Полезные примеси

Благодаря тому, что воде, находящейся под повышенным давлением, присуща высокая растворяющая способность, подземные воды богаты разнообразными комплексами ионных, молекулярных и коллоидных примесей, зачастую насыщены газами.

Самая пресная подземная вода встречается обычно в высокогорных источниках. Иногда содержание солей в ней ниже 0,1 ^г/_л. Подземные рассолы, залегающие под равнинными территориями, отличаются противоположными свойствами: в них содержатся одинаковые по массе количества солей и воды. В Туркмении, например, обнаружены рассолы с минерализацией 547 ^г/_л.

Химический состав подземных вод определяют по сочетанию преобладающих ионов: гидрокарбонатно-кальциевые, хлоридно-натриевые и т. п. Степень минерализации подземных вод обычно находится в определенной зависимости от их химического состава.

Так, пресные воды - преимущественно гидрокарбонатные. В рассолах средней концентрации (100-150 ^г/_л) чаще всего преобладает хлорид натрия. В более крепких рассолах наряду с ионами хлора содержится также много кальция и магния. С ионным составом подземных вод связано и содержание в них некоторых газов, особенно углекислого. От него зависит карбонатное равновесие (соотношение катионов водорода, кальция и анионов гидрокарбоната и карбоната). Подземные воды повышенной углекислотности агрессивны по отношению к строительным сооружениям, особенно к тем, которые имеют в своем составе бетон.

Фактически подземные воды содержат все элементы периодической системы Д. И. Менделеева, вплоть до редкоземельных. Поэтому они зачастую являются источником ценного химического сырья.

Известно, что еще в XI веке поваренную соль на Руси добывали выпариванием подземных рассолов. Сейчас в Советском Союзе из подземных вод получают практически весь иод и большую часть брома.

В США и Италии из подземных рассолов, кроме иода и брома, получают борную кислоту, вольфрам, литий, германий. В Чехословакии из минеральных источников Карловых Вар ежегодно добывают 1300 т глауберовой соли и 800 т соды.

В подземных водах содержатся также органические вещества, выделяющиеся в результате биохимических процессов, которые протекают в верхних слоях почвы, или при контакте с залежами горючих ископаемых.

Недавно установлено, что в подземных водах широко распространены в виде газообразных примесей низшие углеводороды. Особенно много их в пластовых водах нефтегазовых бассейнов. По расчетам советских ученых только в нашей стране в пластовых водах содержится 4000 триллионов кубометров этого ценнейшего сырья. Это в сотни раз больше известных промышленных запасов нефти и газа во всем мире.

Подземные воды начинают рассматривать как весьма перспективный источник добычи природного газа. В Японии, например, уже сейчас 30% природного газа получают именно таким путем. Учитывая, что в пластовых водах содержится много других ценных химических компонентов, переработку подземных вод можно осуществлять в виде комплексного многоотраслевого производства, безотходного и высокорентабельного.

Как правило, в подземных водах очень слабо представлены микроорганизмы, а содержание болезнетворных бактерий практически исключено. Недаром с давних времен высоко ценилась кристально чистая родниковая вода. Только такую воду подавали по водопроводам в Древний Рим - город с миллионным населением; даже самой чистой речной водой римляне пренебрегали. В то время как пересыхали поля, воду из источников бесконтрольно забирали для города. В эпоху расцвета Рима на каждого жителя приходилось до 1000 л воды в сутки. Никогда и нигде чистейшую питьевую воду не тратили так расточительно, используя ее в банях, купальнях, в бесчисленных фонтанах на виллах богатых рабовладельцев.

В наше время подземные воды используются в первую очередь для питьевых целей, потому что, как правило, они не требуют специальной очистки, а в ряде случаев и обеззараживания. С каждым годом подземные воды получают и все большее народнохозяйственное значение.

Однако стерильность подземных вод таит, как теперь предполагают, и немалую потенциальную опасность. В случае загрязнения артезианская, родниковая или колодезная вода, не имея собственных "сил сопротивления", надолго остается опасной для здоровья человека.

Как ни парадоксально, открытые водоемы оказываются в лучшем положении: в них обнаружены вибрионы Штольпа - жгутиковые микроорганизмы. Установлено, что пищей им служат всевозможные микробы, присутствующие в воде, в том числе холерные вибрионы и тифозные палочки. Именно наличием вибрионов Штольпа объясняют могучую способность природных вод к самоочищению. Этих вибрионов, как правило, нет в подземных водах. Поэтому даже незначительное загрязнение таких вод может привести к тяжелым последствиям для людей и домашних животных.

Значительная часть подземных вод непригодна для питьевого и хозяйственного водоснабжения вследствие их высокого солесодержания, однако и они находят различное применение.

Минерализованные подземные воды с глубокой древности используют в лечебных целях. Их целебное действие во многом определяется повышенным содержанием биологически активных компонентов. В лечебной практике обычно применяют подземные воды с температурой не выше 40 °С.