水文地球化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)_第1頁(yè)
水文地球化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)_第2頁(yè)
水文地球化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)_第3頁(yè)
水文地球化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)_第4頁(yè)
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1、水文地球化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)(絕對(duì)一個(gè)字一個(gè)字打出來(lái)的,正版資料?。┟~解釋目錄第一章水化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)溶解均衡3第二節(jié)碳酸均衡4第三節(jié)地下水中絡(luò)合物的計(jì)算4第四節(jié)氧化復(fù)原反響5第二章地下水的化學(xué)成分的構(gòu)成第一節(jié)天然水的構(gòu)成6第二節(jié)天然水的化學(xué)特征6第三節(jié)元素的水文地球化學(xué)特征7第四節(jié)天然化學(xué)成分的綜合指標(biāo)(三種)7第五節(jié)地下水化學(xué)成分的數(shù)據(jù)辦理7第三章地下水化學(xué)成分的形成與特色第一節(jié)地下水基本成因種類(lèi)的觀點(diǎn)7第二節(jié)滲透成因地下水化學(xué)成分的形成與特色8第三節(jié)堆積成因地下水化學(xué)成分的形成與特色8第四章水的地球化學(xué)循環(huán)第一節(jié)地下水圈的觀點(diǎn)8第二節(jié)地殼中水的地球化學(xué)循環(huán)9第三節(jié)成礦過(guò)程中水的地球化學(xué)循環(huán)9第五

2、章水文地球化學(xué)的應(yīng)用第六章增補(bǔ)部分10第一章第一節(jié)溶解均衡質(zhì)量作用定律:一個(gè)化學(xué)反響的驅(qū)動(dòng)力與反響物及生成物的濃度有關(guān)化學(xué)均衡與自由能系統(tǒng):把所研究對(duì)象一個(gè)物體或一組互相作用的物體稱為系統(tǒng)或系統(tǒng),而系統(tǒng)(或系統(tǒng))四周的其余物質(zhì)稱為環(huán)境。狀態(tài)及狀態(tài)參數(shù):熱力學(xué)狀態(tài)分為均衡狀態(tài)和非均衡狀態(tài)。熱力學(xué)均衡系統(tǒng)特征是由系列參數(shù)來(lái)表示當(dāng)系統(tǒng)沒(méi)有外界影響時(shí),各狀態(tài)參數(shù)若能保持長(zhǎng)遠(yuǎn)不變,此系統(tǒng)稱為熱力學(xué)均衡狀態(tài)。焓:它是一種化學(xué)反響向環(huán)境供給的熱量總值。以符號(hào)“H”表示。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,最穩(wěn)固的單質(zhì)生成1摩爾純物質(zhì)時(shí)的焓變化,稱為“標(biāo)準(zhǔn)生成焓”。Hr=H(生成物)-H(反響物)Hr為正當(dāng),屬吸熱反響,Hr為負(fù)值

3、,屬放熱反響自由能:在熱力學(xué)中,自由能的含義是指一個(gè)反響在恒溫恒壓下所能做的最大實(shí)用功,以符號(hào)“G”表示。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,最穩(wěn)固的單質(zhì)生成1摩爾純物質(zhì)時(shí)的自由能變化,稱為“標(biāo)準(zhǔn)生成自由能”,以“Gf”表示Gr=G(生成物)-G(反響物)Gr為正當(dāng),反響在恒溫恒壓條件下不可以自覺(jué)進(jìn)行,Gr為負(fù)值,反響在恒溫恒壓條件下能夠自覺(jué)反響;G=0,反響處于均衡狀態(tài)?;疃燃盎疃认禂?shù)為了保證計(jì)算的精準(zhǔn)程度,就一定對(duì)水中組分的實(shí)測(cè)濃度加以校訂,校訂后的濃度為校訂濃度,也就是活度。質(zhì)量作用定律中,濃度是以活度表示的?;疃仁钦媲袧舛龋▽?shí)測(cè)濃度)的函數(shù),一般狀況下,活度小于實(shí)測(cè)濃度?;疃扰c實(shí)測(cè)濃度的函數(shù)表示式為:a=r

4、mm為實(shí)測(cè)濃度(mol/L),r為活度系數(shù)?;疃认禂?shù)隨水中溶解固體(礦化度)增添而減小,但一般都小于1理想溶液:從理論上講,溶液中離子之間或分子之間沒(méi)有互相作用,這種溶液稱為理想溶液。地下水中的溶解-積淀全等溶解:礦物與水接觸產(chǎn)生溶解反響時(shí),其反響產(chǎn)物都是溶解組分,這種溶解反響稱為全等反響;非全等溶解:礦物與水接觸產(chǎn)生溶解反響時(shí),其反響產(chǎn)物除溶解組格外,還有重生成的組分,這種反響稱為非全等溶解溶度積:當(dāng)難溶電解質(zhì)溶于水而成飽和溶液時(shí),溶液中同時(shí)存在的溶解離子和未溶解的固體。按質(zhì)量作用定律,在給定的溫壓下,溶液中相應(yīng)方次的離子的活度乘積是一個(gè)常數(shù),稱為均衡常數(shù),對(duì)于難溶K鹽來(lái)說(shuō),這個(gè)常數(shù)稱為“容

