его еще называют содержанием твердых веществ или общим солесодержанием, так как вещества растворенные в воде находятся в виде солей. Наиболее распространенные неорганические соли (бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия) и маленькое количество органических веществ, растворимых в воде. Общую минерализацию путают с сухим остатком. На самом деле, эти параметры очень близки, но методы их определения разные. При определении сухого остатка, не учитываются более летучие органические соединения, растворенные в воде. В результате общая минерализация и сухой остаток могут отличаться на величину этих летучих соединений (как, правило, не более 10%). Уровень солесодержания в питьевой воде обусловлен качеством воды в природных источниках (которые существенно варьируются в разных геологических регионах вследствие различной растворимости минералов).

По общем минерализации воды делятся на следующие категории:

Кроме факторов, обусловленных природой, на общую минерализацию воды большое влияние оказывает человек: сточные воды промышленности, городские ливневые стоки (Соль используется зимой в качестве антиобледенителя) и т.п. По данным Всемирной Организации Здравоохранения достоверная информация о воздействии повышенного солесодержания на здоровье отсутствует. По медицинским показаниям ВОЗ ограничения не вводит. Как правило нормальным вкус воды считается при общей минерализации до 600 мг/л, при солесодержании более 1000-1200 мг/л вода может вызвать нарекания у потребителей. В связи с этим ВОЗ по органолептическим показаниям рекомендует предел общей минерализации в 1000 мг/л. Данный уровень может изменяться в зависимости от сложившихся привычек и местных условий. На сегодняшний день в развитых странах люди употребляют воду с низким солесодержанием - воду, очищенную технологией обратного осмоса. Такая вода наиболее чистая и безвредная, она широко используется в пищевой промышленности, изготовление бутилированной воды и т.п. Подробнее о минеральных веществах и воде читайте в статье: Вода и минеральные вещества. Отдельная тема величина минерализации при отложении накипи и осадков в котельном, бойлерном и сантехническом оборудовании. В этом случае к воде применяются специальные требования, и чем меньше уровень минерализации (особенно содержание солей жесткости), тем лучше.

Жесткость

Свойство воды, определенное наличием солей кальция и магния в растворенном виде.

Химия жесткости воды

Принято жесткость воды принято ассоциировать с катионами кальция (Са2+) и в меньшей степени магния (Mg2+). На самом деле, все двухвалентные катионы влияют на жесткость воды. Осадок и накипь (соли жесткости) образуются в результате взаимодействия катионов двухвалентных с анионами. Натрий Na+ - одновалентный катион не взаимодействует с анионами.

Приведем главные катиониты металлов, с которыми они ассоциируются и вызывают жесткость.

Железо, марганец и стронций оказывают на жесткость не большое влияние по сравнению с кальцием и магнием. Растворимость Алюминия и трехвалентного Железа маленькая при уровне pH природной воды, поэтому их влияние на жесткость воды также небольшое.

Растворенных веществ (неорганические соли, органические вещества). Так же этот показатель называют содержанием твердых веществ или общим солесодержанием . Растворенные газы при вычислении общей минерализации не учитываются.

За рубежом минерализацию так же называют «общим количеством растворенных частиц» - Total Dissolved Solids (TDS).

Наибольший вклад в общую минерализацию воды вносят распространенные неорганические соли (бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия), а также небольшое количество органических веществ.

Единицы измерения

Обычно минерализацию подсчитывают в миллиграммах на литр (мг/л), но, учитывая, что единица измерения "литр" не является системной, правильнее минерализацию выражать в мг/куб.дм, при больших концентрациях - в граммах на литр (г/л, г/куб.дм). Также уровень минерализации может выражаться в частицах на миллион частиц воды - parts per million (ppm). Соотношение между единицами измерения в мг/л и ppm почти равное и для простоты можно принять, что 1 мг/л = 1 ppm .

Классификация

В зависимости от общей минерализации воды делятся на следующие виды :

слабоминерализованные (1-2 г/л),
малой минерализации (2-5 г/л),
средней минерализации (5-15 г/л),
высокой минерализации (15-30 г/л) ,
рассольные минеральные воды (35-150 г/л)
крепкорассольные воды (150 г/л и выше).

