02.03.2011 | Служба новостей УкрФирм
Физические свойства подземных вод
При изучении подземных грунтовых вод (подробнее) для различных целей определяют вкус, запах, цвет, прозрачность, температуру и другие физические свойства, которые характеризуют так называемые органолептические свойства, т. е. свойства, определяемые при помощи органов чувств. Они обычно прозрачны, бесцветны, не имеют запаха. Вкус зависит от вида и содержания растворенных минеральных соединений и газов. Органолептические свойства могут резко ухудшаться при попадании естественным или искусственным путем различных примесей (минеральных взвешенных частиц, органических веществ, некоторых химических элементов).
Температура подземной воды колеблется в широких пределах в зависимости от глубины залегания водоносного слоя, особенностей геологического строения, климатических условий и т. д. Различают воды холодные (температура от 0 до 20 °С), теплые, или субтермальные (20-37 °С), термальные (37-100 °С), перегретые (свыше 100 °С). Очень холодные циркулируют в зоне многолетней мерзлоты, в высокогорных районах; перегретые характерны для районов молодой вулканической деятельности (Камчатка, Исландия и др.).
На участках действующих водозаборов в основном распространены холодные с температурой от 5 до 20 °С.
С увеличением глубины залегания температура по закону геотермической ступени возрастает, достигая на глубине нескольких километров 100 °С и более.
Согласно ГОСТ, к физическим свойствам подземных вод относятся также плотность, вязкость, электропроводность, радиоактивность и др.
Плотность воды - масса воды, находящаяся в единице ее объема. Максимальна при температуре 4 °С. При повышении температуры до 250 °С плотность воды уменьшается до 0,799 г/см3, а при увеличении количества растворенных в ней солей повышается до 1,400 г/см3. За счет пониженной плотности возможно конвективное, восходящее движение перегретых подземных вод.
Вязкость воды характеризует внутреннее сопротивление частиц ее движению. С повышением температуры вязкость подземных вод уменьшается. Электропроводность подземных вод зависит от количества растворенных в них солей и выражается величинами удельных сопротивлений от 0,02 до 1,00 Ом • м. Радиоактивность подземных вод вызвана присутствием в ней радиоактивных элементов (урана, стронция, цезия, радия, газообразной эманации радия - радона и др.). Даже ничтожно малые концентрации - сотые и тысячные доли (мг/л) некоторых радиоактивных элементов - могут быть вредными для человека.
Подземная вода представляет собой сложный водный раствор, содержащий растворенные соли, газы (С02, Н28, СН4 и др.), органические вещества и коллоиды. Количественные соотношения между отдельными компонентами обусловливают физические свойства и химический состав подземных вод.
Ионно-солевой состав. Подземная вода не встречается в химически чистом виде. В ней обнаружено более 60 элементов периодической системы Менделеева. Основные компоненты (ионы), определяющие химический тип воды. Эти ионы составляют более 90% всех растворенных в воде солей. Железо, нитриты, нитраты, водород, бром, йод, фтор, бор, радиоактивные и другие элементы содержатся в воде в меньших количествах. Однако даже в небольших количествах они могут оказывать существенное влияние на оценку пригодности для различных целей.
Суммарное содержание растворенных в воде минеральных веществ называют общей минерализацией. О ее величине судят по сухому или плотному остатку (в мг/л или г/л), который получается после выпаривания определенного объема воды при температуре 105-110 °С. Между общей минерализацией подземных вод и их химическим составом существует определенная зависимость.
При геологических изысканиях для строительства (подробнее) очень важно знать состав подземных вод.