Skład naturalnych wód podziemnych
W składzie naturalnych wód podziemnych można wydzielić:
- substancje nieorganiczne (mineralne),
- substancje organiczne,
- gazy,
- mikroorganizmy.
Substancje nieorganiczne (mineralne) – wytępujące w formie roztworów
rzeczywistych, roztworów koloidalnych i zawiesin – stanowią w typowych wodach
naturalnych podstawową masę substancji rozpuszczonych. Suma substancji
mineralnych rozpuszczonych w wodzie (obliczona na podstawie bilansu analizy
wody) nazywana jest mineralizacją wody (Witczak, Adamczyk, 1995).
Dla jej dokładnego określenia konieczne jest wykonanie pełnej analizy wody,
co często ze względów praktycznych jest trudne i kosztowne. W sposób przybliżony
ogólną mineralizację wody charakteryzuje się przez suchą pozostałość
(rys.1
). Odpowiada ona masie osadu pozostającego po odparowaniu 1 dm
3 wody i wysuszonego w temperaturze 105 °
C.
Substancje mineralne rozpuszczone w wodach można podzielić na:
- Składniki główne (makroskładniki, jony główne), obejmujące:
aniony: chlorki (Cl-), siarczany
(SO42-), wodorowęglany
(HCO 3-) i węglany (CO
3 2-);
kationy: sód (Na+) , magnez
(Mg2+), wapń (Ca2
+).
- Składniki podrzędne (drugorzędne):
aniony: azotany (NO3-
), azotyny (NO2-), krzemiany
(HSiO3-);
kationy: jon amonowy (NH4+
), potas (K+), żelazo (Fe2
+, Fe3+).
- Mikroelementy (mikroskładniki):
obejmują związki pozostałych kilkudziesięciu pierwiastków występujących
w typowych wodach zazwyczaj w ilości rzędu mg/dm3 (ppm)
i mniejszych (µg/dm3, ppb), czy nawet ng/dm
3 (0,001 ppb). Do częściej oznaczanych pierwiastków należą:
Ag, Al, As, Au, B, Ba, Be, Bi, Br, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, F, Ge, Hg, In,
J, Li, Mn, Mo, Ni, P, Pb, Pt, Ra, Rb, Sb, Sc, Se, Sn, Sr, Th, Ti, Tl, U,
V, W, Zn, Zr.
Składniki główne: Na+ , Mg
2+, Ca2+
oraz Cl-, SO42
-, HCO3-+
CO 32- stanowią w sumie ponad
90% substancji rozpuszczonych w typowych wodach naturalnych (często
ponad 99%). Znajomość tej prawidłowości ułatwia generalną charakterystykę
wód . Do oszacowania typu hydrogeochemicznego wody wymagane jest
co najmniej oznaczenie składników głównych. Do zamknięcia bilansu analizy
wymagane jest oznaczenie składników głównych i drugorzędnych. Mikroelementy,
nawet jeśli osiągają w wodach naturalnych stężenie wyższe od rzędu mg/dm
3, to ich procentowy udział rzadko przekracza 1% mineralizacji i
w bilansie najczęściej nie są uwzględniane.