水文地球化學(xué)基礎(chǔ)知識要點(diǎn)

V:1.0精細(xì)整理，僅供參考日期：20xx年X月《水文地球化學(xué)基礎(chǔ)知識》——（絕對一個(gè)字一個(gè)字打出來的，正版資料?。┟~解釋目錄第一章水化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)溶解平衡 3第二節(jié)碳酸平衡 4第三節(jié)地下水中絡(luò)合物的計(jì)算 4第四節(jié)氧化還原反應(yīng) 5第二章地下水的化學(xué)成分的組成第一節(jié)天然水的組成 6第二節(jié)天然水的化學(xué)特性 6第三節(jié)元素的水文地球化學(xué)特性 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)處理 7第三章地下水化學(xué)成分的形成與特征第一節(jié)地下水基本成因類型的概念 7第二節(jié)滲入成因地下水化學(xué)成分的形成與特征 8第三節(jié)沉積成因地下水化學(xué)成分的形成與特征 8第四章水的地球化學(xué)循環(huán)第一節(jié)地下水圈的概念 8第二節(jié)地殼中水的地球化學(xué)循環(huán) 9第三節(jié)成礦過程中水的地球化學(xué)循環(huán) 9第五章水文地球化學(xué)的應(yīng)用第六章補(bǔ)充部分 10 第一章<水化學(xué)基礎(chǔ)>第一節(jié)溶解平衡質(zhì)量作用定律：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的驅(qū)動力與反應(yīng)物及生成物的濃度有關(guān)化學(xué)平衡與自由能體系：把所研究對象一個(gè)物體或一組相互作用的物體稱為體系或系統(tǒng)，而體系（或系統(tǒng)）周圍的其他物質(zhì)稱為環(huán)境。狀態(tài)及狀態(tài)參數(shù)：熱力學(xué)狀態(tài)分為平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)。熱力學(xué)平衡體系特性是由系列參數(shù)來表示當(dāng)體系沒有外界影響時(shí)，各狀態(tài)參數(shù)若能保持長久不變，此體系稱為熱力學(xué)平衡狀態(tài)。焓：它是一種化學(xué)反應(yīng)向環(huán)境提供的熱量總值。以符號“H”表示。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，最穩(wěn)定的單質(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”?！鱄r=△H(生成物)-△H（反應(yīng)物）△Hr為正值，屬吸熱反應(yīng)，△Hr為負(fù)值，屬放熱反應(yīng)自由能：在熱力學(xué)中，自由能的含義是指一個(gè)反應(yīng)在恒溫恒壓下所能做的最大有用功，以符號“G”表示。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，最穩(wěn)定的單質(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（反應(yīng)物）△Gr為正值，反應(yīng)在恒溫恒壓條件下不能自發(fā)進(jìn)行，△Gr為負(fù)值，反應(yīng)在恒溫恒壓條件下可以自發(fā)反應(yīng)；△G=0，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)?；疃燃盎疃认禂?shù)為了保證計(jì)算的精確程度，就必須對水中組分的實(shí)測濃度加以校正，校正后的濃度為校正濃度，也就是活度。質(zhì)量作用定律中，濃度是以活度表示的?；疃仁钦鎸?shí)濃度（實(shí)測濃度）的函數(shù)，一般情況下，活度小于實(shí)測濃度。活度與實(shí)測濃度的函數(shù)表示式為:a=rmm為實(shí)測濃度（mol/L）,r為活度系數(shù)?；疃认禂?shù)隨水中溶解固體（礦化度）增加而減小，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有相互作用，這種溶液稱為理想溶液。地下水中的溶解-沉淀全等溶解：礦物與水接觸產(chǎn)生溶解反應(yīng)時(shí)，其反應(yīng)產(chǎn)物都是溶解組分，這種溶解反應(yīng)稱為全等反應(yīng)；非全等溶解：礦物與水接觸產(chǎn)生溶解反應(yīng)時(shí)，其反應(yīng)產(chǎn)物除溶解組分外，還有新生成的組分，這種反應(yīng)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)，稱為平衡常數(shù)K，對于難溶鹽來說，這個(gè)常數(shù)稱為“容積度”，或者“溶度積常數(shù)”常用KSP表示。