5、積度”,或許“溶度積常數(shù)”常用KSP表示。溶解度:在給定溫壓下,達(dá)到溶解均衡時(shí),溶液中溶解物質(zhì)的總量。在水文地球化學(xué)研究中,溶解度常用mg/L表示。同離子效應(yīng):一種礦物溶解于水溶液中,若水溶液中有與礦物溶解同樣的離子,則這種礦物的溶解度就會(huì)降低,這種現(xiàn)象在化學(xué)上稱為同離子效應(yīng)。鹽效應(yīng):礦物在純水中的溶解度低于礦物在高含量水中的溶解度,這種含鹽量高升使礦物溶解度增大的現(xiàn)象,在化學(xué)上稱為鹽效應(yīng)。其主要原由是,水中含鹽量高升,離子強(qiáng)度I也高升,而活度系數(shù)則降低。注:就對(duì)溶解度的影響而言,同離子效應(yīng)大于鹽效應(yīng)。所以,在鹽效應(yīng)和同離子效應(yīng)同時(shí)存在時(shí),鹽效應(yīng)常??珊鲆?;如無(wú)同離子效應(yīng)時(shí),鹽效應(yīng)是應(yīng)試慮的。

6、飽和指數(shù)飽和指數(shù)是確立水與礦物出于何種狀態(tài)的參數(shù),以符號(hào)“SI”表示。一般來(lái)說(shuō),依據(jù)飽和指數(shù)值判斷水與巖石、礦物的反響狀態(tài),對(duì)于地下淡水來(lái)說(shuō),仍是很實(shí)用的。水質(zhì)用來(lái)描繪不一樣用途的水的物理、化學(xué)及生物化學(xué)性質(zhì)的一個(gè)術(shù)語(yǔ)。第二節(jié)碳酸均衡電中性條件從宏觀上講,電解溶液的一個(gè)基本條件是電中性條件,即溶液中的正離子電荷總數(shù)等于負(fù)離子電荷總數(shù)。水及弱酸的離解純水或含有其余溶質(zhì)的水溶液中的水分子都會(huì)離解,其反響為:H2O=H+OH-按質(zhì)量作用定律,達(dá)到離解均衡時(shí)可表達(dá)為:KW=式子中,KW是水的離解常數(shù)。在稀溶液中,水的活度為1。KW隨溫度而變化。地下水中的碳酸均衡地下水中的碳酸構(gòu)成:游離碳酸H233-、

7、碳酸CO32-CO、重碳酸HCO地下水系統(tǒng)中的碳酸均衡閉系統(tǒng):該系統(tǒng)與大氣沒(méi)有co2互換,水與碳酸鹽間的溶解反響所耗費(fèi)的co2得不到增補(bǔ),碳酸鹽的溶解遇到co2的控制,這種系統(tǒng)稱為“閉系統(tǒng)”。其特色是,Ca2+、HCO3-濃度較低,而pH值較高。開(kāi)系統(tǒng):該系統(tǒng)與大氣有co2互換,水與碳酸鹽間的溶解反響所耗費(fèi)的co2不停獲得增補(bǔ),碳酸鹽的溶解不遇到co2的控制,這種系統(tǒng)稱為“開(kāi)系統(tǒng)”。其特色是,Ca2+、HCO3-濃度較高,而pH值較底。第三節(jié)地下水中絡(luò)合物的計(jì)算地下水中溶解組分的存在形式地下水溶解組分的存在形式有三種:(1)單調(diào)離子形式:eg:Ca2+/Mg2+/Na+/K+/Cl-/F-等;

8、2)絡(luò)陰離子形式:eg:SO42-/CO32-/HCO3-/NO-等;3)復(fù)雜絡(luò)合物:它包含無(wú)機(jī)絡(luò)合物和有機(jī)絡(luò)合物主要七大離子:Cl-SO4-HCO3-Na+K+Ca2+Mg2+地下水中的絡(luò)合物地下水絡(luò)合物:由一中心離子(一般為金屬陽(yáng)離子)和其四周的配位體(一般為陰離子或中性成分)以配位鍵的方式會(huì)合在一同的復(fù)雜締合物稱為地下水絡(luò)合物。這種離子可能帶電可能不帶電。地下水中長(zhǎng)兩組分的主要離子對(duì):CaSO40/MgSO40/4-/4-3+/30/3030/NaSOKSO/CaHCOMgHCONaHCO/CaCO30/3-MgCONaCO地下水絡(luò)合物的計(jì)算(詳細(xì)計(jì)算形式詳見(jiàn)課本p27)第四節(jié)氧化復(fù)原反

