Kalcija un magnija sāļi.

 

Visvairāk sastopamais elements dabas ūdeņu sastāvā ir kalcijs. Dabā kalcijs atrodams gipša (CaSO4 ∙ 2H2O), anhidrīta (CaSO4, dolomīta (CaMg(CO3)2), marmora (CaCO3), fluorīda (CaF2), granīta, kalcīta un citu minerālu - kopumā vairāk nekā 700 - sastāvā. Savas ķīmiskās aktivitātes dēļ kalcijs dabā brīvā veidā nav sastopams. Kalcija un Magnija saturs nosaka ūdens cietību. Kalcijs dabas ūdeņos nokļūst kalcija sulfātu saturošu iežu dēdēšanas rezultātā un karbonātiežu mijiedarbības rezultātā ar ūdeni un oglekļa dioksīdu, veidojoties viegli šķīstošiem hidrogēnkarbonātiem. Tāpēc šo jonu saturs ūdenī ir lielā mērā atkarīgs no ūdeņu veidošanās apstākļiem – no tā cik ilgi un kādā temperatūrā ūdeņi ir kontaktā ar karbonātiežiem un gaisu. [3]

             Augsta kalcija jonu koncentrācija ir sastopama daudzās Latvijas ūdenstilpnēs, kas  izskaidrojams ar lielo kalciju saturošo minerālu sastopamību. Latvijā ir vairākas lielas dolomīta iegulas (dolomīta klinšu atsegumi vērojami Daugavas krastos, Lielupes augštecē, Mēmeles un Ventas krastos), kas nodrošina kalcija jonu nokļūšanu dzeramā ūdens sastāvā. Kalcija jonu klātbūtne ir īpaši nozīmīga ezeru ekosistēmas funkcionēšanā, jo paaugstināta to koncentrācija var tieši ietekmēt augstāko ūdens augu kopienas un sekmēt biogēno elementu (fosfora u.c.) apriti ezeru ūdeņos.

            No fizioloģiskā viedokļa kalcija klātbūtne ūdenī ir ļoti nozīmīga, jo tas piedalās cilvēka kaulu, zobu, šūnu membrānu veidošanas procesā. Kalcija uzņemšana normālā daudzumā ir ļoti nozīmīga ATF, enerģijas un sārmmetālu elementu jonu pārnesē caur šūnu membrānām.

            Dabā magnijs ietilpst daudzu minerālu sastāvā. Tas atrodams karbonātu (MgCO3 magnezīts), sulfātu (MgSO4 ∙ 7H2O glaubersāls), silikātu (serpentīns, olivīns, azbests, talks) iežu veidā. Daudzu minerālu sastāvā, piemēram, dolomīta,  ietilpst gan magnijs, gan kalcijs. Magnija avotu ūdeņos notiek karbonātu un silikātu dēdēšanas procesi:

            1) MgCO3  + CO2 + H2O → Mg2+ + 2HCO3-

            2) MgSiO3 + 2CO2 + 3H2O → Mg2+ + 2HCO3- + Si(OH)4  [3]

            Magnija līdzsvars ūdeņos tiek uzturēts, tam saistoties karbonātu minerālos un jonu apmaiņas reakcijās. Magnijs ietilpst hlorofilā, tāpēc dabā tam ir liela nozīme. Augstāk attīstītajos organismos magnijam ir liela nozīme tādos nozīmīgos procesos kā ATF sintēzē, dažu fermentu aktivizēšanā, nervu impulsu pārnesē. Magniju saturoši minerālūdeņi tiek uzskatīti par ārstnieciskiem un tiek izmantoti medicīnā. Magnija labvēlīgo ietekmi uz organismu pierāda tas, ka bīstamākas sekas uz organismu atstāj magnija deficīts dzeramajā ūdenī, nevis tā paaugstināts saturs.

            Magnija jonu koncentrācija Latvijas virszemes ūdeņos mainās no 3 mg/l līdz 60 mg/l, taču lielāko upju ūdeņos tā koncentrācija ir mazāka par 16 mg/l. Tas izskaidrojams ar to, ka magnija īpatnējā notece upju baseinos ir atkarīga ne tikai no magniju saturošo iežu izplatības, bet arī no pašu upju noteces režīma.