МЕЗОКОМПОНЕНТЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему МЕЗОКОМПОНЕНТЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД. Доклад-сообщение содержит 31 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

С.М.Судариков Гидрогеохимия Характеристика основных ионов, содержащихся в природных растворах Второстепенные ионы (мезокомпоненты)

Слайд 2

Описание слайда:

Компоненты характеризуются высоким кларком, но низкой растворимостью солей, или небольшим кларком, но хорошей растворимостью. Средние содержания МЗК обычно не превышают 10 мг/л. Только в особых условиях их концентрация увеличивается до 100- 200 мг/л, а иногда и до нескольких г/л. МЗК придают воде специфические особенности : 1) бальнеологическое значение. 2)Некоторые при высоких концентрациях могут служить объектом добычи, 3)другие имеют поисковое гидрогеохимическое значение. Многие МЗК служат индикаторами гидрогеохимических процессов и могут быть использованы как показатели загрязнения.

Слайд 3

Описание слайда:

Карбонат-ион (CO32-). Поскольку для большинства природных вод характерна среда, близкая к нейтральной, ион является достаточно редким. Воды, содержащие его заметные количества, характерны, например, для содовых озер. Такие воды могут формироваться при выщелачивании щелочных пород (нефелиновых сиенитов) с образованием глинистых минералов групп гидрослюды, галлуазита, монтмориллонита. Один из вариантов таких реакций NaAlSiO4 (нефелин) + nH2O + 2СО2–––––> Al4Si4O10(OH)8(n-4)H2O (галлуазит) + 4Na+ + 2СО32-

Слайд 4

Описание слайда:

Бром (Br-). Все соли, кроме AgBr хорошо растворимы: NaBr – 905 г/кг при 20о; 1210 при 100о. Бромиды кальция и магния еще лучше. Концентрации бром-иона изменяются от долей мг/л (большая часть пресных вод) до 10 г/л (рассолы последних стадий упаривания морской воды и сверхкрепкие подземные рассолы). Бром – один из важных ионов в составе океанской воды, которая и является одним из главных его источников в подземных водах. Содержание брома в воде Мирового океана составляет около 65 мг/л (0,14 %-экв).

Слайд 5

Описание слайда:

Основной механизм концентрирования - испарительная концентрация. При испарении океанской воды в лагунах бром накапливается одновременно с хлором, а их соотношение (так называемый хлор-бромный коэффициент, равный для океанской воды ~300) сохраняется вплоть до начала садки галита, начинающейся при минерализации 275–280 г/кг; концентрация брома при этом достигает 0,6 г/кг. Поскольку начальное содержание брома в океанской воде значительно ниже, чем хлора, и, кроме того, бромиды растворимы лучше, чем хлориды, по мере садки галита весь бром остается в жидкой фазе.

Слайд 6

Описание слайда:

Начинается закономерное уменьшение хлор-бромного коэффициента, снижающегося на последних стадиях упаривания морской воды до значений 30–50. В выпадающих солях бром полиморфно замещает хлор и его концентрация в твердой фазе растет по мере упаривания морской воды. Поэтому галит резко обеднен бромом (Сl/Br>1000); в карналлите относительное содержание брома увеличивается и значение хлор-бромного коэффициента снижается до 65–200; в бишофите, выпадающем на последних стадиях упаривания морской воды, хлор-бромный коэффициент снижается до 50–60.

Слайд 7

Описание слайда:

Другим источником брома в подземных водах может являться органическое вещество. Образующиеся из органики в соленых водах и рассолах дополнительные количества брома могут приводить к снижению хлор-бромного коэффициента для вод с минерализацией менее 280 г/кг до 80–100, а для вод с более высокой минерализацией – до 10–20. Известные суммарные содержания брома в подземных водах не превышают, однако, 10–13 г/кг. В пресных водах содержание брома обычно

Слайд 8

Описание слайда:

Иод (I–). В природных водах преобладает I-; Все иодиды кроме AgI хорошо растворимы. NaI – 1787 при 20о, 3020 при 100о. Иодиды кальция и магния еще выше. Минералы: AgI – иодаргирит, Аg(Cl,Br,I) – иодобромит, CuI .4AgI – купроиодаргирит, HgI –кокцинит, (Ag,Hg)I – токориалит, Ca(IO3)2 – лауторит

Слайд 9

Описание слайда:

Содержание иода в океанской воде составляет ~0,05 мг/кг. Даже на самых последних стадиях ее упаривания концентрация иода не превышает десятых долей миллиграмма на килограмм, т. е. в противоположность хлору и брому испарительная концентрация не может являться ведущим механизмом накопления иода в природных водах. Механизм накопления этого элемента в первую очередь предопределяется его ассимиляцией морскими водорослями и последующим их захоронением при образовании пород морского генезиса.