9、響一、氧化復(fù)原反響基來(lái)源理半反響式:往常在化學(xué)反響式中電子轉(zhuǎn)移和得失過(guò)程的反響式稱半反響式;eg:O2+4H+4e=2H2O標(biāo)準(zhǔn)電極電位(標(biāo)準(zhǔn)氧化復(fù)原電位):在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,金屬與含有該金屬離子且活度為1mol的溶液相接觸的電位稱為該金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位(因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)電極電位表示物質(zhì)氧化性及復(fù)原性的強(qiáng)弱,所以又稱標(biāo)準(zhǔn)氧化復(fù)原電位),以符號(hào)E0表示,單位為V,每個(gè)半反響都有它的E0值。能斯特方程氧化復(fù)原電位(Eh):在實(shí)質(zhì)的系統(tǒng)中,參加氧化復(fù)原反響的組分其活度一般都不是達(dá)均衡是的電位稱為氧化復(fù)原電位,單位為V1mol,則該反響Eh值與E0值和參加組分的活度有關(guān),表示這種關(guān)系的方程為能斯特方程Eh=E0+

10、二、Eh-PH圖的繪制Eh-PH圖是以Eh為縱坐標(biāo),pH為橫坐標(biāo),表示在必定的Eh值和PH值范圍內(nèi),各樣溶解組分及固體組份穩(wěn)固場(chǎng)的圖解,所以也稱為穩(wěn)固場(chǎng)圖注:Eh-PH圖在天然地下水系統(tǒng)中,只好展望水溶液在必定的Eh-PH范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的溶解組分及固體種類(lèi),但不可以估計(jì)其反響速率。Eh-PH圖的限制性:(1)所有的Eh-PH圖僅代表標(biāo)態(tài)下的穩(wěn)固場(chǎng)范圍,而實(shí)質(zhì)狀況經(jīng)常偏離標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài);2)野外實(shí)測(cè)的Eh值其實(shí)不與某種金屬離子嚴(yán)格有關(guān);(3)Eh-PH圖的繪制并未考慮離子強(qiáng)度及離子絡(luò)合的影響。所以,Eh-PH圖不過(guò)一種簡(jiǎn)化的理想模型。三、地下水中的氧化復(fù)原反響地下水中的主要氧化復(fù)原元素:鐵、氮、硫、錳

11、、鉻(Cr)、砷(As)控制地下水系統(tǒng)氧化復(fù)原狀態(tài)的要素:主要取決于經(jīng)過(guò)循環(huán)進(jìn)入該系統(tǒng)的氧量,以及經(jīng)過(guò)細(xì)菌分解有機(jī)物所耗費(fèi)的氧量,或氧化廉價(jià)金屬硫化物、含鐵硅酸鹽和碳酸鹽所耗費(fèi)的氧量。(進(jìn)入的氧量=耗費(fèi)的氧量,則為氧化狀態(tài);反之,則為復(fù)原狀態(tài))。影響地下水氧化復(fù)原狀態(tài)的要素:1.包氣帶的性質(zhì)及其透水性。2.含水層中有機(jī)物及其余復(fù)原劑的含量。3.地下水循環(huán)門(mén)路。地下水系統(tǒng)中,耗費(fèi)氧的氧化復(fù)原反響,多數(shù)發(fā)生在地下水面以上的包氣帶里。只需包氣帶及含水層里有少許的有機(jī)物,水中的溶解氧很快被耗盡。在此過(guò)程中,微生物起到催化作用。第五節(jié)吸附作用吸附:吸附是固體表面反響的一種廣泛現(xiàn)象。在液相與固相接觸時(shí),液

12、相和固相表面之間經(jīng)常產(chǎn)生物質(zhì)互換,這種現(xiàn)象稱為吸附。一、吸附種類(lèi)和吸附機(jī)理物理吸附:其吸附的鍵聯(lián)力為靜電引力,鍵聯(lián)力較弱,所以已吸附在顆粒表面的離子,在必定條件下,可悲液體中的另一種離子所代替,所以物理吸附也稱為“離子互換”?;瘜W(xué)吸附:被吸附的離子進(jìn)入顆粒的結(jié)晶格架,成為晶格的一部分,它不行能再返回溶液,是一種不行逆反響。這種現(xiàn)象也成為“特別吸附”。二、離子互換地層中的吸附劑:凡能吸附液相中溶解離子的固體均稱為吸附劑陽(yáng)離子互換容量:某種巖石、礦物和松懈堆積物的吸附能力常常以互換容量,主假如陽(yáng)離子互換容量來(lái)權(quán)衡,其含義是每百克干土(巖)所含的所有互換型陽(yáng)離子的毫克當(dāng)量數(shù),其單位是meq/100g