溶解度：在給定溫壓下，達(dá)到溶解平衡時(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相同的離子，則這種礦物的溶解度就會降低，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，這種含鹽量升高使礦物溶解度增大的現(xiàn)象，在化學(xué)上稱為鹽效應(yīng)。其主要原因是，水中含鹽量升高，離子強(qiáng)度I也升高，而活度系數(shù)則降低。注：就對溶解度的影響而言，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)往往可忽略；如無同離子效應(yīng)時(shí)，鹽效應(yīng)是應(yīng)考慮的。飽和指數(shù)飽和指數(shù)是確定水與礦物出于何種狀態(tài)的參數(shù)，以符號“SI”表示。一般來說，根據(jù)飽和指數(shù)值判斷水與巖石、礦物的反應(yīng)狀態(tài)，對于地下淡水來說，還是很有用的。水質(zhì)用來描述不同用途的水的物理、化學(xué)及生物化學(xué)性質(zhì)的一個(gè)術(shù)語。第二節(jié)碳酸平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他溶質(zhì)的水溶液中的水分子都會離解，其反應(yīng)為：H2O=H++OH-按質(zhì)量作用定律，達(dá)到離解平衡時(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。地下水中的碳酸平衡地下水中的碳酸組成：游離碳酸H2CO3、重碳酸HCO3-、碳酸CO32-地下水系統(tǒng)中的碳酸平衡閉系統(tǒng)：該系統(tǒng)與大氣沒有co2交換，水與碳酸鹽間的溶解反應(yīng)所消耗的co2得不到補(bǔ)充，碳酸鹽的溶解受到co2的控制，這種系統(tǒng)稱為“閉系統(tǒng)”。其特征是，Ca2+、HCO3-濃度較低，而pH值較高。開系統(tǒng)：該系統(tǒng)與大氣有co2交換，水與碳酸鹽間的溶解反應(yīng)所消耗的co2不斷得到補(bǔ)充，碳酸鹽的溶解不受到co2的控制，這種系統(tǒng)稱為“開系統(tǒng)”。其特征是，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：單一離子形式：eg:Ca2+/Mg2+/Na+/K+/Cl-/F-等；絡(luò)陰離子形式：eg:SO42-/CO32-/HCO3-/NO-等；復(fù)雜絡(luò)合物：它包括無機(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（一般為金屬陽離子）和其周圍的配位體（一般為陰離子或中性成分）以配位鍵的方式集合在一起的復(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。地下水中長兩組分的主要離子對：CaSO40/MgSO40/NaSO4-/KSO4-/CaHCO3+/MgHCO30/NaHCO30/CaCO30/MgCO30/NaCO3-地下水絡(luò)合物的計(jì)算（具體計(jì)算形式詳見課本p27）第四節(jié)氧化還原反應(yīng)一、氧化還原反應(yīng)基本原理半反應(yīng)式：通常在化學(xué)反應(yīng)式中電子轉(zhuǎn)移和得失過程的反應(yīng)式稱半反應(yīng)式；eg:O2+4H++4e=2H2O標(biāo)準(zhǔn)電極電位（標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位）：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（由于標(biāo)準(zhǔn)電極電位表示物質(zhì)氧化性及還原性的強(qiáng)弱，所以又稱標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位），以符號E0表示，單位為V,每個(gè)半反應(yīng)都有它的E0值。能斯特方程氧化還原電位（Eh）：在實(shí)際的系統(tǒng)中，參加氧化還原反應(yīng)的組分其活度一般都不是1mol，則該反應(yīng)達(dá)平衡是的電位稱為氧化還原電位，單位為VEh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+二、Eh-PH圖的繪制Eh-PH圖是以Eh為縱坐標(biāo)，pH為橫坐標(biāo)，表示在一定的Eh值和PH值范圍內(nèi)，各種溶解組分及固體組份穩(wěn)定場的圖解，因此也稱為穩(wěn)定場圖注：Eh-PH圖在天然地下水系統(tǒng)中，只能預(yù)測水溶液在一定的Eh-PH范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的溶解組分及固體類型，但不能預(yù)計(jì)其反應(yīng)速率。