София Романова - Бессточные водоемы Казахстана. Том 2. Качество воды

Летом в поверхностном слое воды концентрация диоксида углерода не превышает 1,5 мг/л, концентрация гидрокарбонатов в стабильной зоне, по сравнению с занятой транзитным потоком, уменьшается (убыль достигает 1,5 %). Это свидетельствует о смещении карбонатно-кальциевого равновесия вправо, вследствие чего концентрация карбонатных ионов увеличивается до 55 10 6ммоль/л и величина рН воды достигает 8,60. Вода становится нестабильной с положительным индексом насыщения карбонатом кальция (S/St =10). Часть НСО3 и Са 2+– ионов, как и в искусственно подогретой зоне, выводится из поверхностного слоя в виде СаСО 3, который мигрирует в нижние горизонты. С глубиной концентрация растворенного СО 2растет и, когда она достигает величины равновесной концентрации, вода стабилизируется (карбонат кальция из такой воды не выделяется и не растворяется), т.к. концентрация СО 32- ионов соответствует произведению активностей Са 2+и СО 32-. В слое воды ниже температурного скачка концентрация растворенного СО 2, достигает 15 мг/л. Это значительно больше равновесной концентрации, которая в глубинных горизонтах водоема составляет 5,4-7,5 мг/л, в результате чего равновесие смещается влево. Концентрация СО 32 – ионов уменьшается до 2,7 10 6ммоль/л, что влечет за собой понижение значений рН до 7,40. Вода становится нестабильной с отрицательным индексом насыщения карбонатом кальция: S/St = 0,38. В ней содержится до 8,8 мг/л агрессивного СО 2. Такая вода способна растворять мигрирующий с поверхностных горизонтов карбонат кальция. Таким образом, несмотря на пересыщенность поверхностных слоев воды карбонатом кальция, возможность осаждения твердой фазы исключается.

Максимальное влияние искусственного подогрева на карбо-натно-кальциевое равновесие выявляется в зоне сброса циркуляционных вод. Насыщенность воды СаСО 3здесь достигает 14,9. Существование такого неравновесного состояния объясняется стабилизирующим действием органических веществ, а это, в свою очередь исключает опасность углекислотной коррозии гидротехнических сооружений, расположенных ниже сбросов подогретых вод.

Осенью в связи с перемешиванием воды агрессивная СО 2исчезает и для всего водохранилища характерен положительный индекс насыщенности воды СаСО 3. В зимний период концентрация растворенного СО 2(до 4,5 мг/л) не достигает уровня равновесной концентрации, в связи с чем S/St колеблется в пределах 1,7-3,6. В стабильной зоне, в условиях устойчивого ледостава в связи со стратификацией компонентов газового состава разница между величинами насыщенности воды в поверхностном и придонном слое достигает единицы. В зоне циркуляции отсутствие или неустойчивость ледостава обуславливает сдвиг равновесия вправо.

Таким образом, в течение всего года компоненты карбонатно-кальциевого равновесия находятся под воздействием сброса подогретых вод, что влияет на аэрацию воды, деструкцию органических веществ и другие факторы, от которых зависит, с одной стороны, потребление диоксида углерода, а следовательно, и изменение насыщенности воды карбонатом кальция, с другой – регенерация диоксида углерода и уменьшение насыщенности воды кислородом. Вот яркий пример влияния антропогенного фактора, а именно искусственного подогрева воды.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.