13、陰離子吸附:(1)PO42-易于被高嶺土吸附;(2)硅質(zhì)膠體易吸附PO42-、AsO43-,不易吸附SO42-、Cl-和NO3-;(3)陰離子被吸附的次序?yàn)椋篎-PO42-HPO4-HCO3-H2BO3-SO42-Cl-NO3-陽(yáng)離子吸附親和力:H+Rb+Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+NH+K+Na+Li+注:吸附親和力很弱的離子,只需濃度足夠大,也能夠互換吸附親和力很強(qiáng)而濃度較小的離子。第二章第一節(jié)天然水的構(gòu)成一、水的結(jié)構(gòu)和特征水分子的締合作用:相鄰水分子間因?yàn)橛袣滏I聯(lián)絡(luò),使水能以(H2O)n巨型分子存在,但它不會(huì)引起水的化學(xué)性質(zhì)的改變,這種現(xiàn)象稱為水分子的締合作用水的締合程度隨溫度降低而

14、加強(qiáng),當(dāng)溫度為4時(shí),締合程度最大,水的密度也最大。水的特異性質(zhì):水擁有獨(dú)到的物理性質(zhì):(1)水的生成熱很高(即熱穩(wěn)固性很高)(2)水擁有很高的沸點(diǎn)和達(dá)到沸點(diǎn)從前極長(zhǎng)的液態(tài)階段水擁有較大的表面張力;3.水擁有較小的粘滯度和較大的流動(dòng)性;4.水擁有較高的介電效應(yīng);5.水擁有使鹽類(lèi)離子產(chǎn)生水化作用的能力;6.水擁有優(yōu)秀的溶解性能二、天然水構(gòu)成分類(lèi)天然水構(gòu)成可按溶質(zhì)顆粒大小、化合物種類(lèi)、相對(duì)濃度及相態(tài)均分類(lèi):(一)按顆粒大小溶液膠體懸浮液(二)按化合物種類(lèi)無(wú)機(jī)物有機(jī)物金屬元素絡(luò)合物及有機(jī)絡(luò)合物(三)按狀態(tài)固相液相氣相(四)按相對(duì)濃度宏量元素中量元素微量元素第二節(jié)天然水的化學(xué)特征一、大氣降水的成分特色大

15、氣是個(gè)五成分三相系統(tǒng),五成分是氮、氧、惰性氣體、二氧化碳及水;三相是水、氣、冰二、海水的成分特色(一)無(wú)機(jī)組分:1.宏量組分(Cl-、Na+、Mg2+、Ca2+)2.中量組分(Sr、SiO、B、F)3.微量組分(P、I、Ba)(二)有機(jī)物碳水化合物、蛋白質(zhì)、縮氨酸等三、河水的成分特色(一)無(wú)機(jī)物不一樣地域的巖石、土壤構(gòu)成決定著該地域的河水的基本化學(xué)成分。在結(jié)晶巖地域,河流水中溶解離子含量較少;在石灰?guī)r地域,河水中富含Ca2+及HCO3-;若河流流經(jīng)白云巖及燧石層時(shí),水中Mg2+、Si含量增高;河流流經(jīng)石膏層是,使水中富含SO42-,且總含鹽量有所增添;富含吸附陽(yáng)離子的頁(yè)巖及泥巖地域則像河水供給

16、大批溶解物質(zhì),如Na+、K+、Mg2+(二)有機(jī)物大多為死亡或腐化的植物第三節(jié)元素的水文地球化學(xué)特征地殼中豐度較高的元素:硅鋁鐵錳地殼中的宏量元素:鈣鎂鈉鉀地殼中的營(yíng)養(yǎng)元素:氮磷第四節(jié)天然化學(xué)成分的綜合指標(biāo)(三種)第一組指標(biāo):總?cè)芙夤腆w、含鹽量、硬度及鈉吸附比第二組指標(biāo):化學(xué)需氧量、生化需氧量、總有機(jī)碳、氧化復(fù)原電位第三組指標(biāo):酸度和堿度第五節(jié)地下水化學(xué)成分的數(shù)據(jù)辦理地下水化學(xué)成分的圖示法:(1)離子濃度圖示法(2)三線圖示法第三章第一節(jié)地下水基本成因種類(lèi)的觀點(diǎn)溶濾滲透水:溶濾滲透水為大氣發(fā)源,其成分由水與巖石作用形成積淀埋藏水:埋藏于地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較關(guān)閉的部分,必定程度上反應(yīng)了形成堆積物的那些盆