Eh-PH圖的局限性：（1）所有的Eh-PH圖僅代表標(biāo)態(tài)下的穩(wěn)定場范圍，而實(shí)際情況常常偏離標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)；（2）野外實(shí)測的Eh值并不與某種金屬離子嚴(yán)格相關(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。因此，Eh-PH圖只是一種簡化的理想模型。三、地下水中的氧化還原反應(yīng)地下水中的主要氧化還原元素：鐵、氮、硫、錳、鉻（Cr）、砷(As)控制地下水系統(tǒng)氧化還原狀態(tài)的因素：主要取決于通過循環(huán)進(jìn)入該系統(tǒng)的氧量，以及通過細(xì)菌分解有機(jī)物所消耗的氧量，或氧化低價(jià)金屬硫化物、含鐵硅酸鹽和碳酸鹽所消耗的氧量。（進(jìn)入的氧量>=消耗的氧量，則為氧化狀態(tài)；反之，則為還原狀態(tài)）。影響地下水氧化還原狀態(tài)的因素：1.包氣帶的性質(zhì)及其透水性。2.含水層中有機(jī)物及其它還原劑的含量。3.地下水循環(huán)途徑。地下水系統(tǒng)中，消耗氧的氧化還原反應(yīng)，多半發(fā)生在地下水面以上的包氣帶里。只要包氣帶及含水層里有少量的有機(jī)物，水中的溶解氧很快被耗盡。在此過程中，微生物起到催化作用。第五節(jié)吸附作用吸附：吸附是固體表面反應(yīng)的一種普遍現(xiàn)象。在液相與固相接觸時(shí)，液相和固相表面之間常常產(chǎn)生物質(zhì)交換，這種現(xiàn)象稱為吸附。吸附種類和吸附機(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，因此已吸附在顆粒表面的離子，在一定條件下，可悲液體中的另一種離子所替代，所以物理吸附也稱為“離子交換”?；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，它不可能再返回溶液，是一種不可逆反應(yīng)。這種現(xiàn)象也成為“特殊吸附”。離子交換地層中的吸附劑：凡能吸附液相中溶解離子的固體均稱為吸附劑陽離子交換容量：某種巖石、礦物和松散沉積物的吸附能力往往以交換容量，主要是陽離子交換容量來衡量，其含義是每百克干土（巖）所含的全部交換型陽離子的毫克當(dāng)量數(shù)，其單位是meq/100g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）陰離子被吸附的順序?yàn)椋篎->PO42->HPO4->HCO3->H2BO3->SO42->Cl->NO3-陽離子吸附親和力：H+>Rb+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>NH+>K+>Na+>Li+注：吸附親和力很弱的離子，只要濃度足夠大，也可以交換吸附親和力很強(qiáng)而濃度較小的離子。第二章<地下水的化學(xué)成分的組成>第一節(jié)天然水的組成水的結(jié)構(gòu)和特性水分子的締合作用：相鄰水分子間由于有氫鍵聯(lián)結(jié)，使水能以（H2O）n巨型分子存在，但它不會引起水的化學(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增強(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)：水具有獨(dú)特的物理性質(zhì)：（1）水的生成熱很高（即熱穩(wěn)定性很高）（2）水具有很高的沸點(diǎn)和達(dá)到沸點(diǎn)以前極長的液態(tài)階段水具有較大的表面張力；3.水具有較小的粘滯度和較大的流動性；4.水具有較高的介電效應(yīng)；5.水具有使鹽類離子產(chǎn)生水化作用的能力；6.水具有良好的溶解性能天然水組成分類天然水組成可按溶質(zhì)顆粒大小、化合物類型、相對濃度及相態(tài)等分類：按顆粒大小溶液膠體懸浮液按化合物類型無機(jī)物有機(jī)物金屬元素絡(luò)合物及有機(jī)絡(luò)合物按狀態(tài)固相液相氣相按相對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)特性大氣降水的成分特征大氣是個(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、冰海水的成分特征無機(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）有機(jī)物碳水化合物、蛋白質(zhì)、縮氨酸等河水的成分特征無機(jī)物不同地區(qū)的巖石、土壤組成決定著該地區(qū)的河水的基本化學(xué)成分。