Задание

Используя данные таблицы вычислите погрешность химического анализа подземной воды, определите ее класс, группу и наименование. Определите вид жесткости подземной воды. Запишите состав воды в виде формулы солевого состава. При решении задачи используйте приложения 1-3.

Приложение 1. Классификация подземных вод

1. По обшей минерализации, г/л: сверхпресные < 0,2; пресные 0,2...1; слабо­солоноватые 1...3; сильносолоноватые 3...10; соленые 10...35; рассольные > 35.

2. По температуре, °С: переохлажденные < 0; холодные 0...20; теплые 20…37; горячие 37...50; весьма горячие 50...100; перегретые > 100.

3. По степени жесткости, мг-экв/л: очень мягкие < 1,5; мягкие 1,5...3,0; умеренно жесткие 3,0...6,0; жесткие 6,0...9,0; очень жесткие > 9,0.

4. По величине рН: очень кислые рН < 5; кислые 5 ≤ рН < 7; нейтральные рН=7; щелочные 7 < рН ≤ 9; высокощелочные рН > 9.

Приложение 2. Коэффициенты для пересчета содержания в воде главных ионов из мг в мг-экв

Приложение 3. Химическая классификация состава воды по С.А. Щукареву

Принадлежность воды к тому или иному классу в соответствии со схемой определяется содержанием главных ионов в количестве более 25 %-экв.

Пример решения

Проводят пересчет данных анализа из мг/л в мг-экв/л, используя пересчетные коэффициенты (приложения 6). Результаты записывают в третий и седьмой столбцы табл. 3. Например, содержание в воде гидрокарбонат-иона равно: 293 * 0,0164 = 4,8 мг-экв/л, где 293 мг/л — содержание гидрокарбонат-иона по условию задачи; 0,0164 —пересчетный коэффициент для гидрокарбонат-иона.

Для определения погрешности результатов анализа отдельно суммируют содержание анионов и катионов, выраженное в мг-экв форме. Относительная погрешность анализа в нашем случае равна:

х = [|(11,2—11,1|)/(11,2 + 11,1)]*100≈ 0,45%.

Таблица 1

Затем выражают химический состав воды в %-экв форме, приняв суммы анионов и катионов за 100 % каждую, полученные результаты записывают в четвертый и восьмой столбцы табл. 1.

В связи с тем, что при анализе воды сухой остаток не определялся, вычисляют его приближенно. При выпаривании все негазообразные вещества, кроме гидрокарбонат-иона, переходят в сухой остаток. Гидрокарбонат-ион распадается по уравнению: 2НСО₃^- + СО₃^2- + С02+ Н₂О. При этом в виде диоксида углерода и паров воды теряется около 0,5 его массы, точно 0,508. Экспериментально опреде­ленный сухой остаток всегда больше вычисленного (с учетом 0,5 НСО3), иногда на 5...12 %. Учитывая это, общую минерализацию (сухой остаток) приближенно вы­числяют по формуле:

М =(1,05...1,12)(0,5НСО3^- + SО₄^2- + Сl^- + Nа⁺ + Са²⁺ + Мg²⁺). (3)

По данным варианта А, М ≈ 1,1(0,5* 293 + 101 +152 + 218 + 4 + 17) ≈ 638 мг/л.

По классификации Щукарева (приложение 3) вода называется хлоридно-гидрокарбонатная натриевая и относится к 26-му классу, группе А.

Далее составляют формулу солевого состава. Формула составляется в виде дроби, в числителе которой записывают анионный состав воды (%-экв) в убывающем порядке, а в знаменателе — катионный. Перед дробью записывают содержание газов и специфических элементов, если они имеются в воде, и общую минерализацию М.

После этого определяют общую жесткость воды как сумму катионов кальция и магния, выраженных в мг-экв/л: 0,2 +1,4 = 1,6 мг-экв/л. С привлечением данных приложения 5, вода данного варианта классифицируется как мягкая.

Вывод: таким образом, название воды: гидрокарбонатно-хлоридно-натриевая, проанализированная вода является пресной, холодной, мягкой, кислой, относится к 26 классу вод и группе А (по Щукареву).

Экзаменационные вопросы

1. Содержание предмета, цели и значение геологии как науки. Разделы геологии

2. Гипотезы формирования Земли

3. Форма и внутреннее строение Земли и методы, позволяющие изучить это строение

1. Внешние оболочки Земли

5. Состав оболочек Земли и сейсмические границы раздела

6. Магнитное поле Земли, его происхождение и характеристики

7. Тепловое поле Земли, его происхождение и характеристики

8. Строение и состав земной коры

1. Минералы земной коры. Классификация по химическому составу, физические свойства минералов.
2. Выветривание. Геологическая деятельность ветра.
3. Геологическая деятельность текучих и поверхностных вод
4. Геологическая деятельность подземных вод
5. Разрушительная работа ледников, формы ледникового рельефа
6. Геологическая деятельность озер, болот.