17、地的特點(diǎn)內(nèi)生水:來(lái)自地球深部層圈物質(zhì)分異和巖石變質(zhì)作用過(guò)程中化學(xué)反響生成的水第二節(jié)滲透成因地下水化學(xué)成分的形成與特色地下水化學(xué)成分在空間變化的規(guī)律性叫做水文地球化學(xué)分帶性,表現(xiàn)為自然地理的稱為水均分帶,表現(xiàn)為地質(zhì)的稱垂直分帶開(kāi)系統(tǒng):系統(tǒng)中所耗費(fèi)的氣體獲得不停的增補(bǔ),系統(tǒng)內(nèi)的氣體基本上保持穩(wěn)固不變,這樣的系統(tǒng)稱為開(kāi)系統(tǒng);閉系統(tǒng):系統(tǒng)中所耗費(fèi)的氣體得不到增補(bǔ),系統(tǒng)內(nèi)的氣體漸漸降低,這樣的系統(tǒng)稱為閉系統(tǒng);第三節(jié)堆積成因地下水化學(xué)成分的形成與特色堆積成因的地下水:從原堆積物排出運(yùn)動(dòng)至其余時(shí)期地層中的水,以及與滲透水混淆但仍保存有必定比率的與堆積物同期堆積保存下來(lái)的水的混淆水,這些水統(tǒng)稱為堆積成因的地下

18、水。蒸發(fā)濃縮作用:是指地下水經(jīng)過(guò)蒸發(fā)排泄惹起水中成分的濃縮,使水中鹽分濃度增大,礦化度增高的現(xiàn)象。陽(yáng)離子互換作用:指土壤膠體上吸附的陽(yáng)離子和土壤溶液中的陽(yáng)離子進(jìn)行互換的作用。土壤膠體大多帶陰離子,它的外層吸附著陽(yáng)離子,此中有些陽(yáng)離子能夠與土壤溶液中的陽(yáng)離子互換。次生白云巖化作用:在古鹽盆中,石鹽積淀后,剩余鹵水擁有氯化鎂質(zhì)成分,這些含鎂高的鹵水在深部環(huán)境中,與石灰?guī)r互相作用,并使其變成白云巖,這種作用稱為次生白云巖化作用;鈉長(zhǎng)石化作用:氯化鈣型鹵水不單在白云巖中碰到,同時(shí)也出現(xiàn)于火山成因的堆積物里;第四節(jié)火山成因熱水循環(huán)系統(tǒng)地下水成分的形成與特色現(xiàn)代熱泉基本種類(lèi):碳酸-硫化氫水、氫-碳酸水、碳

19、酸水、碳酸-氮水、甲烷及甲烷-氮水、氮熱水初生水:是由巖漿分逸出來(lái)的水;重生水:在高溫條件下,巖石和礦物聯(lián)合狀態(tài)的水(結(jié)構(gòu)水、結(jié)晶水、沸石水等)轉(zhuǎn)變成游離狀態(tài)而進(jìn)入現(xiàn)代地下水圈,這種水稱為重生水;第四章第一節(jié)地下水圈的觀點(diǎn)水圈由大氣圈的水、地球表面的水及地球內(nèi)部的水三部分構(gòu)成。地球水圈是地球內(nèi)部的水。地下水:一般來(lái)說(shuō),地下水是指滲透地下儲(chǔ)存于巖土縫隙中的水,它可能是液態(tài)水、氣態(tài)水、固態(tài)水,它可能賦存與縫隙中,也可能是巖石、礦物構(gòu)成的一部分;可能是自由水、聯(lián)合水或礦物結(jié)構(gòu)水。從化學(xué)成分上來(lái)看,地下水是在自然條件下溶解了氣體、離子、分子、膠體及有機(jī)質(zhì)的復(fù)雜綜合體。自由水:也稱重力水,它是在重力作用

20、下能自由流動(dòng)的水,它存在與巖石圈里的縫隙里;聯(lián)合水:是靠靜電吸引吸附在固體表面的水;結(jié)構(gòu)水:它不是以H2O的形式存在于結(jié)晶構(gòu)架中,而是以O(shè)H-和H+的形式存在于結(jié)晶構(gòu)架中;沸石水:以水分子的形式存在于晶胞之間,無(wú)固定水分子數(shù)目結(jié)晶水:以水分子的形式存在于礦物的結(jié)晶格架上;結(jié)構(gòu)水在常溫常壓下,礦物風(fēng)化即可分解出來(lái);結(jié)晶水只有在高溫高壓下才能分解出來(lái);沸石水在常溫常壓下即可逸出,在逸出數(shù)目取決于空氣溫度。第二節(jié)地殼中水的地球化學(xué)循環(huán)水的地質(zhì)循環(huán)發(fā)生于地殼深部,循環(huán)方式主要包含:重結(jié)晶脫水,使水從自由水變成結(jié)構(gòu)水;堆積物壓實(shí)釋水,使水轉(zhuǎn)到此外的堆積物中去;堆積埋藏水,使水被關(guān)閉在巖石里。地殼中水的地

