II II II II II II II II II

Рис.3. Классификация природных вод по химическому составу (по Алекину)

Таблица 5.

Типы подземных вод по классификации Алекина.

5. Графические способы изображения химического состава воды.

5.1. Диаграмма.

Рис.4.Столбчатые диаграммы химического состава океанической воды (А)

и среднего химического состава поверхностных вод суши (Б)

5.2. Графики-треугольники.

Рис. 5. Анионный (А) и катионный (Б) состав океанической воды (I) и поверхностных вод суши (II).

Каждой вершине треугольника соответствует 100% содержания катиона (или аниона): верхней - Са²⁺ или HCO₃^1-, левой нижней - (Na¹⁺+K¹⁺) или Cl^-1, правой нижней - Mg²⁺ или SO₄^2-, а противолежащему каждой вершине основанию - нулевое значение этого иона. То есть, количество процентов данного иона убывает от вершины, где стоит его символ, к противоположным углам треугольника (рис.5).

Точку, характеризующую анионный (или катионный) состав воды получают при пересечении трех линий, проведенных параллельно трем основаниям треугольников, на высотах соответствующих содержанию анионов (или катионов).

Для большей наглядности в треугольниках проводят средние линии, разделяющие каждый из них на четыре малых треугольника – центральный и три «привершинных». В зависимости от того, в каком из малых треугольников расположена точка химического состава, легко определить класс и группу воды. (Точка в центральном треугольнике означает, что вода имеет смешанный состав – ни один из ионов абсолютно не преобладает). Например (рис.6), класс океанической воды – хлоридный, а группа – натриевая, повехностных вод суши, соответственно, гидрокарбонатный и кальциевая.

Рис. 6. Анионный (А) и катионный (Б) состав океанической воды (I) и поверхностных вод суши (II) на графиках-треугольниках с выделенными зонами классов и групп подземных вод

5.4. График-квадрат (квадрат Толстихина).

Этот график, предложенный Н.И.Толстихиным, также предназначен для изображения и сравнения многих анализов воды (рис. 7). По горизонтальной стороне квадрата откладывают в процент-эквивалентной форме катионы, а

Ca²⁺ + Mg²⁺

Экв

Cl1- + SO42-

­

u - I ­ - II

HCO31-

100%-экв 0%-экв

0%-экв

(Na1++K1+)

Рис. 7. График-квадрат Толстихина с точками, соответствующими составу океанической воды (I) и поверхностных вод суши (II).

по вертикальной – анионы. Ca²⁺ и Mg²⁺ показывают совместно, их количество возрастает слева направо от 0 до 100%-экв; одновременно в том же направлении содержание (Na¹⁺+K¹⁺) уменьшается (нижняя сторона квадрата на рисунке). Количество аниона HCO₃^1- увеличивается снизу вверх (правая сторона квадрата на рисунке) с одновременным уменьшением суммарного содержания Cl^-1 и SO₄^2- (левая сторона квадрата).

Для нахождения точки, соответствующей ионному составу воды, содержание (Na¹⁺+K¹⁺) откладывают справа налево по нижней горизонтальной линии квадрата (или по верхней - слева направо - сумму Ca²⁺ и Mg²⁺). Поскольку общее количество катионов составляет 100%, обе точки будут находиться на одной вертикальной прямой. Через любую из них проводят вертикальную линию, отвечающую катионному составу воды. Аналогичным образом поступают и с анионами – по боковой стороне квадрата снизу вверх откладывают содержание HCO₃^1- (или сверху вниз - сумму Cl^-1 и SO₄^2-). Через эту промежуточную точку проводят горизонтальную линию, соответствующую анионному составу. Точка пересечения двух проведенных линий (“катионной” и “анионной”) и изображает состав воды. На рисунке 7 изображен средний химический состав поверхностных вод суши и воды океана.

Большой квадрат системой параллельных горизонтальных и вертикальных линий, проведенных через каждые 10%, разделен на 100 маленьких квадратов, пронумерованных справа налево и сверху вниз. Номер маленького квадрата, в котором оказалась полученная точка и характеризует химический состав воды. В приведенном примере (рис.7) поверхностные воды суши имеют номер 22, а вода Мирового океана - номер 98 по классификации Н.И.Толстихина.