Пресная и соленая, горькая и ядовитая

В народе о воде говорят: «Где проберется, того и наберется». Вода вечная странница, жадная к поглощению всего встречного. Передвигаясь по порам, трещинам, карстовым каналам, она все пытается унести с собой.

Вода растворяет минералы, газы, органические вещества, этому способствуют особые свойства воды, ее ионизирующая способность, высокая диэлектрическая постоянная, способность к расклиниванию и разрушению кристаллических решеток. Даже так называемые благородные металлы — серебро и золото — растворяются в воде. Кому не известна удивительная лечащая «серебряная вода», в которой серебро находится в виде мельчайших частиц размером от нескольких десятков до нескольких тысячных долей микрона (микрон — одна тысячная миллиметра). Опытами было установлено, что и другие металлы образуют аналогичные растворы.

Эта способность воды приводит к многоликости подземных вод. Химический состав подземной воды является своеобразной ее «визитной карточкой».

Гидрогеологам удается прочитать эту запись природы. Она используется для выяснения путей, пройденных водой, обнаружения полезных ископаемых, выявления истории образования воды и решения многих других важных вопросов.

В водах под землей обнаружены почти все элементы, входящие в периодическую систему Д. И. Менделеева. Однако наиболее распространены, как и следует ожидать, элементы, чаще всего встречающиеся в воздушной оболочке и земной коре. Это хлор, сера, углерод, кремнеземы, кислород, натрий, магний, кальций, железо, алюминий. Эти элементы находятся в воде в виде ионов (т.е. заряженных атомов). Но вода не довольствуется только ими. Она удерживает вещества в виде молекулярных и коллоидных (тонко раздробленных) образований. Часто присутствуют в воде органические вещества и молекулы газов — углекислоты, сернистой кислоты, метана, азота, кислорода, гелия и других.

Все больший вклад в композицию состава подземных вод вносит человек. Удобрения, рассеиваемые на пахотных землях, растворяясь, постепенно инфильтруются в грунтовые воды. На тепловых электростанциях из системы гидрошлакоудаления поступает целый набор веществ, из которых нельзя не отметить сернистую кислоту и углекислоту.

Многие неприятные ядовитые соединения проникают в подземные воды на территориях химических производств. В городах под землю уходят зараженные бытовые стоки, среди которых основное место отводится моющим порошкам и другим производным современной бытовой химии. Цивилизация вносит серьезные коррективы в химический состав подземной воды.

Часто можно слышать выражение: «Какая здесь жесткая вода!». В такой воде плохо смывается мыло, не промываются волосы, медленно развариваются овощи, мясо, крупы. Совершенно противоположны качества «мягкой» воды. Получается — жесткая вода — «жестокая», а мягкая — «добрая». Но это не совсем так. В последние годы установлено, что в районах, где для питья используются мягкие воды, люди более расположены к инфарктам. Значит, мягкая вода не всегда «добрая».

Что же такое жесткость? Это качество воды, зависящее от содержания солей кальция и магния. Чем их больше, тем жесткость выше (рис. 27). Вместе с тем если кипятить воду, то часть этих солей (главным образом карбонатных) разрушится и перейдет в осадок. Поэтому можно говорить об общей жесткости — суммарном содержании кальциево-магниевых солей, а также временной жесткости — удаляемой при кипячении — и постоянной жесткости — остающейся после кипячения. Это очень важно, что часть жесткости устраняется кипячением. Такая особенность воды широко используется в промышленности и в быту.

Рис. 27. В зависимости от содержания иона кальция (или маг ния) воды могут быть жестки! и мягкие, пригодные и не при годные для питья

Прежде чем варить пиво, выделывать кожи или производить сахар, всегда устанавливается величина жесткости воды. В жестких водах многие производства оказываются невозможными. Да и пить воду высокой жесткости нельзя. Вот и получается, что вода воде — рознь. Мы встречаем прекрасные пресные воды, содержащие мало солей, и жесткие, неприятные на вкус воды, засоренные кальциево-магниевыми солями.

Широко распространены в земле воды, содержащие хлориды натрия и калия. Эти воды солоноватые или совсем соленые. Если к ним добавляются еще хлористо-магниевые соединения, то они становятся горько-солеными.

Иногда воды оказываются ядовитыми. Чаще всего с ними мы встречаемся в промышленных районах и особенно на территориях химических комбинатов. Такие грунтовые воды могут содержать и ядовитые химические соединения, различные кислоты, вредоносные бактерии. Мы теперь видим, насколько разнообразны подземные воды, как они многолики.