21、球化學(xué)循環(huán):在堆積-變質(zhì)過(guò)程(作用)有序次的有方向的發(fā)展中,在巖石、有機(jī)物及氣體經(jīng)歷的地球化學(xué)改造中,致使水的直接參加,產(chǎn)生水的分解和合成等作用與現(xiàn)象的總和。第三節(jié)成礦過(guò)程中水的地球化學(xué)循環(huán)地下水成礦作用:指的是地下水溶液中的成礦組分,在適合的水文地球化學(xué)環(huán)境中,質(zhì)部位富集、積淀形成礦床的過(guò)程。成礦物質(zhì)的含義包含成礦元素和介質(zhì)溶液兩個(gè)構(gòu)成部分。在有益的地堆積成因水:在堆積早期,水隨堆積物一同埋藏在堆積盆地里,這種水成為堆積成因水。水靜層狀壓力水:水的運(yùn)動(dòng)由水靜壓力驅(qū)動(dòng),補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū)高差決定運(yùn)動(dòng)的速度,也決定該帶的深度;過(guò)分層狀壓力帶:該帶因?yàn)樯细矌r層的壓力,弱聯(lián)合水開(kāi)始排出,巖石上孔隙度大大

22、減小,開(kāi)端水力坡度增大,被擠出的水的層狀壓力大于縫隙中水的水靜壓力,但小于巖靜壓力,層間壓力隨深度的增大而增大;巖靜層狀壓力帶:該帶中弱聯(lián)合水已經(jīng)所有排出,巖石孔隙度及透水性均明顯降落,層狀壓力增添并漸漸靠近巖靜壓力。第五章地下水污染:凡是在人類(lèi)活動(dòng)影響下,地下水質(zhì)變化朝著水質(zhì)惡化的方向發(fā)展的現(xiàn)象;地下水污染物:凡是人類(lèi)活動(dòng)致使進(jìn)入地下水并使水質(zhì)惡化的溶解物或懸浮物,不論其濃度能否達(dá)到使水質(zhì)顯然惡化的程度地下水污染物按其性質(zhì)分:化學(xué)污染物、生物污染物、放射性污染物地下水污染源按形成原由分:人為污染源和天然污染源地下水污染特色:隱蔽性和難以逆轉(zhuǎn)性地下水污染方式:直接污染和間接污染地下水污染門(mén)路:

23、間歇入滲型、連續(xù)入滲型、越流型、徑流型有機(jī)氮的礦化過(guò)程:它是指復(fù)雜的含氮有機(jī)物的礦化作用,更正確的說(shuō),是有機(jī)氮轉(zhuǎn)變成無(wú)機(jī)形式的NH4-N的過(guò)程。硝化過(guò)程:它是指NH-N經(jīng)過(guò)自養(yǎng)型微生物氧化為NO-N的過(guò)程43反硝化過(guò)程:它是指NO-N經(jīng)過(guò)微生物復(fù)原為氣態(tài)氮的過(guò)程;3固氮過(guò)程:有機(jī)氮礦化過(guò)程產(chǎn)生的NH4+,硝化過(guò)程產(chǎn)生NO3-,反硝作用產(chǎn)生氣態(tài)氮都能夠經(jīng)過(guò)微生物和植物汲取同化,轉(zhuǎn)變成有機(jī)氮。生物降解:有機(jī)污染物在細(xì)菌作用下,從大分子分解成小分子,從有毒轉(zhuǎn)變成無(wú)毒,最后變化為二氧化碳、水等的過(guò)程;影響氮轉(zhuǎn)變的環(huán)境要素和地質(zhì)要素:1)環(huán)境要素:溫度、Eh值、土壤含水狀況、污水及土壤中的養(yǎng)分;2)地質(zhì)

24、要素:包氣帶巖性及其結(jié)構(gòu)、潛水埋深、含水層種類(lèi)第六章增補(bǔ)部分地下水的主要物理化學(xué)性質(zhì):物理性質(zhì):氣味、溫度、濁度、電導(dǎo)率、滋味、放射性Eh;化學(xué)性質(zhì):酸度、堿度、硬度、濃度、溶解性總濃度TDS濃度:指某物種在總量中所占的重量.廣義的濃度觀點(diǎn)是指必定量溶液或溶劑中溶質(zhì)的量;的濃度觀點(diǎn)正像“量”的觀點(diǎn)同樣沒(méi)有明確的含義;習(xí)慣上,濃度波及的溶液的量取體積,溶液的量則常取質(zhì)量,而溶質(zhì)的量則取物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積不等。這一抽象狹義的濃度是物質(zhì)的量濃度的簡(jiǎn)稱,從前還稱體積摩爾濃度(molality),指每升溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量,符號(hào)為c,單位為mol/L或mol/dm3,即:cBnB/V常用的濃度表示方法