Слайд 10

Описание слайда:

Содержение иода в природных объектах. атмосфера: 1.10-8 – 1.10-6 г/м3; породы: магматические – n.10-5 – n.10-6 % осадочные – n.10-4 – n.10-5 % чилийская селитра – 1-1,5 % (лаутерит) бурые водоросли –n.10-2 % ламинарии – до 1,2 % кактусы – до 1 % природные воды (мг/л): грунтовые – n .10-6 – n.10-7 % артезианские n.10-5 % (иногда до 0,7-1 г/л)

Слайд 11

Описание слайда:

Переход значительных количеств иода из пород, содержащих органическое вещество, в подземные воды Лучше всего осуществляется в результате термического разложения органического вещества горных пород при температурах выше 125 oC. Концентрации иода в подземных водах нефтегазоносных провинций часто достигают 50–100 мг/кг, а в отдельных уникальных случаях до 770 (Устюрт) и даже 1400 мг/л (бассейн Анадарко в штате Оклахома, США).

Слайд 12

Описание слайда:

Иод-131 (131I) Также называемый радиойодом (несмотря на наличие других радиоактивных изотопов этого элемента). Период его полураспада составляет около 8 суток. Является одним из основных продуктов деления ядер урана и плутония. Внесли значительный вклад во вредные последствия для здоровья людей после ядерных испытаний 1950-х, аварии в Чернобыле.

Слайд 13

Описание слайда:

Авария на АЭС Фукусима I в марте 2011 Вызвала значительный рост содержания 131I в продуктах питания, морской и водопроводной воде в регионах вокруг АЭС. Анализ воды в дренажной системе 2-го энергоблока показал содержание I-131, равное 300 кБк/см3, что превышает установленную в Японии норму по отношению к питьевой воде в 7,5 миллионов раз.

Слайд 14

Описание слайда:

У человека большая часть йода в организме концентрируется в щитовидной железе, имеющей небольшую массу по сравнению со всем телом (12-25 г). Поэтому, даже небольшое количество радиойода приводит к большим дозам локального облучения щитовидной железы В качестве профилактики дефицита иода в организме применяется иодирование соли. Оптимальные концентрации 40-60 мкг/г. Иодируют иодистым калием или иодистым натрием.

Слайд 15

Описание слайда:

Месторождения иодных вод. Западная Сибирь. Япония. Сахалин. Камчатка. Северо-запад России. Месторождения иодных вод. Западная Сибирь. Япония. Сахалин. Камчатка. Северо-запад России. Промышленная добыча иода. Мировое производство иода около 20000 т/год, из них около 80-85 % из подземных вод; около 50 % – Япония (подземные воды), около 25 % – Чили (селитры).

Слайд 16

Описание слайда:

Фтор (F–). Значительно менее распространен в природных водах, чем остальные галоиды. Растворимость фторидов ниже, чем хлоридов, бромидов и иодидов. NaF – 42 г/кг про 20о и 50 при 100о. Комплексообразователь с Ca, Mg, Al, Fe, Be и др. Разложение комплексов только в щелочной среде, например, AlFn3-n + OH- Al(OH)3 + nF- Основным источником фтора являются горные породы с фторсодержащими минералами. Минералы: флюорит – CaF2; селлаит – MgF2; виллиомит – NaF.

Слайд 17

Описание слайда:

Важное отличие фтора от других галоидов – низкая растворимость его соединения с Са (флюорита) Составляет по разным авторам при температурах 18-22о 14,7-22 мг/л. Увеличивается в растворах сульфата магния (41 мг/л), хлорида магния (33,9), хлорида натрия (42). Уменьшается в растворах сульфата кальция (5,7), хлорида кальция (9,4). Увеличивается с ростом Na/Ca.

Слайд 18

Описание слайда:

Растворимость повышается в щелочной и кислой средах: CaF2 + 2H + –––> Ca 2+ +2HF CaF2 + OH - –––> Ca(OH)2 + 2F - CaF2 + CO32- –––> CaCO3 o + 2F - Типы фтороносных вод 1) пластовые (гидрокарбонатные натриевые воды) 2) трещинно-жильные, в щелочных породах Поскольку большинство природных вод содержат кальций, содержание фтора в них обычно не превышает 8–10 мг/л. Наиболее распространенные содержания 0,5–1,5 мг/л, наиболее благоприятные для питья.

Слайд 19

Описание слайда:

ПДК : < 1,5 мг/л; > 0,7 мг/л. Содержание фтора выше и ниже этих концентраций вызывает разрушение зубной эмали, и такие воды не рекомендуются для постоянного употребления. В очень редких случаях встречаются воды с содержаниями фтора десятки миллиграммов на литр и даже до 10–15 г/л. Это – бескальциевые воды некоторых апатитовых месторождений; высокое содержание в них фтора связано с растворением линз редкого минерала виллиомита (NaF).

Слайд 20

Описание слайда:

Антифлюорозное действие – кальций Причина – образование комплексов с кальцием. Соединения кальция способствуют выделению фтора из организма Самые неблагоприятные воды при [Сa] < 10 мг/л. В натриевых водах флюороз может развиваться уже при [F --] < 0,5 мг/л. Меры – дефторирование, смешение с водами других горизонтов, добавка комплексообразователей. F - токсичен, но токсичность снижается для комплексов с алюминием AlFn3-n; железом FeFn3-n. Один из путей улучшения воды – добавление Al.

