Общие сведения о воде

Вода является основным источником, необходимым для жизни человека. Она составляет около 70% общего веса тела у взрослых людей. Ежедневная потребность человеческого организма в питьевой воде составляет 2 – 3 литра. Отсутствие воды в организме неизбежно приводит к смерти в течение нескольких дней. Вода является лучшим растворителем, присутствующим в природной среде. Поэтому в ней также содержатся почти все химические элементы и соединения, присутствующие в земной коре. Они выступают в различных концентрациях в зависимости от их степени растворимости и многих разнообразных физико-химических процессов. Концентрация соединений в природных водах колеблется в среднем от нескольких мкг/л до нескольких десятков г/л.

Воды, присутствующие в природе, можно поделить на:

  • поверхностные воды;
  • подземные (грунтовые) воды;
  • атмосферные воды.

К поверхностным относят воды рек, озер, водохранилищ, прудов, каналов, морей. Их состав определяют почвенно-геологические условия: климатические, геоморфологические и антропогенные факторы.

К подземным водам относят: подрусловые, грунтовые, межпластовые, артезианские, карстовые, шахтные. Шахтными называют подземные воды, проникающие в выработанное при добыче полезных ископаемых подземное пространство и проходящие через водоотлив шахты. Состав подземных вод определяется условиями их образования и залегания.

Качество поверхностных вод зависит от сочетания климатических и геологических факторов.
Основным климатическим фактором является количество и частота осадков, а также экологическая ситуация в регионе. Выпадающие осадки несут с собой определенное количество нерастворенных частиц, таких как пыль, вулканический пепел, пыльца растений, бактерии, грибковые споры, а иногда и более крупные микроорганизмы. Океан является источником разных солей, растворенных в дождевой воде. В ней можно обнаружить ионы хлорида, сульфата, натрия, магния, кальция и калия. Промышленные выбросы в атмосферу также “обогащают” химическую палитру, в основном за счет органических растворителей и оксидов азота и серы, являющихся причиной выпадения “кислотных дождей”. Вносят свою лепту и химикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

К числу геологических факторов относится структура русла рек. Если русло образовано известняковыми породами, то вода в реке, как правило, прозрачная и жесткая. Если же русло из непроницаемых пород, например гранита, то вода будет мягкой, но мутной за счет большого количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения.

В целом поверхностные воды характеризуются относительной мягкостью, высоким содержанием органики и наличием микроорганизмов.

Значительная часть выпадающей дождевой воды, а также талая вода, просачивается в почву. Там она растворяет содержащиеся в почвенном слое органические вещества и насыщается кислородом. Глубже находятся песчаные, глинистые, известняковые слои. В них органические вещества по большей части отфильтровываются, но вода начинает насыщаться солями и микроэлементами. В общем случае, на качество грунтовых вод влияют несколько факторов.

  1. Качество дождевой воды (кислотность, насыщенность солями и т.д.).
  2. Качество воды в подводном резервуаре. Возраст такой воды может достигать десятков тысяч лет.
  3. Характер слоев, через которые проходит вода.
  4. Геологическая природа водоносного слоя.

В наиболее значительных количествах в грунтовых водах содержаться, как правило, кальций, магний, натрий, калий, железо и в меньшей степени марганец (катионы). Вместе с распространенными в воде анионами — карбонатами, гидрокарбонатами, сульфатами и хлоридами — они образуют соли. Концентрация солей зависит от глубины. В наиболее “старых” глубоких водах концентрация солей настолько велика, что они обладают явственно солоноватым вкусом. К этому типу относится большинство известных минеральных вод. Наиболее качественную воду получают из известняковых слоев, но глубина их залегания может быть достаточно большой и стоимость работ по бурению скважины и ее транспортировки на поверхность возрастает в разы. Грунтовые воды характеризуются достаточно высокой минерализацией, жесткостью, низким содержанием органики и практически полным отсутствием микроорганизмов.