Меню

Растворенные вещества в реке

Сток растворенных веществ и химический состав речных вод

Кроме твердого стока выделяют еще сток растворенных веществ. Сток растворенных веществ состоит из органических и неоргани­ческих компонентов, находящихся в ионно-молекулярном и коллоидном состоянии. Этот сток можно также разделить на сток главных ионов (ионный), микроэлементов и биологических веществ. Со­держание этих веществ в единице объема представляет собой минерали­зацию воды. При этом основную массу растворенных веществ представляют главные ионы, а микроэлементы и биогенные составляющие играют вто­ростепенную роль.

К числу главных ионов , содержащихся в природных водах, в том числе в реках, относятся СО , НСО , SO , Mg 2+ , Ca 2+ , К + , Сl и Na + . Соот­ношение этих ионов в разных реках различно, но в большинстве рек обычно преоб­ладают НСО и Са 2+ . Это связано с тем, что речная вода соприкасает­ся с поверхностными слоями грунтов и пород, которые хоро­шо промыты и содержат малое количество легко растворимых хлоридов и сульфатов. Солевой состав этих грунтов и пород опре­деляется очень распространенными и менее растворимыми известняками. Чаще всего в речных водах наблюдаются соотношения ионов НСО > SO > Сl и Са 2+ > Mg 2+ > (Na + + K + ). Эти соотношения могут нарушаться, но они вполне справедливы для рек с маломинерализован­ной водой. С возрастанием же минерализации наблюдается относитель­ный рост SO , Сl и Mg + по отношению к кальцию.

По степени минерализации речные воды принято делить на 4 группы: малой минерализации (до 200 мг/л), средней (200 – 500), повышенной (500 – 1000) и сильной (более 1000 мг/л). Большинство рек земного шара имеет малую и среднюю минерализацию воды. Высокая минерализация встречается редко.

Химический состав речных вод (как общая минерализация, так и соот­ношение между ионами) зависит от характера преобладающего типа пита­ния рек и их водности. Так как источники питания и их интенсивность зна­чительно меняются в течение года и по территории, то меняются и соотно­шения ионов. Снеговое питание предопределяет малую минерализацию воды с преобладанием в ее составе ионов НСО и Са 2+ . В промерзшей под снегом почве создаются условия, при которых вода растворяет только те соли, ко­торые содержатся в самом верхнем слое почвы. Интенсивное дождевое и ледниковое питание также обусловливает малую минерализацию речных вод, но, как правило, превышающую минерализацию снеговых вод.

Во всех случаях большое влияние на минерализацию оказы­вают погодные условия. Чем суше, тем больше солей накапливается на по­верхности почвы вследствие испарения и соответственно тем большее их количество по­падает в реки, повышая минерализацию вод. Подземные воды, как прави­ло, обладают большей минерализацией и разнообразным химическим составом, зависящим от гидрогеологических условий. Поэтому в период межени минерализация воды в реках наибольшая.

Из микроэлементов в речных водах присутствуют Br, J, Сu, Pb, Co, Ag, Mn, W, Zn и другие в количествах, не превышающих 10 – 30 мкг/л. Эти эле­менты находятся в воде в растворенном виде и переносятся реками в со­ставе минеральных взвешенных веществ.

К биогенным веществам, содержащимся в речных водах, относятся соединения неорганического фосфора и азота (нитраты, нитриты, аммо­ний). Их концентрация обычно незначительна и выражается соты­ми долями миллиграмма на литр. Несколько ниже концентрация неорга­нических соединений фосфора – до 0.1 – 0.5 мг/л. Более высокие концентрации этих соединений связаны в первую очередь с хозяйственной деятельностью человека в бассейнах рек.

Органические ве­щества представлены главным образом в виде гуминовых соединений. Их содержание в воде весьма различно. Чем больше гуминов, тем вода имеет более бурые оттенки.

Источник

Эта статья перенесена сюда!

В речных водах, помимо твердых частиц, содержится небольшое количество растворенных веществ, которые попадают в реки с поверхностным и подземным стоком при растворении горных пород, смыве почв и сбрасывании в реки различных отходов, В целом минерализация речных вод небольшая, обычно малая – менее 200 мг/л ; b средняя – 200-500 мг/л, так как поверхностные воды стекают с хорошо промытых почвогрунтов междуречий и в реках происходит быстрая смена воды, по расчетам, в среднем 24 раза в год.

