Окислительно-восстановительные и 
биогеохимические — реакции —
важнейшие процессы преобразования состава подземных вод. Они взаимо-
связаны, ибо окисление или восстановление почти всегда происходит ©
участием органического вещества и, наоборот, биогеохимические процес-
сы имеют в своей основе окислительно-восстановительные реакции, мно-
тие из которых протекают при активном участии микроорганизмов (см.
раздел 2.5 и гл. 5).
При попадании восстановленных подземных вод на дневную поверх-
ность окисление приводит к образованию осадков или выделению газов.
Иллюстрацией может быть реакция окисления растворенного железа
4Ее (НСО,), -- 2Н,0 -- 0, —- 4о (ОН), -+ 8С0,. 
(3.21)
у
Восстановительные реакции протекают при недостатке или отсутствии
кислорода. Наглядным примером служит процесс десульфатизации, т. е.
удаление сульфат-иона из подземных вод:
No,50, + 2Сорг - 2Н,0 —> 2МаНСО, -- Н,5!. 
(3.22)
Для протекания этой реакции необходимо: 1) отсутствие кислорода,
2) наличие органического вещества и 3) участие в процессе десульфури-
рующих бактерий. Органическое вещество (Сорг) представляет питатель-
ную среду для бактерий. Образование сероводорода за счет биогеохимиче-
ского восстановителя происходит как на больших глубинах, так и в по-
верхностных отложениях (торфяники, иловые воды морей и т. д.). В глу-
боких горизонтах бактерии в качестве поставщиков углерода используют
битумы, нефть и рассеянную органику. Наряду с сероводородом при
десульфатизации появляется углекислота и гидрокарбонат-ион. Вода
приобретает щелочную реакцию. В конечном итоге десульфатизация ве-
дет к появлению гидрокарбонатных натриевых или кальциевых вод.
Некоторыми исследователями допускается образование сероводорода
неорганическим путем [Шварцев, 1973]. Восстановление сульфатов идет
по реакции (3.22), но только без участия бактерий. Возможность неорга-
нического образования сероводорода в глубоких горизонтах, где подзем-
ные воды стерильны в отношении микроорганизмов, исключать нельзя.
Радиоактивный распад относится к числу процессов, вызывающих
появление или удаление из подземных вод радиоактивных продуктов.
Как известно, самопроизвольным делением обладают элементы, группи-
рующиеся в четыре семейства: актиния, тория, урана и нептуния. Способ-
ность к радиоактивному распаду характерна и для некоторых изотопов
калия, рубидия, индия и др. В подземных водах всегда отмечаются эле-
менты уранового ряда (уран, радий, радон), закономерности водной мигра-
ции которых изучены наиболее полно [Токарев, Щербаков, 1956].
Если уран переходит в подземные воды главным образом путем вы-
щелачивания, то радий, не входящий в кристаллическую решетку ми-
нералов, большей частью диффундирует благодаря разности концентра-
ций в породе и растворе. Совершенно по-иному происходит миграция ра-
дона. Выделение радона (а также газообразной эманации тория — торо-
на) из пород в окружающую воду или воздух называется эманированием.
Радон попадает в подземные воды из разрушенных горных пород, ибо
наличие капилляров и трещин усиливает эманирующую 
способность.
В зонах тектонических нарушений породы способны выделять весь ра-
дон, который образуется из радия.
Высокая концентрация радона часто наблюдается в эманирующих
коллекторах (за счет вторичных скоплений радия на стенках водопрово-
дящих трещин), а радия — в подземных рассолах глубоких горизонтов,
(где накоплению радия способствуют замедленный водообмен и специфи-
ческий ионно-солевой состав рассолов).
80