Источники минерализации вод

На минерализацию вод влияют как природные факторы, так и воздействие человека. Природная минерализация зависит от геологии района происхождения вод. Различный уровень растворимости минералов природной среды оказывает серьезное влияние на итоговую минерализацию воды.

Воздействие человека сводится к сточным водам промышленности, городским ливневым стокам (т.к. соли и прочие химреагены используется зимой для борьбы с оледенением дорожного покрытия), стокам с сельхозугодий (которые обрабатываются химическими удобрениями) и т.п.

Питьевая вода

Качество питьевой воды регулируется в России рядом стандартов, а именно:

Источники

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Минерализация воды" в других словарях:

МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ВОДЫ, насыщение воды неорганическими (минеральными) веществами, находящимися в виде как ионов, так и коллоидов (см. КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ) . Степень минерализации выражается в г/л или мг/л (иногда в г/кг) … Энциклопедический словарь

Насыщение воды неорганическими (минеральными) веществами, находящимися в виде как ионов, так и коллоидов. Степень минерализации выражается в г/л или мг/л (иногда в г/кг) … Большой Энциклопедический словарь

Насыщение воды неорганич. (минеральными) веществами, находящимися в ней в виде ионов и коллоидов; общая сумма неорганических солей, содержащихся преимущественно в пресной воде, степень минерализации обычно выражают в мг/л или г/л (иногда в г/кг) … Экологический словарь Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Минерализация воды - 22. Минерализация воды Суммарная концентрация анионов, катионов и недиссоциированных растворенных в воде неорганических веществ, выражающаяся в g·dm 3

За рубежом минерализацию так же называют «общим количеством растворенных частиц» - Total Dissolved Solids (TDS).

Единицы измерения

Классификация

В зависимости от общей минерализации воды делятся на следующие виды :

слабоминерализованные (1-2 г/л),
малой минерализации (2-5 г/л),
средней минерализации (5-15 г/л),
высокой минерализации (15-30 г/л) ,
рассольные минеральные воды (35-150 г/л)
крепкорассольные воды (150 г/л и выше).

Источники минерализации вод

Питьевая вода

Качество питьевой воды регулируется в России рядом стандартов, а именно:

Источники

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Минерализация" в других словарях:

- (франц., от mineral минерал). Превращение в твердое тело, в ископаемое; образование камней и руд. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ пропитывание дерева или тканей минеральными солями.… … Словарь иностранных слов русского языка

минерализация - и, ж. minéralisation f. 1. геол. Процесс образования руд и камней. Уш. 1938. Сии минеральныя изпарения всего более участвуют в кристаллизации, крашении камней и минерализации. Карамзин ДВ 12 164. // Сл. 18. || Минеральное тело, минерал. Сл. 18.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

МИНЕРАЛИЗАЦИЯ, процесс образования ИСКОПАЕМЫХ, при котором органические компоненты организма замещаются неорганическим веществом. Циркулирующая вода растворяет определенные компоненты костей и панцирей, которые замещаются кремнеземом, железом или … Научно-технический энциклопедический словарь

Процесс привноса, а также отложения рудных и нерудных м лов восходящими или нисходящими рудоносными растворами или газовыми эманациями, а иногда и магм. расплавами. Часто под этим словом понимается результат процесса отложения м лов, т. е.… … Геологическая энциклопедия

МИНЕРАЛИЗАЦИЯ, минерализации, мн. нет, жен. Процесс образования руд и камней (геол.). || Насыщение органических тел минералами; образование окаменелостей (палеонт.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Превращение (расщепление, окисление) органических веществ в неорганические. Обычно происходит при участии микроорганизмов, обеспечивающих круговорот биогенных элементов в природе. (Источник: «Микробиология: словарь терминов», Фирсов Н.Н., М:… … Словарь микробиологии

Сущ., кол во синонимов: 2 окаменение (18) петрификация (5) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Минерализация - концентрация солей в водах; выражается в мг/л, г/л. Один из важнейших показателей загрязнения... Источник: МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ИНЖЕНЕРНО ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ СУЩЕСТВУЮЩИХ СВАЛОК И ПРОЕКТИРОВАНИЯ… … Официальная терминология