Химический состав речных вод зонален. В зонах избыточного увлажнения вода рек относится к гидрокарбонатному классу, к группе кальциевых вод. В водах степных рек появляются сульфаты (например, реки Приазовья), в реках полупустынь и пустынь – хлориды (например, реки Прикаспия – Эмба и др.). Самая незначительная минерализация у горных рек, питающихся ледниковыми и снеговыми водами, самая большая – у рек, питающихся преимущественно подземными водами (например, реки Казахстана – Ишим – 12 г/л, Эмба – 16 г/л, Тургай – 19 г/л).

В течение года химические свойства речных вод могут меняться в соответствии с различными условиями питания и погодой. В периоды с преобладанием поверхностного питания (дождевого, снегового, ледникового минерализация вод снижается, при переходе на подземное питание возрастает. Эта особенность присуща рекам аридных территорий, начинающихся в горах и имеющих ледниковое питание (например, Амударья).

Региональные особенности минеральном состава и степени минерализации речных вод обусловлены легкорастворимыми породами (соли, гипс и др.) в бассейне рек.

Читайте также:  Самая великая река в северной америке

Расходом растворенных веществ называется количество растворенных веществ, проносимое через живое сечение реки за 1 секунду. Сток растворенных веществ – количество растворенных веществ, проносимое через живое сечение реки за длительный промежуток времени (сезон, год). Например, годовой сток растворенных веществ Волги составляет 54,4 млн. т.

Помимо минеральных веществ, в речной воде всегда содержатся биогенные вещества, необходимые для жизни в самих реках.

Жизнь в реках

Реки – своеобразные природно-аквальные комплексы. В них обитают растения и животные, приспособленные к пресной воде, ее постоянному течению и турбулентному перемешиванию, небольшим глубинам, пронизанным солнечным светом. Условия жизни различаются на верхних, средних и нижних участках течений рек.

На верхних участках большие скорости течения, относительно низкая температура воды, беден планктон, скудна растительность, мало видов рыб (форель, хариус). Горные реки имеют подобный характер на всем своем протяжении. На средних участках равнинных рек скорости течения меньше, температура воды выше, поэтому условия для жизни планктона и растений благоприятнее – здесь возрастает число видов и особей рыб. Нижние течения рек наиболее благоприятны для жизни рыб: малые скорости, илистое дно, обильное питание, хотя и ухудшается газовый режим и возможна повышенная минерализация воды при нагоне морских вод. В нижних течениях много проходных рыб, которым свойственны миграции (нерестовые, кормовые, зимовальные).

Реки имеют большое хозяйственное значение. Прежде всего, они являются источником пресной питьевой воды для городов и других населенных пунктов, снабжают пресной водой промышленность, служат для орошения и обводнения земель. Реки используют для получения электроэнергии, как транспортные пути, места ловли и разведения рыбы, отдыха и различных спортивных мероприятий. Реки служат коллекторам и – водоприемниками при мелиорациях заболоченных земель.

К сожалению, многие реки сильно загрязнены промышленными и бытовыми стоками, ядохимикатами и минеральными удобрениями с нолей и стоками с животноводческих помещений. Далеко не везде по берегам рек существуют водоохранные зоны. Реки нуждаются в заботе и поддержке их естественного водного режима и его разумном улучшении путем создания водохранилищ, каналов и различных работ в бассейнах рек.

  1. Любушкина С.Г. Общее землеведение : Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по спец. «География» / С.Г. Любушкина, К.В. Пашканг, А.В. Чернов; Под ред. А.В. Чернова. — М. : Просвещение, 2004. — 288 с.