在結(jié)晶巖地區(qū)，河流水中溶解離子含量較少；在石灰?guī)r地區(qū)，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-,且總含鹽量有所增加；富含吸附陽離子的頁巖及泥巖地區(qū)則像河水提供大量溶解物質(zhì)，如Na+、K+、Mg2+有機(jī)物大多為死亡或腐爛的植物第三節(jié)元素的水文地球化學(xué)特性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、氧化還原電位第三組指標(biāo)：酸度和堿度第五節(jié)地下水化學(xué)成分的數(shù)據(jù)處理地下水化學(xué)成分的圖示法：（1）離子濃度圖示法（2）三線圖示法第三章<地下水化學(xué)成分的形成與特征>第一節(jié)地下水基本成因類型的概念 溶濾—滲入水：溶濾—滲入水為大氣起源，其成分由水與巖石作用形成沉淀—埋藏水：埋藏于地質(zhì)構(gòu)造比較封閉的部分，一定程度上反映了形成沉積物的那些盆地的特點(diǎn)內(nèi)生水：來自地球深部層圈物質(zhì)分異和巖石變質(zhì)作用過程中化學(xué)反應(yīng)生成的水第二節(jié)滲入成因地下水化學(xué)成分的形成與特征 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平分帶，表現(xiàn)為地質(zhì)的稱垂直分帶開系統(tǒng)：系統(tǒng)中所消耗的氣體得到不斷的補(bǔ)充，系統(tǒng)內(nèi)的氣體基本上保持穩(wěn)定不變，這樣的系統(tǒng)稱為開系統(tǒng)；閉系統(tǒng)：系統(tǒng)中所消耗的氣體得不到補(bǔ)充，系統(tǒng)內(nèi)的氣體逐漸降低，這樣的系統(tǒng)稱為閉系統(tǒng)；第三節(jié)沉積成因地下水化學(xué)成分的形成與特征沉積成因的地下水：從原沉積物排出運(yùn)動至其他時(shí)期地層中的水，以及與滲入水混合但仍保留有一定比例的與沉積物同期沉積保存下來的水的混合水，這些水統(tǒng)稱為沉積成因的地下水。 蒸發(fā)濃縮作用：是指地下水通過蒸發(fā)排泄引起水中成分的濃縮，使水中鹽分濃度增大，礦化度增高的現(xiàn)象。陽離子交換作用：指土壤膠體上吸附的陽離子和土壤溶液中的陽離子進(jìn)行交換的作用。土壤膠體大多帶陰離子,它的外層吸附著陽離子,其中有些陽離子能夠與土壤溶液中的陽離子交換。次生白云巖化作用：在古鹽盆中，石鹽沉淀后，殘余鹵水具有氯化鎂質(zhì)成分，這些含鎂高的鹵水在深部環(huán)境中，與石灰?guī)r相互作用，并使其變?yōu)榘自茙r，這種作用稱為次生白云巖化作用；鈉長石化作用：氯化鈣型鹵水不僅在白云巖中遇到，同時(shí)也出現(xiàn)于火山成因的沉積物里；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征現(xiàn)代熱泉基本類型：碳酸-硫化氫水、氫-碳酸水、碳酸水、碳酸-氮水、甲烷及甲烷-氮水、氮熱水 初生水：是由巖漿分逸出來的水；再生水：在高溫條件下，巖石和礦物結(jié)合狀態(tài)的水（結(jié)構(gòu)水、結(jié)晶水、沸石水等）轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x狀態(tài)而進(jìn)入現(xiàn)代地下水圈，這種水稱為再生水；第四章<水的地球化學(xué)循環(huán)> 第一節(jié)地下水圈的概念水圈由大氣圈的水、地球表面的水及地球內(nèi)部的水三部分組成。地球水圈是地球內(nèi)部的水。地下水：一般來說，地下水是指滲入地下貯存于巖土空隙中的水，它可能是液態(tài)水、氣態(tài)水、固態(tài)水，它可能賦存與空隙中，也可能是巖石、礦物組成的一部分；可能是自由水、結(jié)合水或礦物結(jié)構(gòu)水。從化學(xué)成分上來看，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，它是在重力作用下能自由流動的水，它存在與巖石圈里的空隙里；結(jié)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，無固定水分子數(shù)量結(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)化便可分解出來；結(jié)晶水只有在高溫高壓下才能分解出來；沸石水在常溫常壓下即可逸出，在逸出數(shù)量取決于空氣溫度。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)方式主要包括：重結(jié)晶脫水，使水從自由水變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)水；沉積物壓實(shí)釋水，使水轉(zhuǎn)到另外的沉積物中去；沉積埋藏水，使水被封閉在巖石里。