15. Геологическая деятельность морей и океанов.

16. Селевые потоки: зарождение, движение, отложения. Предупредительные меры

1. Интрузивный магнетизм. Формы интрузии
2. Вулканизм. Типы вулканов, их строение и связь с магмой разного состава

19. Поствулканические явления, общая характеристика

20. Основные типы и факторы метаморфизма

21. Диагенез осадков

1. Основные формы залегания горных пород.
2. Понятие о горных породах. Классификация горных пород по генезису.
3. Понятие текстуры и структуры горных пород.
4. Магматические горные породы, классификация по химическому составу.
5. Осадочные горные породы и их классификация.
6. Метаморфические горные породы и их классификация.
7. Физико-механические свойства горных пород

29. Современные и древние коры выветривания

1. Классификация тектонических движений.

31. Колебательные, складчатые и разрывные движения земной коры.

1. Основные тектонические структуры литосферы

33. Основные структурные элементы платформ, их выражение, возраст платформ

34. Характеристика континентов и океанов как важнейших структур земной коры

35. Понятие о фациях

36. Понятие о деформациях, ее типы

37. Механизм разрушения горных пород, напряженное состояние земной коры

38. Слой и слоистость. Взаимоотношение слоистых толщ.

39. Трансгрессивное и регрессивное залегание отложений, их образование и выражение в геологическом разрезе.

40. Типы несогласий, их происхождение и выражение в разрезе. Тектонические движения геологического прошлого.

41. Складчатые деформации. Элементы складки, типы и формы складок, их образование

42. Складки в плане, замыкания складок, их значение для построения профилей

43. Физические условия возникновения разрывов в горных породах, элементы сброса, типы разрывных нарушений

44. Взбросы, надвиги, покровы, сдвиги. Элементы, образование, происхождение

45. Понятие о землетрясении, примеры катастрофических землетрясений

46. Геологические обстановки возникновения землетрясений, географическое распространение землетрясений

47. Цунами, условия возникновения, примеры

1. Основные задачи исторической геологии. Методы исторической геологии

49. Абсолютный возраст горных пород.

50. Относительный возраст пород и методы его определения. Геохронологическая таблица.

51. Классификация геологических карт. Принципы их составления.

52. Условные обозначения геологических карт. Изображение структурных элементов на геологических картах.

53. Способы измерения элементов залегания горный компас и приемы пользования им.

54. Определения элементов залегания пласта по геологической карте.

1. Построение структурных карт

56. Характеристика климатического и геологического круговорота воды.

57. Основные законы движения подземных вод.

58. Понятие о коэффициенте фильтрации и методах его определения.

59. Классификации подземных вод.

60. Расчет водопритока к дренажным сооружениям и водозаборам.

61. Режим грунтовых вод в районах многолетней мерзлоты.

62. Артезианские бассейны.

63. Межпластовые безнапорные и напорные воды.

64. Химический состав подземных вод.

65. Источники, их классификация и лечебно-промышленное применение.

1. Подземные воды нефтяных и газовых месторождений.
2. Определение скорости и направления движения воды. Карта гидроизигипс.

68. Виды воды в грунтах.

1. Понятие и классификация грунтов.
2. Лабораторные и полевые методы определения физико-механических свойств грунтов.
3. Стадии инженерно-геологических изысканий.
4. Порядок построения геологического разреза.
5. Методы, состав и объем инженерно- геологических работ.
6. Классификация полезных ископаемых.

75. Понятие о катагенезе и формирование нефти.

1. Опережающие и сопровождающие геофизические работы.
2. Оценка эффективности поисково-разведочных работ.
3. Особенности поисков и разведки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений.

79. Состав и свойства нефти

1. Состав и свойства природного газа
2. Понятие о породах-коллекторах
3. Пористость и проницаемость пород
4. Методы изучения коллекторских свойств.
5. Понятие о породах-покрышках
6. Понятие о природных резервуарах
7. Понятие о ловушках нефти и газа их типы
8. Понятие о залежах и месторождениях нефти и газа.
9. Миграция нефти и газа.
10. Антропогенное воздействие человека на внешний облик земли
11. Охрана недр и окружающей среды на предприятиях нефтегазовой отрасли