Источник

Химический состав природных вод. Закономерности распределения по территории

Химический состав природных вод – совокупность растворенных в природных водах минеральных и органических веществ в ионном, молекулярном, комплексном и коллоидном состояниях. В природных водах растворены почти все известные на Земле химические элементы, из 87 стабильных химических элементов, установленных в земной коре, в настоящее время в природных водах обнаружены около 80. При повышении чувствительности аналитических методов, очевидно, будут установлены и остальные. Распределение химических элементов в водных объектах определяется типом природной системы и свойствами самих элементов (их распространенностью в земной коре и растворимостью в воде). Х.с.п.в. представляет собой сложный комплекс растворенных газов, различных минеральных солей и органических соединений. Его условно делят на шесть групп:

главные ионы (см. макрокомпоненты природных вод);

растворенные газы (см. газовый состав природных вод);

Сложность Х.с.п.в. определяется не только присутствием в них большого числа химических элементов и многообразием их форм и соединений, но и разным содержанием каждого из них, которое к тому же меняется в различных типах вод, что связано с особенностями условий их формирования. Под формированием химического состава природных вод понимается совокупность процессов, приводящих к образованию того или иного химического состава природной воды. Количество растворенных веществ в воде будет зависеть, с одной стороны, от состава тех веществ, с которыми она соприкасается в процессе своего круговорота, с другой — от условий, в которых происходили эти взаимодействия. Факторы, определяющие формирование Х.с.п.в. могут быть разделены на прямые и косвенные.

Прямые — факторы, непосредственно влияющие на состав воды (т.е. действие веществ, которые могут обогащать воду растворимыми соединениями, или, наоборот, выделять их из воды). К ним относятся: горные породы, живые организмы, обмен с другими типами природных вод, а также деятельность человека.

К косвенным относятся факторы, определяющие условия, в которых протекает взаимодействие веществ с водой: климат, рельеф, водный режим, растительность, гидрогеологические и гидродинамические условия и пр.

Каждому типу природных вод (атмосферные осадки, поверхностные и подземные воды) соответствует определенный набор прямых и косвенных факторов формирования химического состава их вод. Для систематизации представлений о химическом составе и минерализации различных типов природных вод (а также водных объектов) используются классификации, в основу которых положены разнообразные принципы.

Воды большинства рек принадлежат к гидрокарбонатному классу. По составу катионов эта вода имеет почти исключительно преобладание кальция; гидрокарбонатные воды с преобладанием магния и натрия — крайне редкое явление. Из природных вод гидрокарбонатного класса наиболее распространены воды малой минерализации (суммарное содержание солей до 200 мг/л).

Читайте также:  Река покровско стрешнево до

Реки с водой, относящейся к сульфатному классу, сравнительно малочисленны. Они распространены преимущественно в степной полосе и частично в полупустынях. В составе катионов природных вод сульфатного класса, так же как и в водах гидрокарбонатного класса, преобладает кальций. Однако ряд рек сульфатного класса имеет преобладание натрия. По минерализации воды сульфатного класса значительно превосходят воды гидрокарбонатного класса. Речные сульфатные воды с малой (общее количество солей до 200 мг/л) и средней (общее количество солей с 200 до 500 мг/л) минерализацией встречаются сравнительно редко. Наиболее характерна для этих рек повышенная (общее количество солей с 500 до 1000 мг/л), а иногда и высокая (общее количество солей более 1000 мг/л) минерализация воды.

Реки, воды которых относятся к хлоридному классу, встречаются почти так же редко, как и реки, в воде которых преобладают сульфаты. К этой территории относятся преимущественно степные районы и полупустыни. Преобладающими катионами природных вод хлоридного класса являются главным образом ионы натрия. Воды хлоридного класса отличаются высокой минерализацией — свыше 1000 мг/л, реже от 500 до 1000 мг/л.

Приведенная характеристика ионного состава речной воды относится к периоду летней межени. До некоторой степени она характеризует состав и в период ледостава. Существенно иная, значительно меньшая минерализация воды наблюдается в период весеннего половодья.

В распределении ионного состава речной воды на территории России наблюдается определенная закономерность. Имеется общая тенденция к увеличению минерализации воды на большей территории европейской части России с севера на юг и с запада на восток. Зональность ионного состава речных вод объясняется не только действием климатических условий настоящего времени, но и в значительной мере климатом прошлого. Степень выщелоченности почв и пород, наличие в них легкорастворимых солей или засоленность почв — это естественный результат многовекового воздействия соответствующих климатических условий. Нарушают зональность химического состава воды рек на территории России различия состава пород и условий их залегания.