地殼中水的地球化學(xué)循環(huán)：在沉積-變質(zhì)過程（作用）有次序的有方向的發(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，導(dǎo)致水的直接參與，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，在適宜的水文地球化學(xué)環(huán)境中，在有利的地質(zhì)部位富集、沉淀形成礦床的過程。成礦物質(zhì)的含義包括成礦元素和介質(zhì)溶液兩個(gè)組成部分。 沉積成因水：在沉積初期，水隨沉積物一起埋藏在沉積盆地里，這種水成為沉積成因水。水靜層狀壓力水：水的運(yùn)動由水靜壓力驅(qū)動，補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū)高差決定運(yùn)動的速度，也決定該帶的深度；過度層狀壓力帶：該帶由于上覆巖層的壓力，弱結(jié)合水開始排出，巖石上孔隙度大大減小，起始水力坡度增大，被擠出的水的層狀壓力大于空隙中水的水靜壓力，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：該帶中弱結(jié)合水已經(jīng)全部排出，巖石孔隙度及透水性均顯著下降，層狀壓力增加并逐漸接近巖靜壓力。第五章<水文地球化學(xué)的應(yīng)用> 地下水污染：凡是在人類活動影響下，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：凡是人類活動導(dǎo)致進(jìn)入地下水并使水質(zhì)惡化的溶解物或懸浮物，無論其濃度是否達(dá)到使水質(zhì)明顯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因分：人為污染源和天然污染源地下水污染特點(diǎn)：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途徑：間歇入滲型、連續(xù)入滲型、越流型、徑流型有機(jī)氮的礦化過程：它是指復(fù)雜的含氮有機(jī)物的礦化作用，更準(zhǔn)確的說，是有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無機(jī)形式的NH4-N的過程。硝化過程：它是指NH4-N通過自養(yǎng)型微生物氧化為NO3-N的過程 反硝化過程：它是指NO3-N通過微生物還原為氣態(tài)氮的過程；固氮過程：有機(jī)氮礦化過程產(chǎn)生的NH4+，硝化過程產(chǎn)生NO3-，反硝作用產(chǎn)生氣態(tài)氮都可以通過微生物和植物吸收同化，轉(zhuǎn)化為有機(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)化為無毒，最后變化為二氧化碳、水等的過程；影響氮轉(zhuǎn)化的環(huán)境因素和地質(zhì)因素：環(huán)境因素：溫度、Eh值、土壤含水情況、污水及土壤中的養(yǎng)分；地質(zhì)因素：包氣帶巖性及其結(jié)構(gòu)、潛水埋深、含水層類型第六章補(bǔ)充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、味道、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分量.廣義的濃度概念是指一定量溶液或溶劑中溶質(zhì)的量；這一籠統(tǒng)的濃度概念正像“量”的概念一樣沒有明確的含義；習(xí)慣上，濃度涉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。狹義的濃度是物質(zhì)的量濃度的簡稱，以前還稱體積摩爾濃度（molality），指每升溶液中溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，符號為c，單位為mol/L或mol/dm3，即：cB≡nB/V常用的濃度表示方法有: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 量具有加和性，如質(zhì)量、物質(zhì)的量、體積、長度……，這類物理量稱為廣度量；另一類物理量則不具有加和性，這類物理量稱為強(qiáng)度量。濃度是強(qiáng)度量。此外，壓力（壓強(qiáng)）、溫度、密度等也是強(qiáng)度量。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)溶于溶劑的溶解過程中,首先是溶質(zhì)在溶劑中的擴(kuò)散作用,在溶質(zhì)表面的分子或離子開始溶解,進(jìn)而擴(kuò)散到溶劑中。濁液分散質(zhì)的粒度>100nm(10—7m)之間的分散系叫濁液。分散質(zhì)是分子的集合體或離子的集合體,具有渾濁、不穩(wěn)定等宏觀特征。濁液是不溶性固體顆?；虿蝗苄孕∫旱畏稚⒌揭后w中形成的混合物,分別為懸濁液和乳濁液,濁液不均勻,不穩(wěn)定。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：分散質(zhì)粒子在1nm—100nm之間的分散系；膠體是一種分散質(zhì)粒子直徑介于粗分散體系和溶液之間的一類分散體系，這是一種高度分散的多相不均勻體系。