минерализация - Процесс разложения погребенного тела на отдельные химические элементы и простые химические соединения. Примечание Период минерализации определяется климатическими, почвенными, ландшафтными и т.п. условиями места расположения кладбища. [ГОСТ Р… … Справочник технического переводчика

минерализация - 2.10.7 минерализация: Процесс разложения погребенного тела на отдельные химические элементы и простые химические соединения. Примечание Период минерализации определяется климатическими, почвенными, ландшафтными и т.п. условиями места… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Книги

Сульфидная, стронциевая и редкоземельная минерализация фоскоритов и карбонатитов Турьинского массива и месторождения Люлекоп , П. И. Карчевский , Приводятся результаты детального исследования парагенети-ческих ассоциаций, физических свойств и химического состава сульфидов в фоскоритах и карбонатитах одного из крупнейшего на Кольском… Категория: Геология. Полезные ископаемые Издатель:

7. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД И ОЦЕНКА ИХ

КАЧЕСТВА

7.1. Формы выражения результатов анализа химического состава

подземных вод

Природная вода − сильнейший растворитель минералов и горных пород, обогащена различными солями. В связи с большим разбавлением природных растворов, соли практически полностью диссоциированы на ионы.

Главными ионами являются катионы Са2+, Mg2+, Na++К+, и анионы НСО3-, SO42-, Cl-. Определение содержания ионов выполняется аналитическими методами. Результаты принято представлять в ионной, эквивалентной и процентной формах (таблица 6).

Ионная форма - выражение содержания в природных водах ионов в единицах массы на определенный объем воды. Обычно это миллиграммы или граммы на литр воды. Ионная форма дает массовое содержание данного вещества в воде, что имеет большое практическое значение.

Эквивалентная форма. Ионы взаимодействуют друг с другом в эквивалентных количествах. Поэтому для установления взаимосвязи между ионами анализы выражают в эквивалентной форме. Она позволяет:

Судить о правильности произведенного анализа;

Составить гипотетические соли;

Классифицировать воды по ряду показателей.

Для пересчета необходимо содержание иона в мг/л разделить на его эквивалентный вес или умножить на пересчетный коэффициент, который является величиной обратной эквивалентному весу (таблица 7).

В природных водах ион Na+ значительно преобладает по сравнению с К+, поэтому сумма ионов (Na++К+) определяют по условному коэффициенту 0,04 (или по Na+).

Эквивалентный вес	Пересчетный коэффициент	Эквивалентный вес	Пересчетный коэффициент

Таблица 7 − Эквивалентные веса и пересчетные коэффициенты

Контроль анализа. Суммы анионов и катионов в мг-экв/л должны быть равны или незначительно различаться. Допустимая погрешность находится по формуле:

где ΣА – сумма анионов в мг-экв/л;

ΣК – сумма катионов в мг-экв/л.З0

В нашем примере расчет А доп производим для 10 и 11 скважин:

Погрешность допустимая;

Погрешность допустимая.

Процент-эквивалетная форма (%-экв) удобна для последующих сопоставлений природных вод различной минерализации и более четкого представления о соотношениях между ними. Процент-эквивалентная форма используется при графической обработке данных анализа, классификации вод и оценке их качества.

Для вычисления необходимо сумму эквивалентов катионов (ΣК ) и сумму эквивалентов анионов (ΣА ), каждую в отдельности, принять за 100 %, а затем рассчитать процентное содержание каждого иона. Точность расчета – до одного знака после запятой.

Проверку расчета проводят суммируя %-эквивалентные содержания анионов и катионов отдельно, суммы должны быть равны 100 %-экв.

7.2. Определение минерализации воды

Минерализация – количество растворенных в воде минеральных веществ выраженное в мг/л или г/л. Она имеет следующие понятия:

- сумма ионов (ΣИ , г/л) – арифметическая сумма содержания всех определенных анализом ионов в мг/л или г/л;

- сухой остаток определяется экспериментально, путем выпаривания определенного объема воды и высушивания осадка при температуре 110 о С.