Источник



СТОК РАСТВОРЕННЫХ ВЕЩЕСТВ

Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии. — М.: Гостоптехиздат . Составитель: А. А. Маккавеев, редактор О. К. Ланге . 1961 .

Смотреть что такое «СТОК РАСТВОРЕННЫХ ВЕЩЕСТВ» в других словарях:

СТОК МИРОВОЙ — совокупность (вся масса) воды, стекающая с суши (из рек) в Мировой океан или озера. Количество воды, выносимой реками (их жидкий сток), равно » 42 тыс. км3 в год. Мировой сток участвует в процессах водообмена между сушей и Мировым океаном;… … Экологический словарь

СТОК РЕК ТВЕРДЫЙ — количество взвешенных, влекомых по дну и растворенных веществ (в т), проносимых рекой через любое поперечное сечение за более или менее длительный промежуток времени (декада, месяц, сезон, год). Различают отдельно сток взвешенных, влекомых по дяу … Геологическая энциклопедия

СТОК РЕК ИОННЫЙ — количество истинно растворенных веществ (в т), проносимых рекой через любое поперечное сечение за более или менее длительный промежуток времени (декада, месяц, сезон, год). Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н.… … Геологическая энциклопедия

ХИМИЧЕСКИЙ СТОК — См. Сток растворенных веществ … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

речной сток — Сток воды, наносов, растворенных веществ и тепла в русле данной реки … Словарь по географии

терригенный сток — Поступление с суши растворенных, коллоидных и взвешенных веществ в океан, преимущественно с речными водами … Словарь по географии

Алекин, Олег Александрович — [р. 10 (23) авг. 1908] сов. гидрохимик, чл. корр. АН СССР (с 1953). Чл. КПСС с 1942. В 1938 окончил Лен. ун т. В 1929 51 работал в Гидрологич. ин те в Ленинграде, с 1951 директор Гидрохимич. ин та АН СССР, с 1954 ректор Ростов. ун та. Осн. труды… … Большая биографическая энциклопедия

ВОДА — ВОДА. I. Физико химические свойства и состав воды. Водные пространства мирового океана и морей составляют 361 млн. кв. км и занимают 71% всей земной поверхности. В свободном состоянии В. занимает самую поверхностную часть земной коры, т. н.… … Большая медицинская энциклопедия

озеро — природный водоём в углублении земной поверхности (озёрной котловине). Питаются озёра атм. осадками, поверхностным и подземным стоком. По водному балансу озёра делятся на проточные (имеющие вытекающие из них реку или реки) и бессточные (не имеющие … Географическая энциклопедия

ОЗЕРО — водоем, окруженный сушей. По размерам озера варьируют от очень крупных, таких как Каспийское море и Великие озера в Северной Америке, до крошечных водоемов площадью несколько сотен квадратных метров и даже меньше. Вода в них может быть пресной,… … Энциклопедия Кольера

Источник

Что растворено в воде

Формулу воды человек узнает, еще не начав изучать в школе химию. Но химически чистой воды в природе не существует, она всегда содержит примеси и растворенные вещества.

Наталья Резник / «Здоровье-инфо»

Моря и океаны покрывают более двух третей поверхности Земли. Вода в них соленая: 1 л морской воды содержит 35 г солей. В основном это хлорид натрия, но есть и сульфат магния; среди множества других ионов в морской воде встречаются бром, иод, никель, олово, цинк, медь, серебро и золото. Независимо от глубины или географической точки, состав воды мирового океана весьма постоянен, хотя соленость ее может быть разной. Средиземное море, например, содержит до 40 г солей на литр, потому что сильное испарение с его поверхности не компенсируется притоком пресной воды из рек.

Читайте также:  Самая крупная река тайги

Пить морскую воду нельзя не только из-за невозможной горечи. Ее потребление приводит к обезвоживанию. В составе морской воды слишком много солей, для выведения которых организм вынужден использовать собственную воду. Если потерпевший кораблекрушение решит от отчаяния утолить жажду морской водой, при потреблении 500 мл он потеряет не менее 800 мл мочи.