Слайд 21

Описание слайда:

Нитраты (NO3- ). Высокая растворимость всех солей. NaNO3 при 20о – 875 г/кг, при 100о – 1800. Могут встречаться нитраты естественного происхождения. В небольших количествах (0,2–1 мг/л) нитраты содержатся в атмосферных осадках; по-видимому, окислы азота образуются в них из азота, окисляющегося при грозовых электрических разрядах. Ясно, что при растворении селитр – до сотен мг/л, но месторождения селитр (Чили) – в регионе с сухим климатом.

Слайд 22

Описание слайда:

Чаще всего нитраты – показатель органического загрязнения. В грунтовых водах часто встречаются значительные количества нитратов. Главная причина–использование азотных удобрений. В густонаселенных районах концентрации нитратов в природных водах часто достигают десятков и даже сотен миллиграммов на литр, между тем как ПДК этого иона оцениваются большинством нормативов в 30–45 мг/л.

Слайд 23

Описание слайда:

Нитриты (NO2- ). Хорошо растворимы; NaNO2 при 20о – 845 г/кг, при 100о 1630. Присутствие в воде даже в количестве менее 1 мг/л нитрит-иона, является показателем свежего хозяйственно-бытового загрязнения природных вод. Легко окисляются до нитратов. Вода, содержащая нитриты, не пригодна для питьевых целей.

Слайд 24

Описание слайда:

Стронций (Sr2+). Растворимость SrCl2 – 530 г/кг при 20о, 1008 при 100о. Слабо растворимы сульфаты (целестин – 110 мг/л), совсем слабо – карбонаты. По своим химическим свойствам стронций ближе всего к кальцию. Главный его источник в природных водах – сульфатные и карбонатные породы. Поскольку целестин гораздо менее распространен, чем гипс или ангидрит, а растворимость SrSO4 в 20 раз ниже, чем у гипса (0,11 против 2,02 г/кг), встречаемость Sr2+ в воде зоны интенсивного водообмена существенно меньшая, а концентрации ниже.

Слайд 25

Описание слайда:

«Стронциевая проблема» относится, прежде всего, к территориям гипсоносных фаций, в которых в парагенезисе с гипсом и ангидритом часто встречается целестин. ПДК стронция для питьевых вод – 7 мг/л. В некоторых районах развития гипсоносных пород концентрации стронция в воде водоснабженческих скважин достигают 15–20, а то и 30–40 мг/л, и найти альтернативный источник питьевой воды оказывается трудно (низовье р. Мезени и в ряде других районов Архангельской области).

Слайд 26

Описание слайда:

Другой процесс накопления стронция в подземных водах –упаривание морской воды Содержание стронция в морской воде около 10 мг/л (0,06 %-экв), в 200 раз больше, чем иода. При упаривании до предельной минерализации концентрации стронция достигают уже граммов в литре. В крепких рассолах Московского артезианского бассейна концентрации стронция до 3–4 г/л, а Ангаро-Ленского – 6–8 г/л. Это промышленные воды (жидкие руды), из которых возможно извлечение металлов, в том числе стронция.

Слайд 27

Описание слайда:

Аммоний (NH4+). Растворимость аммонийных солей высокая (NH4Cl – 375 г/кг при 20о и 773 при 100о). Небольшие количества аммония (до 1 мг/л) обычно имеются в атмосферных осадках и содержатся в большинстве типов поверхностных и подземных вод. Болотные воды – до 5-10 мг/л. Часто увеличение концентраций аммония свидетельствует о загрязнении подземных вод (в частности, при использовании аммонийных удобрений и взрывных работах).

Слайд 28

Описание слайда:

В нефтегазоносных районах наблюдаются повышенные концентрации NH4+ в водах глубоких водоносных горизонтов Они могут формироваться в результате восстановления азотсодержащих органических соединений. Фоновые содержания аммония для таких водоносных горизонтов могут достигать 20–30 мг/л, а существенное увеличение концентрации (иногда до первых граммов на литр) часто является нефтегазоносным признаком. Так, в Припятском бассейне известны концентрации до нескольких г/л.

Слайд 29

Описание слайда:

Железо (Fe2+ , Fe3+). Источники железа – сульфиды, окислы, гидроокислы. Несмотря на то, что примеси железа присутствуют в большинстве горных пород, а кларк железа вдвое выше, чем натрия и калия, этот элемент в большинстве природных вод практически отсутствует. Причиной является очень низкая растворимость окислов и карбоната железа. Активная водная миграция железа может происходить только в кислой среде или в условиях повышенных концентраций углекислого газа в воде. При этом в природных водах чаще присутствует ион Fe2+.

Слайд 30

Описание слайда:

Концентрации двухвалентного железа регулируются рН, СО2, органическим веществом. Некоторые регулирующие равновесия: FeS2 + 2H2O + 3O2 ↔2SO42- + Fe2+ +4H+ +2e 4Fe2+ + 8HСO3- + H2O + O2↔4Fe(ОН)3+8СO2 Fe2++ 2HСO3-↔FeСО3+СO2+ H2O