4. Хімічний склад підземних вод

Хімічний склад питних вод визначається геологічною історією розвитку гідрогеологічних структур, мінеральним складом водовміщуючих порід, умовами циркуляції вод, кліматом і, нарешті, антропогенним впливом. Причому антропогенні та кліматичні фактори впливають найбільше на підземні води верхніх водоносних горизонтів (передусім на верховодку та ґрунтові води). Циркулюючи у колекторах різних типів, підземні води, розчиняючи мінерали та породи, збагачуються різними хімічними елементами і сполуками.


Підземні води – складні водні розчини. У їхньому складі виділяються: макро- та мікрокомпоненти, гази, органічні речовини, мікроорганізми. На сьогодні у підземних водах різними методами аналізу визначається 85 (із 105) хімічних елементів таблиці Менделєєва, які характеризують загальний хімічний тип води, її властивості та мають те або інше наукове чи практичне значення.


Згідно з Державним стандартом природні води за величиною мінералізації поділяються на такі групи: прісні (до 1 г/кг), солонкуваті (від 1 до 20 г/кг), солоні (20–35 г/кг) та розсоли (більше 35 г/кг). У свою чергу, розсоли поділяються на дуже слабкі (менше 70 г/кг), слабкі (70–140 г/кг), 

міцні (140–270 г/кг), дуже міцні (270–350 г/кг) та надміцні (від 350 до 760 г/кг).

Різні типи мінеральних вод здійснюють на організм людини лікувальний вплив саме завдяки вмісту в цих водах біологічно активних мікроелементів (Fe, Br, I, B, As, Si, F). З промислових вод (які є гідромінеральною сировиною) вилучаються такі мікрокомпоненти, як I, Br, B, Li, Pb, Sr W, S, Y та ін. Загальна кількість хімічних елементів, що вже вилучаються з підземних вод у промислових масштабах і перспективних для вилучення, досягає 30. Широке застосування під час гідрогеохімічного пошуку (за хімічним складом підземних вод) як елементи-індикатори дістали Ag, As, Au, B, Cu, F, Fe, Hg, Li, Mo, Ni, Pb, Zn, Sn, V, U, Ra тощо (усього більше 50 елементів).
У підземних водах вміщується широка гама органічних сполук, що представлені всіма групами (вуглеводні, білки, ліпіди) та класами (карбонові кислоти, вуглеводні, спирти, альдегіди, кетони, аміни, ефіри), що вивчає органічна хімія. Найважливішою характеристикою водорозчинних органічних речовин є величина їх загальної кількості та вміст хімічних елементів, які входять до складу індивідуальних органічних сполук (Сорг., Nорг., Рорг.).
З мікроорганізмів у підземних водах найбільше значення мають бактерії, мікроскопічні водорості, найпростіші та віруси. До групи бактерій належить більша частина одноклітинних мікробів.


Гази у підземних водах знаходяться у сорбованому, розчиненому та вільному станах. Між вільними і розчинними газами існує динамічна рівновага, яка порушується під час зміни температури й тиску. Основними газами підземних вод є: О2, N2, CO2, H2S, H2, NH3, He, Rn, Ne, Ar, Xe, Kr. За походженням вони поділяються на групи: 1) повітряні (N2,O2, CO2, Ne, Ar), що надходять у підземні води з атмосферного повітря; 2) біохімічні (CH4, CO2, N2, H2S, H2, О2, важкі вуглеводні), що утворюються внаслідок розкладу мікроорганізмами органічних і мінеральних речовин; 3) хімічні (CO2, H2S, H2, CH4, CO, N2, SO2, NH3), які утворюються внаслідок взаємодії води та породи; 4) радіоактивні та ядерних реакцій (He, Rn).

Особливою формою графічного зображення хімічного складу підземних вод є гідрогеохімічні карти й розрізи.