地下水化學(xué)成分的分類及其特征分析精選幻燈片

1、第二節(jié)第二節(jié) 地下水化學(xué)成分分類地下水化學(xué)成分分類地下水化學(xué)成分分類地下水化學(xué)成分分類，是按，是按一定規(guī)則一定規(guī)則對(duì)地下水化學(xué)對(duì)地下水化學(xué)成分（指標(biāo)）相同或相近的水進(jìn)行成分（指標(biāo)）相同或相近的水進(jìn)行歸類歸類，是對(duì)實(shí)，是對(duì)實(shí)際現(xiàn)象的一種歸納和概括。際現(xiàn)象的一種歸納和概括。不同類型的水，可能具有不同的不同類型的水，可能具有不同的成因成因和不同的和不同的水文水文地球化學(xué)作用地球化學(xué)作用。合理地進(jìn)行地下水化學(xué)分類，有。合理地進(jìn)行地下水化學(xué)分類，有利于對(duì)地下水的研究和利用。利于對(duì)地下水的研究和利用。1 按主要離子組分分類按主要離子組分分類1.1 舒卡列夫分類舒卡列夫分類 編號(hào)命名法編號(hào)命名法 順序命名法

2、順序命名法 25%meq的離子的離子HCO3HCO3SO4HCO3SO4ClHCO3ClSO4SO4ClClCa181522293643Ca +Mg291623303744Mg3101724313845Na+Ca4111825323946Na+Ca+Mg5121926334047Na+Mg6132027344148Na7142128354249將含量大于將含量大于25meq%的陰離子和陽(yáng)離子進(jìn)行組合，每型以阿拉伯?dāng)?shù)字為代號(hào)，的陰離子和陽(yáng)離子進(jìn)行組合，每型以阿拉伯?dāng)?shù)字為代號(hào)，共共49型；型；按礦化度又分為按礦化度又分為4組組：A組礦化度組礦化度40g/l。命名時(shí)在數(shù)字與字母間加連接號(hào)，如命名時(shí)在

3、數(shù)字與字母間加連接號(hào)，如1-A：指的是：指的是M meq 25，陽(yáng)離子只有，陽(yáng)離子只有Ca大于大于25meq%。注意：注意：（1）陰、陽(yáng)離子分別計(jì)毫克當(dāng)量百分比；（）陰、陽(yáng)離子分別計(jì)毫克當(dāng)量百分比；（2）礦化度的單位是）礦化度的單位是 g/L！課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：一水樣成分如下（mg/L）(簡(jiǎn)分析結(jié)果)：Cl-為77.1、SO42-為96.0、HCO3-為244、Ca2+為68.0、Mg2+為24.0，pH為7.3，T為15oC，礦化度為509 mg/L，試用蘇卡列夫編號(hào)分類對(duì)其進(jìn)行命名。meq/L:Cl-：2.17SO4: 2HCO3: 4Ca: 3.4Mg: 2K+Na: 2.77meq%

4、:Cl-：2.17/8.17 = 26.6%HCO3: 4/8.17 = 48.9%SO4: 2/8.17 = 24.5%Mg: 2/8.17 = 24.5%Ca: 3.4/8.17 = 41.6%K+Na: 2.77/8.17 = 33.9%25 - A順序命名法順序命名法 按水中陰陽(yáng)離子含量按水中陰陽(yáng)離子含量 25 meq%的順序排列的順序排列命名，陰離子在前，陽(yáng)離子在后：命名，陰離子在前，陽(yáng)離子在后：HCO3-SO4-Ca、SO4-Na型水。這樣命名，可以是型水。這樣命名，可以是NO3-Na-Ca、H4SiO4-HCO3-Na型水等，應(yīng)用十分廣泛。型水等，應(yīng)用十分廣泛。 烏克蘭南部某農(nóng)業(yè)

5、耕作層土壤水（mg/L）：HCO3為318、SO4為142、Cl為173、NO3為800、NO2為0.04、Na+K+為97、Ca2+為330、Mg2+為66、pH為6.8、Eh (mv)為300 、M (g/l)為1.9 ，試根據(jù)蘇卡列試根據(jù)蘇卡列夫分類的順序命名法對(duì)其夫分類的順序命名法對(duì)其進(jìn)行命名。進(jìn)行命名。8 . 6)(9 . 115216319320350PHKNaMgCaClHCONOMNO3： 50 meqHCO3: 20% meqCl: 19 meqCa：63 meqMg: 21 meqNa+K: 15% meq庫(kù)爾洛夫式庫(kù)爾洛夫式:蘇卡列夫順序命名蘇卡列夫順序命名：NO3-Ca