Испокон веков люди пили пресную речную воду. Впрочем, слово «пресная» не означает, что в ней нет солей. Их просто гораздо меньше, чем в морской воде, и они другие – в основном, карбонаты и гидрокарбонаты. Состав и количество растворенных в пресной воде солей зависит от местности. Если вода течет по твердой, нерастворимой породе, например по граниту, соли в нее почти не переходят и такую воду называют мягкой. Если же вокруг пористый известняк, вода растворяет довольно много солей кальция и ее называют жесткой.

Жесткость воды имеет физиологическое значение. Избыток кальция поступает вместе с водой в организм и откладывается в суставах и на стенках сосудов в виде труднорастворимого карбоната.

Вода вымывает из почвы органические вещества – гумусовые кислоты, которые образуют взвесь. Они придают воде буроватый оттенок, неприятный привкус и запах. Цветность воды зависит и от присутствия некоторых ионов, в том числе трехвалентного железа и марганца. А вообще в современных реках может оказаться все, что человек выльет в воду или в почву: пестициды, радиоактивные элементы, соли тяжелых металлов, кислоты и нефтепродукты, детергенты, аммиак.

Каждый ребенок знает, что речную воду надо кипятить, потому что в ней микробы. Количество микроорганизмов определяет общее микробное число, то есть количество жизнеспособных бактерий разных видов в 1 мл воды. А видовой состав бактерий может быть разным и зависит от водной флоры и фауны, растительности на берегах водоема и многих других причин. Однако чем больше общее микробное число, тем выше вероятность, что среди микроорганизмов окажутся патогенные виды.

На состав речной воды влияют выпадающие осадки, таяние снегов, половодье и притоки, впадающие в более крупную реку или озеро, а также время года. Зимой в воде относительно много сульфидов, нитритов и некоторых гуминовых веществ, зато мало бактерий.

Колодцы, родники и скважины

Еще один традиционный источник питьевой воды – колодец. Его глубина обычно составляет 5-10 м, а питается он подпочвенными водами, которые подвержены загрязнениям. Все, что попадает в почву – нитраты, нитриты, детергенты, пестициды и тяжелые металлы, – может оказаться в колодезной воде.

Есть еще родники, бьющие из глубин. Вода в них не лучше колодезной, так как поступает из того же водоносного слоя. Состав ключевой воды зависит от паводков, ливней, загрязнения местности.

Чистая дождевая вода

Дождевая вода всегда была синонимом воды чистой – она льется прямо с неба, примесям в ней взяться, вроде бы, неоткуда. Однако небольшое количество солей содержит даже самый чистый дождик. В дождевой воде растворяется атмосферный углекислый газ, поэтому она всегда немного подкислена. А промышленные выбросы – сернистый газ и закись азота – делают дождевую воду еще более кислой. Еще грязнее она становится, когда стекает в подставленные бочки с крыш или деревьев. Вода смывает с древесных крон пыль, экскременты насекомых и выделения растений, вымывает из растений разные элементы (например, углерод, кальций, марганец).

Вода из-под крана

В наше время большинство людей набирает воду не из колодца или дождевой бочки, а из-под крана. С одной стороны, водопроводная вода – это гарантия качества. Воду предварительно очищают от взвешенных ила и песка, органики и неприятных запахов, обеззараживают и даже умягчают. Но добиться полного удаления всех примесей невозможно. Кроме того, для очистки и обеззараживания воду хлорируют, что чревато неприятными последствиями. Дело в том, что взаимодействуя с остатками органики, хлор образует вредные вещества, в том числе хлороформ, четыреххлористый углерод и диоксины, которые провоцируют рак печени, мочевого пузыря и желудка. Диоксины также попадают в воду из технических стоков и атмосферного воздуха (они содержатся в выхлопных газах, табачном дыме и дыме, который образуется при сжигании пластикового мусора). Диоксины сохраняются в воде 10-15 лет, а в человеческом организме – 6-8 лет.

На многих водопроводных станциях воду фторируют, а избыток фтора вреден для эмали зубов. В водопроводной воде могут также оказаться сульфиды, сульфаты, а также промышленные загрязнения в виде хрома, никеля, ртути, свинца, мышьяка, меди, радионуклидов.

Источник