25、有:重量百分濃度:一般使用最常用;體積百分濃度:常用于酒類(lèi)表示;體積摩爾濃度:化學(xué)常用;重量摩爾濃度;摩爾分率_當(dāng)量濃度B量擁有加和性,如質(zhì)量、物質(zhì)的量、體積、長(zhǎng)度,這種物理量稱為廣胸懷;另一類(lèi)物理量則不擁有加和性,這種物理量稱為強(qiáng)胸懷。濃度是強(qiáng)胸懷。別的,壓力(壓強(qiáng))、溫度、密度等也是強(qiáng)胸懷。飽和溶液(saturatedsolution)在給定溫度下,溶質(zhì)在溶劑中溶解的量達(dá)到最大時(shí)的溶液。溶質(zhì)溶于溶劑的溶解過(guò)程中,第一是溶質(zhì)在溶劑中的擴(kuò)散作用,在溶質(zhì)表面的分子或離子開(kāi)始溶解,從而擴(kuò)散到溶劑中。濁液分別質(zhì)的粒度100nm(107m)之間的分別系叫濁液。分別質(zhì)是分子的會(huì)合體或離子的會(huì)合體,擁有污

26、濁、不穩(wěn)固等宏觀特色。濁液是不溶性固體顆粒或不溶性小液滴分別到液體中形成的混淆物,分別為懸濁液和乳濁液,濁液不平均,不穩(wěn)固。標(biāo)準(zhǔn)溶液是指含有某一特定濃度的參數(shù)的溶液,膠體定義:分別質(zhì)粒子在1nm100nm之間的分別系;膠體是一種分別質(zhì)粒子直徑介于粗分別系統(tǒng)和溶液之間的一類(lèi)分別系統(tǒng),這是一種高度分別的多相不平均系統(tǒng)。分類(lèi):1、按分別劑的不一樣可分為氣溶膠,固溶膠,液溶膠;2、按分別質(zhì)的不一樣可分為粒子膠體、分子膠體。膠體的性質(zhì):能發(fā)生丁達(dá)爾現(xiàn)象,聚沉,產(chǎn)生電泳,能夠滲析等性質(zhì)。氣味:嗅覺(jué)所感覺(jué)的滋味。anodor;ascent;asmell種基本氣味是:樟腦味、麝香味、花卉味、薄荷味、乙醚味、辛

27、辣味和腐腥味水質(zhì):水體質(zhì)量的簡(jiǎn)稱。它標(biāo)記著水體的物理(如色度、濁度、臭味等)、化學(xué)(無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的含量)和生物(細(xì)菌、微生物、浮游生物、底棲生物)的特征及其構(gòu)成的狀況。為評(píng)論水體質(zhì)量的狀況,規(guī)定了一系列水質(zhì)參數(shù)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。如生活飲用水、工業(yè)用水和漁業(yè)用水等水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)是表達(dá)未經(jīng)人類(lèi)活動(dòng)污染的自然界水的物理化學(xué)特征及其動(dòng)向特色的術(shù)語(yǔ)。物理特征主要指水的溫度、顏色、透明度、嗅和味。水的化學(xué)性質(zhì)由溶解和分別在天然水中的氣體、離子、分子、膠體物質(zhì)及懸浮質(zhì)、微生物和這些物質(zhì)的含量所決定。天然水中溶解的氣體主假如氧和二氧化碳;溶解的離子主假如鉀、鈉、鈣、鎂、氯、硫酸根、碳酸氫根和碳酸根等離子。生物原生

28、質(zhì)有硝酸根、亞硝酸根、磷酸二氫根和磷酸氫根離子等。別的,還有某些微量元素,如溴、碘和錳等。膠體物質(zhì)有無(wú)機(jī)硅酸膠體和腐殖酸類(lèi)有機(jī)膠體。懸浮固體以無(wú)機(jī)質(zhì)為主。微生物有細(xì)菌和大腸菌群。天然水水質(zhì)的影響要素?1、天然水中的大氣降水水質(zhì)與當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件和降水淋溶的大氣顆粒物的化學(xué)成分有關(guān);2、地表水水質(zhì)與徑流流程中的巖石、土壤和植被有關(guān);3、地下水水質(zhì)主要與含水層巖石的化學(xué)成分和補(bǔ)給區(qū)的地質(zhì)條件有關(guān)。4、地下水水質(zhì)主要與水巖作用時(shí)間有關(guān)。色度是指含在水中的溶解性的物質(zhì)或膠狀物質(zhì)所體現(xiàn)的類(lèi)黃色以致黃褐色的程度。溶液狀態(tài)的物質(zhì)所產(chǎn)生的顏色稱為“真色”;由懸浮物質(zhì)產(chǎn)生的顏色稱為“假色”。測(cè)定前一定將水樣中的懸