6、型水作 業(yè) 一水樣成分如下一水樣成分如下(mg/L):（簡(jiǎn)分析結(jié)果）（簡(jiǎn)分析結(jié)果）Cl-為為112.1、SO42-為為96.0、HCO3-為為244、Ca2+為為78.0、Mg2+為為30.0、PH為為7.3、T為為15、礦化度為、礦化度為560 mg/L。試根據(jù)蘇卡列。試根據(jù)蘇卡列夫分類的順序命名法對(duì)其進(jìn)行命名。夫分類的順序命名法對(duì)其進(jìn)行命名。1.2 蘇林分類蘇林分類 根據(jù)水中主要陰、陽(yáng)離子（根據(jù)水中主要陰、陽(yáng)離子（Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+、Ca2+）彼此化學(xué)親和力的強(qiáng)弱順序而組成鹽類的）彼此化學(xué)親和力的強(qiáng)弱順序而組成鹽類的原則，劃分出四種類型的水。原則，劃分出四種類

7、型的水。 首先按照首先按照rCl-和和rNa+ （毫克當(dāng)量數(shù)）的關(guān)系進(jìn)行劃分（毫克當(dāng)量數(shù)）的關(guān)系進(jìn)行劃分:rCl-rNa+（毫克當(dāng)量數(shù)）時(shí)（毫克當(dāng)量數(shù)）時(shí)rCl-rNa+（毫克當(dāng)量數(shù)）時(shí)（毫克當(dāng)量數(shù)）時(shí) 然后根據(jù)陰、陽(yáng)離子毫克當(dāng)量比例系數(shù)進(jìn)一步劃分。然后根據(jù)陰、陽(yáng)離子毫克當(dāng)量比例系數(shù)進(jìn)一步劃分。CaMgNa+KHCO3SO4Cl020406080100meq%堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)（1）rCl-rNa+（毫克當(dāng)量數(shù)）CaMgNaHCO3SO4Clmeq%堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)14SOClNaNa2SO4型水A：B：CaMgNaHCO3SO4Clmeq%堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)14SOClNaNaHCO3型水（2）

8、rCl-rNa+（毫克當(dāng)量數(shù)）CaMgNaHCO3SO4Clmeq%堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)1MgNaClMgCl2型水A：B：CaMgNaHCO3SO4Clmeq%堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)1MgNaClCaCl2型水課堂練習(xí) 有一地下水樣的化學(xué)成分如下： Na: 289 mg/L K: 5.9 mg/L Mg: 82.7 mg/L Ca: 142 mg/L F: 0.09 mg/L Cl: 198 mg/L HCO3: 488 mg/L SO4: 332 mg/L Na: 12.6meq/L K: 0.15meq/L Mg: 6.8meq/L Ca: 7.07meq/L F: Cl: 5.58meq/L H

9、CO3: 8.0meq/L SO4: 6.9meq/L可得： rNa rCl;(rNa-rCl)/rMg Na2 按主要?dú)怏w成分分類按主要?dú)怏w成分分類 奧弗琴尼柯夫分類：奧弗琴尼柯夫分類：含含氧化環(huán)境氣體氧化環(huán)境氣體（氮，氧，二氧化碳等）的水，主要是地表（氮，氧，二氧化碳等）的水，主要是地表水，淺層地下水；水，淺層地下水；含含還原環(huán)境氣體還原環(huán)境氣體（甲烷、硫化氫、二氧化碳，氮等）的水，（甲烷、硫化氫、二氧化碳，氮等）的水，主要是油田水，天然氣礦床水；主要是油田水，天然氣礦床水；含含變質(zhì)環(huán)境氣體變質(zhì)環(huán)境氣體（主要是二氧化碳）的水，巖漿活動(dòng)區(qū)的碳（主要是二氧化碳）的水，巖漿活動(dòng)區(qū)的碳酸水（潛育環(huán)

