Гидрохимия - Крайнов С.Р.
ISBN 5-247-01293-3
Скачать (прямая ссылка):
X 10-»; ПРМ8З(А8О4)22,Ы0-20.
Такой растворимости достаточно для существования в малокальциевых околонейтральных маломинерализованных водах содержаний мышьяка до л-10 мкг/л. Но тем не менее значительная разность в растворимости натриевых и кальциевых (магниевых) соединений мышьяка в воде определяет гораздо большую благоприятность натриевых вод для миграции и накопления в них мышьяка по сравнению с кальциевыми (магниевыми). Отражением большей благоприятности натриевых подземных вод для миграции мышьяка являются: а) увеличение встречаемости повышенных концентраций мышьяка в грунтовых водах в общей схеме их гидрогеохимической зональности при переходе от маломинерализованных НСОз-Са вод к более минерализованным HCO3-Na водам аридной зоны; б) увеличение встречаемости повышенных концентраций мышьяка в общей схеме вертикальной гидрогеохимической зональности геологических структур при смене менее минерализованных подземных вод HCO3-Ca состава на более минерализованные воды HCO3-Na состава. Характерные примеры такой зональности в распределениях мышьяка имеются в пределах Молдавского артезианского бассейна, где в HCO3-Na и HCO3-Cl-Na водах тортон-сарматского и верхнемелового горизонтов концентрации мышьяка увеличиваются до 20 мкг/л.
Рассмотрим причины увеличения содержаний мышьяка в подземных водах. Прежде всего рост концентраций мышьяка в подземных водах часто связан с окислением его сульфидных минералов. Так, при окислении арсенопирита в кислой и около нейтральной средах образуются H2AsO4- и H2SO4- Реакция окисления арсенопирита имеет следующий вид:
FeAsS+2H2O + 3O2 = Fe2+ + H3AsO-* + H2SO4. Собственные сульфиды мышьяка — реальгар AsS и аурпигмент
271
As2Sa также окисляются с образованием растворимых соединений
12AsS + 3O2 = 4As?(TB) + 2As2O3; As2S3 + 3H2O + 6O2 - As2O3 + 3 H2SO4 .
и далее
AeA+3H3O=2H3AsOV
В результате таких реакций окисления подземные воды, формирующиеся в районах мышьяксодержащих сульфидных месторождений, приобретают повышенные (выше ПДК) концентрации мышьяка. Такие мышьяксодержащие подземные воды широко распространены во многих рудных провинциях; таких как Урал, Малый Кавказ, Большой Кавказ и др.
Случаи увеличения содержаний мышьяка в подземных водах районов сульфидных месторождений достаточно часты и - это осложняет решение в них проблемы водоснабжения. В таких районах имеются случаи отравления населения мышьяком подземных вод. Дело осложняется тем, что высокие концентрации мышьяка в подземных водах районов сульфидных месторождений парагенетически ассоциируют с другими нормируемыми и токсичными элементами — селеном, молибденом, ртутью. Отличительные особенности таких мышьяксодержащих подземных вод: HC03-S04-Ca, SO4-Ca, SO4-Na состав; высокие концентрации железа, марганца, молибдена, селена, ртути, меди. Окислительно-восстановительный потенциал кислородсодержащих мышьяксодержащих подземных вод районов сульфидных месторождений обычно повышен (350—500 мВ).
Ранее шла речь преимущественно о грунтовых водах, но в районах сульфидных месторождений высокий уровень концентраций мышьяка (л-10 — л-100 мкг/л) могут иметь и напорные воды, особенно трещинно-жильные воды зон тектонических нарушений. Важная особенность мышьяксодержащих подземных вод районов сульфидных месторождений — их локальное оре-ольное распространение.
Мышьяксодержащие подземные воды могут формироваться также вследствие регионального увеличения содержания мышьяка в породах мышьяковых металлогенических провинций. Имеются такие металлогенические провинции, в пределах которых отдельные лито логические комплексы содержат повышенные количества мышьяка. Примером таких металлогеничееких провинций являются Урал, Донбасс, Малый Кавказ, Восточное Предкавказье и другие рудные регионы. В этом случае формируются региональные гидрогеохимические провинции мышьяксодержащих подземных вод. В таких провинциях существуют водоносные горизонты, подземные воды которых имеют наибо
272
лее высокие концентрации мышьяка. Так, в Донбассе повышенные содержания мышьяка характерны для подземных вод пес-чано-сланцевых пород карбона, верхней перми и триаса, а также пород, сопровождающих галогенные формации верхней перми. Наиболее часто подземные воды с высокими содержаниями мышьяка формируются в водоносных горизонтах, сложенных песчано-сланцевыми породами. Содержания мышьяка в таких породах обычно максимальные. В то же время в гидрогеохимических провинциях мышьяксодержащих вод повышен-нные концентрации мышьяка наиболее часто имеют НСОз-Na и HCO3-Cl-Na состав. Причина этого в более высокой растворимости натриевых соединений анионов мышьяковой и мышьяковистой кислот. И поэтому в общей схеме вертикальной гидрогеохимической зональности гидрогеологических структур мышьяковых провинции существует увеличение концентраций мышьяка при переходе от маломинерализованных HCO3-Ca вод к более минерализованным HCO3-Na и HCO3-Cl-Na водам.
•
10.2.5. Фтор
Общие сведения о гидрогеохимии фтора. Фтор принадлежит к числу элементов, чрезвычайно осложняющих решение проблемы
хозяйственно-питьевого водоснабжения во многих регионах СССР и других стран. Маломинерализованные и солоноватые (до 5 г/л) воды с повышенными (>1,5 мг/л) концентрациями фтора широко распространены в верхних водоносных горизонтах. Содержания фтора в них достигают 27 мг/л. В связи с обо-гащенностью пресных маломинерализованных вод ряда районов фтором, использование их для питьевого водоснабжения является одной из важнейших практических проблем, разрабатываемых в настоящее время в самых различных странах.