29、浮物除掉。往常測(cè)定潔凈的天然水是用鉑鈷比色法。水的透明度是指用直徑為(Diaphaneity)30厘米的白色圓板,在陽(yáng)光不可以直接照耀的地方垂直沉入水中,直至看不見(jiàn)的深度。溶液酸性、中性或堿性的判斷依照是:c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小,在隨意溫度時(shí)溶液c(H+)c(OH-)時(shí)呈酸性;c(H+)=c(OH-)時(shí)呈中性;c(H+)c(OH-)時(shí)呈堿性。當(dāng)溶液中c(H+)、c(OH-)較小時(shí)進(jìn)pH觀點(diǎn).,直接用c(H+)、c(OH-)的大小關(guān)系表示溶液酸堿性強(qiáng)弱很不方便,于是引pH:即氫離子物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。pH=-logH+化學(xué)需氧量(COD),是在必定的條件下,采納必定的強(qiáng)氧化劑辦理水

30、樣時(shí),所耗費(fèi)的氧化劑量。它是表示水中復(fù)原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的復(fù)原性物質(zhì)有各樣有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機(jī)物。所以,化學(xué)需氧量(COD)又常常作為權(quán)衡水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)?;瘜W(xué)需氧量越大,說(shuō)明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。化學(xué)需氧量(COD)的測(cè)定,跟著測(cè)定水樣中復(fù)原性物質(zhì)以及測(cè)定方法的不一樣,其測(cè)定值也有不一樣。當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法?;瘜W(xué)需氧量表示在強(qiáng)酸性條件下重鉻酸鉀氧化一升污水中有機(jī)物所需的氧量,可大概表示污水中的有機(jī)物量。COD是指標(biāo)水體有機(jī)污染的一項(xiàng)重要指標(biāo),能夠反響出水體的污染程度。生化需氧量又稱生化耗氧量,英文(bio

31、chemicaloxygendemand)縮寫(xiě)B(tài)OD,是表示水中有機(jī)物等需氧污染物質(zhì)含量的一個(gè)綜合指標(biāo),它說(shuō)明水中有機(jī)物出于微生物的生化作用進(jìn)行氧化分解,使之無(wú)機(jī)化或氣體化時(shí)所耗費(fèi)水中溶解氧的總數(shù)目,其單位以ppm或毫克升表示。其值越高,說(shuō)明水中有機(jī)污染物質(zhì)越多,污染也就越嚴(yán)重。從水環(huán)境地球化學(xué)測(cè)試指標(biāo)剖析地下水中的組分有兩類(lèi)指標(biāo):必測(cè)指標(biāo):pH、氯化物、鐵、錳、銅、鋅、鉬、汞、砷、鎘、鉻(六價(jià))、鉛、鈹、鋇、鈷、鎳、鈣、鎂、亞硝酸銀、氧化物等。選擇指標(biāo):總硬度、氧化物、揮發(fā)性酚類(lèi)(以苯酚計(jì))、高錳酸鹽指數(shù)、溶解性總固體、硫酸鹽、陰離子合成清洗劑、硝酸鹽、氮、磷、鉀、化學(xué)耗氧量、氧化復(fù)原電位、

32、碘化、物、氨氮等主要用于水質(zhì)分析;有機(jī)污染物:滴滴涕、六六六等;細(xì)菌指標(biāo):總大腸桿菌,細(xì)菌總數(shù);放射性指標(biāo):總放射和總放射。元素遷徙的可能機(jī)理有:1.地下水運(yùn)動(dòng);2.毛細(xì)管作用;3.蒸發(fā)生用;4.離子擴(kuò)散作用;5.植物根系汲?。?.微生物活動(dòng)?7.氣體搬運(yùn)(包含以地球氣為主的多營(yíng)力接力模型);?8.自然電位場(chǎng)(電化學(xué)模型、復(fù)原囪模型、雷暴電池);9.膨脹性泵壓作用(氣壓泵、地震泵)10.水位的起伏(包含陸上“潮汐泵”)地下水化學(xué)組分表示方法:指型圖、DurovDiagram、PiperDiagram(皮帕爾圖解)、庫(kù)爾洛夫式水質(zhì)分類(lèi):按礦化度的水質(zhì)分類(lèi):淡水(小于1克/升)弱咸水(13克/升)咸水(310克/升)咸水(1050克/升)鹵水大于(50克/升)強(qiáng)礦化度往常以1升水中含有各樣鹽分的總克數(shù)來(lái)表示(克/l)。地下水中總?cè)芙庑怨腆w:按TDS水質(zhì)分類(lèi):地下水中所含有各樣離子、分子與化合物的總量地下水的化學(xué)成分的形成作用種類(lèi)固相作用溶解積淀蒸發(fā)吸附解吸(離子互換作用)濃縮作用酸堿反響氧化復(fù)原作用絡(luò)合作用水解作用同位素互換脫碳酸作用脫硫酸作用生物作用依數(shù)性只與溶液的濃度(即單位體積內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的數(shù)目)有關(guān),而與溶質(zhì)自己沒(méi)關(guān)的性質(zhì)。電解質(zhì)在溶液中因溶劑的作用而離解為帶正、負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)正、負(fù)離子,稱為“電離”

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