10、境或巖漿變質(zhì)作用）。酸水（潛育環(huán)境或巖漿變質(zhì)作用）。3 水文地球化學(xué)分類的基本原則水文地球化學(xué)分類的基本原則前述水文地球化學(xué)分類：按地下水前述水文地球化學(xué)分類：按地下水主要離子組分主要離子組分分類分類 按地下水按地下水主要?dú)怏w成分主要?dú)怏w成分分類分類 都有片面性，不能全面地反映地下水化學(xué)成分與水文地都有片面性，不能全面地反映地下水化學(xué)成分與水文地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系；化學(xué)成分分類與地下水成因類型和球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系；化學(xué)成分分類與地下水成因類型和形成過(guò)程聯(lián)系不夠。形成過(guò)程聯(lián)系不夠。標(biāo)型元素標(biāo)型元素（離子、化合物）的遷移決定著表生過(guò)程（離子、化合物）的遷移決定著表生過(guò)程的地球化學(xué)特點(diǎn)。的地球化學(xué)特點(diǎn)。

11、空氣遷移的標(biāo)型元素和標(biāo)型化合物空氣遷移的標(biāo)型元素和標(biāo)型化合物主要影響地下水的主要影響地下水的氧化還氧化還原條件；原條件；水遷移的標(biāo)型元素和標(biāo)型化合物水遷移的標(biāo)型元素和標(biāo)型化合物在很大程度上決定著天然水在很大程度上決定著天然水的的酸堿條件和礦化度酸堿條件和礦化度。按標(biāo)型元素和標(biāo)型化合物對(duì)地下水進(jìn)行分組、分類，按標(biāo)型元素和標(biāo)型化合物對(duì)地下水進(jìn)行分組、分類，是水文地球化學(xué)分類的基本原則。是水文地球化學(xué)分類的基本原則。 水文地球化學(xué)分類（水文地球化學(xué)分類（李學(xué)禮李學(xué)禮）根據(jù)根據(jù)空氣遷移標(biāo)型元素空氣遷移標(biāo)型元素進(jìn)行水文地球化學(xué)分組，按水中溶解進(jìn)行水文地球化學(xué)分組，按水中溶解氣體分為氣體分為6組：組：A氧

12、化水組（氧化水組（O2為主）；為主）；B潛育水組（生物成因潛育水組（生物成因CO2為主）；為主）；C硫化氫還原水組（硫化氫還原水組（H2S為主，有部分生物成因?yàn)橹?，有部分生物成因CO2）；）；D甲烷強(qiáng)還原水組（甲烷強(qiáng)還原水組（CH4為主，有部分生物成因?yàn)橹?，有部分生物成因CO2， N2和和 H2S ）E變質(zhì)或巖漿二氧化碳水組變質(zhì)或巖漿二氧化碳水組F含氮熱水組（大氣成因含氮熱水組（大氣成因CO2為主）為主） 每組中又可分為潛水亞組和承壓水亞組。每組中又可分為潛水亞組和承壓水亞組。根據(jù)根據(jù)水遷移標(biāo)型元素水遷移標(biāo)型元素進(jìn)行水文地球化學(xué)分類，按水中主要陰進(jìn)行水文地球化學(xué)分類，按水中主要陰離子將水分為離

13、子將水分為9類：類： SiO3（ SiO3 HCO3） HCO3 HCO3 SO4 （ SO4 HCO3） SO4 SO4 Cl（ ClSO4 ） HCO3 SO4 Cl HCO3Cl（ClHCO3 ） Cl 鹵水（鹵水（Cl）不含大量不含大量Cl, 水積極交替帶形成的溶濾水水積極交替帶形成的溶濾水 不含石膏和巖鹽的正常海相沉積巖中不含石膏和巖鹽的正常海相沉積巖中水消極交替帶的水水消極交替帶的水水交替停滯帶的海相封存水水交替停滯帶的海相封存水過(guò)渡類，水有各種來(lái)源，多為大氣降水和海相過(guò)渡類，水有各種來(lái)源，多為大氣降水和海相封存水的混合產(chǎn)物封存水的混合產(chǎn)物每類中又可根據(jù)陽(yáng)離子劃分亞類（型）。每類中又可根據(jù)陽(yáng)離子劃分亞類（型）。pH, Eh（變動(dòng)范圍）；（變動(dòng)范圍）；特殊組分；特殊組分；礦化度；礦化度；溫度溫度水文地球化學(xué)分類主要指標(biāo)示意圖水文地球化學(xué)分類主要指標(biāo)示意圖C承承-250 1 7.5 11硫化氫還原水組，承壓水亞組，硫化氫還原水組，承壓水亞組，Eh=-250毫伏毫伏氯化物類，鈉型熱水，氯化物類，鈉型熱水，pH7.5，礦化度，礦化度11