ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. В соответствии с основными звеньями круговорота во­ды в природе различают воду атмосферную, поверхност­ную

В соответствии с основными звеньями круговорота во­ды в природе различают воду атмосферную, поверхност­ную, грунтовую и морскую.

Атмосферная вода, выпадающая на земную по­верхность, является наиболее чистой природной водой, но и она содержит, кроме газов (кислорода, азота и углекислоты), поглощаемых ею из воздуха, органические и неорганические вещества, количество и состав которых зависят от характера атмосферы. В районе больших на­селенных пунктов и промышленных центров атмосферные осадки содержат сероводород, сернистую и серную кисло­ты, частицы пыли и сажи. Вблизи моря в дождевых во­дах обнаруживается некоторое количество растворенного хлористого натрия. Общее солесодержание атмосферной воды обычно не превышает 50 мг/кг, содержание в ней накипеобразующих солей ничтожно. Использова­ние атмосферной воды для технических целей огра­ничивается трудностью сбора ее в значительных коли­чествах.

Воды поверхностная, грунтовая и мор­ская являются более минерализованными, чем атмос­ферная вода, и в большинстве случаев не могут непо­средственно, без предварительной обработки, применять­ся для технических целей. Поверхностные воды рек, озер и искусственных водохранилищ всегда содержат то или иное количество растворенных веществ и нерастворимых, механических примесей. Растворенными веществами вода обогащается в результате контакта с различными горными породами при протекании по руслам рек и филь­трации через грунт. Просачиваясь через верхние слои почвы, представляющие собой мелкозернистые породы, вода освобождается от механических примесей, но одно­временно обогащается солями, газами и органическими веществами, представляющими собой продукты разло­жения растительных и животных организмов.

Особенно интенсивно обогащают воду осадочные по­роды (известняки, доломиты, мергели, гипс, каменная соль и др.). Подпочвенными водами легче всего раство­ряются NaCl, Na₂SO₄, MgSO₄ и другие легкораствори­мые соли. Обогащение природных вод труднораствори­мыми карбонатами кальция СаСО_3, магния MgCO₃ и железа происходит не путем прямого растворения, а благодаря следующим химическим реакциям, кото­рые протекают при наличии в воде свободной углеки­слоты:

СаСО₃ + Н₂О + СО₂ ↔ Са (НСО₃) ₂ ↔ Са² + 2НСО₃^-

MgCO_{3 +} Н₂О + СО ₂ ↔ Mg (HCO_{3) 2} ↔ Mg²⁺ + 2HCO₃^-

FeCO₃ + H₂O + СО2 ↔ Fe (HCO₃)₂ ↔ Fe₂⁺ + 2НСО₃^-

В результате этих реакций образуются легкораство­римые в воде двууглекислые соединения — бикарбонаты кальция, магния и железа, диссоциирующие на катионы Са²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺ и анионы НСО₃^-. Так как углекислые соли кальция и магния встречаются весьма часто в виде различных пород, например известняков, меловых отло­жений и доломитов, то бикарбонаты кальция и магния содержатся почти во всех природных водах в тех или иных количествах.

Коренные горные породы, представляющие собой сложные силикаты и алюмосиликаты (граниты, кварце­вые породы и т. п.), почти нерастворимы в воде и лишь при продолжительном воздействии на них воды, содержащей органические кислоты, они, подвергаясь разрушению, образуют растворимые в воде сили­каты.

Подземные воды, выходящие на поверхность из арте­зианских скважин, родников и ключей, называют грун­товыми. Грунтовые воды обычно бывают прозрачными, практически не содержащими механических и коллоидных примесей, от которых они освобождаются в процессе фильтрации через толщу грунта. Но при прохождении через грунт вода насыщается различными растворимыми веществами, вследствие чего солесодержание грунтовых вод, как правило, выше, чем поверхностных. Из природ­ных вод наиболее минерализованными являются воды океанов, открытых морей и соленых озер.

Кроме естественного кругооборота воды, существует также искусственный, созданный жизнедеятельностью че­ловека. Вода из источников водоснабжения забирается насосами промышленных и коммунальных водопроводов, подается по трубам для того или иного употребления, заканчивающегося, как правило, ухудшением ее качества, после чего сточные воды спускаются в водоемы иногда после предварительной очистки, а нередко и без всякой очистки. В результате этого многие реки, являясь основ­ными источниками водоснабжения, сильно загрязняются промышленными и бытовыми стоками.

С промышленными сточными водами фабрик, заводов, рудников и коммунальных предприятий в источники водоснабжения могут попадать свободные кислоты и щелочи, соединения меди, свинца, цинка, алюминия, а также некоторые органические соединения: фенолы, эфирные масла, нефтяные продукты и т. п. В сточных во­дах населенных пунктов присутствуют продукты разложения бел­ков: амиды, амины, аммиак, сероводород и т. п. Такие стоки могут иногда радикально менять состав воды в водоемах в самых разно­образных отношениях, как это наблюдается, например, в случае химических, коксобензольных, нефтеперегонных и других заводов.

Степень загрязнения воды зависит от количества сточных вод, спускаемых в реку, живого сечения реки, скорости ее течения и ве­личины самоочищающего действия реки.

При использовании тепловыми электростанциями воды из за­грязненных рек необходима сложная обработка ее, что требует дополнительных затрат, ухудшает эксплуатацию оборудования и снижает экономичность работы электростанции. Поэтому охрана водоемов и рек от загрязнений является важной народнохозяйст­венной задачей, разрешение которой требует проведения надлежа­щей предварительной очистки всех сточных вод перед спуском их в источники водоснабжения.

Поиск по сайту: