Классификация природных вод по их химическому составу по О. А. Алекину.
Большое разнообразие химического состава природных вод вынуждает тем или иным образом систематизировать их. До сих пор было предложено немало классификаций природных вод по их химическому составу, но вместе с тем пока еще нет простой классификации, учитывающей все особенности условий формирования химического состава всех вод и учитывающей весь комплекс растворенных веществ.
Рассмотрим только некоторые из предложенных классификаций.
Классификация вод по величине их минерализации, т. е. суммы найденных в воде ионов. Округляя различные существующие пределы, в данной классификации можно наметить следующее деление вод по величине минерализации:
пресные - до 1,0 г/кг
солоноватые - 1-25
воды с морской соленостью - 25-50
воды соленые (с соленостью выше морской) - выше 50
Область пресных вод, установленная до 1 г/кг, основана на восприятии человеком вкуса солености при наличии ионов свыше 1 г/кг. Граница в 25 г/кг между солоноватыми водами и водами с морской соленостью установлена на том основании, что примерно при этой минерализации (24,695) температуры замерзания и максимальной плотности воды равны между собой. А эти характеристики весьма важны для гидрологии. Граница между водами с морской соленостью и солеными водами установлена потому, что в морях не наблюдается минерализации свыше 50 г/кг, более высокие ее величины характерны только для соляных озер и сильно минерализованных подземных вод. Классификация вод по их минерализации дает подразделение вод только в общих чертах и не учитывает особенностей содержания отдельных ионов и газов.
Классификация О. А. Алекина сочетает принцип деления по преобладающим анионам и катионам с делением по соотношениям между ионами. Все природные ионы делятся по преобладающему аниону (по эквивалентам) на 3 класса: гидрокарбонатных (и карбонатных) (НСО3 + СО3), сульфатных (S04) и хлоридных (Сl) вод. Каждый класс по преобладающему катиону подразделяется на 3 группы: кальциевую, магниевую и натриевую. В свою очередь каждая группа подразделяется на 3 типа вод, определяемых соотношением между ионами в мг-экв.
Первый тип характеризуется соотношением НСО3 > Са + Мg. Воды этого типа образуются при значительном участии изверженных пород, содержащих большие количества Na и К - в результате чего в воде появляются ионы Na и НСО3. Могут они образовываться в некоторых случаях и при обмене Са на Nа, содержащийся в почвах или породах (например, глауконитах, щелочных глинах). Воды первого типа чаще всего мало минерализованы, но питаемые этими водами бессточные озера накапливают НСО3 и СО3 в очень больших количествах.
Второй тип характеризуется соотношением НСО3 < Са + Мg < НСО3 + S04. Генетически воды этого типа связаны с различными осадочными породами и продуктами выветривания коренных пород, являясь преимущественно смешанными водами. К этому типу относится большинство рек, озер и подземных вод малой и умеренной минерализации.
Третий тип характеризуется соотношением НСО3 + SO4 < Са + Мg, или, что то же самое, Cl > Na. Генетически эти воды являются смешанными и подвергнувшимися значительным изменениям из-за катионного обмена, обычно Nа из раствора на Са или Мg из почв и пород. К этому типу принадлежат воды океана, морей, лиманов, реликтовых водоемов и многих сильно минерализованных подземных вод.
Четвертый тип характеризуется соотношением НСО3 = 0 т. е. воды этого типа кислые. Поэтому в класс карбонатных вод этот тип не входит, а его воды находятся только в сульфатном и хлоридном классах, в группах Са и Мg, где нет первого типа.
Для обозначения в данной классификации существуют символы. Класс обозначается символом, выводимым из названия соответствующего аниона (С, S, Сl), а группа - своим химическим символом, который пишется в виде степени к символу класса. Принадлежность к типу обозначается римской цифрой внизу символа класса. Таким образом, в целом символы пишутся следующим образом: СCaII (гидрокарбонатный класс, группа кальция, тип второй).