Особенности окислительно-восстановительных процессов в подземных водах

• Содержание кислорода в инфильтрационных водах. Если инфильтрационные воды поступают в водоносный горизонт по трещинам обнаженных пород, то они обогащены кислородом и характеризуются значительной редокс-буферной емкостью и высокими значениями окислительно-восстановительного потенциала ре^–. Когда же фильтрация идет через почвы, богатые органическим веществом, вода может быть анаэробной при поступлении в водоносный горизонт.

• Распределение и реакционная способность органического вещества и других потенциальных восстановителей в водоносном горизонте. Так, органическое вещество осадочных пород трудно утилизируется бактериями. Оно устойчиво, потому что, во-первых, все легкоусвояемые компоненты уже использованы; во-вторых, в процессе формирования эти породы подвергались воздействию повышенных температур и давления, что трансформировало первичные органические соединения в формы, которые бактериями используются с трудом. К примеру, сульфат-редуцирующие бактерии не способны использовать органические соединения, обычные для угольных пластов, поэтому восстановление сульфатов в водах этих пластов протекает медленно.

• Распределение веществ, способных создать редокс-буферность водоносного горизонта. В подземных водах массы веществ, способных потенциально создать редокс-буферность, на единицу объема подземной воды довольно велики, а реакции, имеющие тенденцию снижать ре^–, являются обычно медленными. Поэтому редокс-уровни подземных вод часто соответствуют величинам ре^–, задаваемым редокс-парами Mn₂⁺/MnO₂, Fe₂⁺/Fe(OH) ₃, Fe₂⁺/Fe₂O

• Скорость циркуляции подземных вод. Бактериальные реакции, имеющие тенденцию снижать ре^–, протекают медленно, поэтому ре^– зависит от времени пребывания воды в водоносном горизонте (т. е., в конечном счете, от скорости воды и протяженности водоносного горизонта от области питания до области разгрузки). Большинство подземных вод, по-видимому, относится к типу вод, не содержащих свободного кислорода и без заметной сульфат-редукции. Этот редокс-уровень не является препятствием при использовании вод для бытового водоснабжения, хотя высокие концентрации растворимых форм железа или марганца иногда создают проблемы.