Контроль анализа выполняется по сопоставлению величин сухого остатка и суммы ионов: они должны отличаться на 0,5 НСО 3 - . Это объясняется тем, что при нагревании ионы НСО 3 - переходят в СО 3 2- по схеме:

2НСО 3 - →СО 3 2- + Н 2 О + СО 2 ,

т. е. вместо 2 ионов НСО 3 - в сухом остатке остается только один ион СО 3 2- .

Согласно ГОСТ 17403-72 природные воды по минерализации разделены на группы (таблица 8). Предел пресных вод – 1 г/кг – установлен в связи с тем, что при минерализации более этого значения вкус воды неприятен – соленый или горько-соленый.

Таблица 8 – Характеристика вод по минерализации

7.3. Определение жесткости воды

Жесткость воды, согласно стандарту выражается суммой мг-экв/л ионов Са 2+ и Mg 2+ . Различают общую, устранимую (карбонатную) и неустранимую (постоянную) жесткость.

Общая жесткость равна сумме концентраций находящихся в воде катионов Са 2+ и Mg 2+ :

r Са 2+ + rMg 2+ = общая жесткость(мг-экв/л),где r - содержание иона в мг-экв/л.

Устранимая жесткость определяется по содержанию в воде гидрокарбонат-иона. При кипячении часть ионов Са 2+ и Mg 2+ соединяется с равным количеством иона НСО 3 - и образует накипь.

Неустранимая жесткость связана с наличием в воде солей сильных кислот Са 2+ и Mg 2+ (хлоридов, сульфатов, нитратов и т.д.) Определяется как разность общей и устранимой жесткости:

r Са 2+ + rMg 2+ − r НСО 3 - - жесткость неустранимая.

Определяют общую жесткость воды в соответствии с классификацией (таблица 9).

Таблица 9 − Классификация подземных вод по общей жесткости

7.4. Химическая классификация подземных вод

Разнообразие химического состава природных вод определяет необходимость их систематизации. Существует довольно много классификаций учитывающих химические свойства, соотношение групп анионов и катионов, генетические особенности вод.

Широко применяется классификация О.А. Алекина (рисунок 10), сочетающая принцип деления по преобладающим ионам и соотношениям между ними. Преобладающим является тот ион (отдельно рассматриваются анионы и катионы) , содержание которого больше каждого из двух других не менее чем на 10 %-экв/л. Если разница меньше, то вода будет смешанного состава, при этом уступающий в пределах 10 %-эквивалентов ион будет читаться сокращенным прилагательным, а преобладающий – полным.

По преобладающим анионам выделяется три класса вод: гидрокарбонатные (C ), сульфатные (S ) и хлоридные (С l ). В каждом классе по преобладающим катионам выделяют группы кальциевых, магниевых, натриевых вод.

Рисунок 10 - Схема классификации природных вод по химическому

Класс гидрокарбонатных вод объединяет маломинерализованные воды рек, пресных озер и значительное количество подземных вод.

К хлоридным относятся минерализованные воды рек, озер, морей, лиманов, подземные воды солончаковых районов, пустынь.

Сульфатные воды занимают промежуточное место между гидрокарбонатными и хлоридными.

По соотношению ионов выделяют четыре типа вод:

I тип . Это пресные, мягкие воды рек, поверхностных водоемов.

II тип . Воды малой и средней минерализации озер, рек, подземные вода, залегающие в осадочных породах.

III тип . К этому типу относятся сильноминерализованные вода глубоких горизонтов, океанов, морей, лиманов.

IV тип. Воды этого типа кислые, сильноминерализованные, очень жесткие.

Состав воды в соответствии с классификацией О.А. Алекина записывают в виде символа, к которому прибавляется и величина минерализации в г/л.

Например : вода гидрокарбонатная кальциевая второго типа с минерализацией 0,88 г/л будет записана символом - C II Ca 0,88

Определив класс, группу и тип вод по классификации О.А. Алекина, записывают их в графу 18 таблицы 6 при помощи символов.