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 , Mg²⁺, Ca²⁺, К⁺, Сl и Na⁺. Соот­ношение этих ионов в разных реках различно, но в большинстве рек обычно преоб­ладают НСО и Са²⁺. 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 Са²⁺ > Mg²⁺ > (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 Са²⁺. 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.