分類：

1、按分散劑的不同可分為氣溶膠，固溶膠，液溶膠；

2、按分散質(zhì)的不同可分為粒子膠體、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，可以滲析等性質(zhì)。氣味:嗅覺所感到的味道。anodor;ascent;asmell7種基本氣味是：樟腦味、麝香味、花卉味、薄荷味、乙醚味、辛辣味和腐腥味水質(zhì)：水體質(zhì)量的簡稱。它標(biāo)志著水體的物理(如色度、濁度、臭味等)、化學(xué)(無機(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)的特性及其組成的狀況。為評價(jià)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)人類活動污染的自然界水的物理化學(xué)特性及其動態(tài)特征的術(shù)語。物理特性主要指水的溫度、顏色、透明度、嗅和味。水的化學(xué)性質(zhì)由溶解和分散在天然水中的氣體、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要是氧和二氧化碳；溶解的離子主要是鉀、鈉、鈣、鎂、氯、硫酸根、碳酸氫根和碳酸根等離子。生物原生質(zhì)有硝酸根、亞硝酸根、磷酸二氫根和磷酸氫根離子等。此外，還有某些微量元素，如溴、碘和錳等。膠體物質(zhì)有無機(jī)硅酸膠體和腐殖酸類有機(jī)膠體。懸浮固體以無機(jī)質(zhì)為主。微生物有細(xì)菌和大腸菌群。天然水水質(zhì)的影響因素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)所呈現(xiàn)的類黃色乃至黃褐色的程度。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”。測定前必須將水樣中的懸浮物除去。通常測定清潔的天然水是用鉑鈷比色法。水的透明度（Diaphaneity）是指用直徑為30厘米的白色圓板，在陽光不能直接照射的地方垂直沉入水中，直至看不見的深度。溶液酸性、中性或堿性的判斷依據(jù)是：c(H+)和c(OH-)的相對大小，在任意溫度時(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),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,于是引進(jìn)pH概念.pH:即氫離子物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)。pH=-log[H+]化學(xué)需氧量（COD），是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機(jī)物。因此，化學(xué)需氧量（COD）又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)?；瘜W(xué)需氧量越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重?；瘜W(xué)需氧量（COD）的測定，隨著測定水樣中還原性物質(zhì)以及測定方法的不同，其測定值也有不同。目前應(yīng)用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。化學(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,可大致表示污水中的有機(jī)物量。COD是指標(biāo)水體有機(jī)污染的一項(xiàng)重要指標(biāo),能夠反應(yīng)出水體的污染程度。生化需氧量又稱生化耗氧量，英文（biochemicaloxygendemand）縮寫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，使之無機(jī)化或氣體化時(shí)所消耗水中溶解氧的總數(shù)量，其單位以ppm或毫克／升表示。其值越高，說明水中有機(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)測試指標(biāo)分析地下水中的組分有兩類指標(biāo)：必測指標(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)：①總硬度、氧化物、揮發(fā)性酚類(以苯酚計(jì))、高錳酸鹽指數(shù)、溶解性總固體、硫酸鹽、陰離子合成洗滌劑、硝酸鹽、氮、磷、鉀、化學(xué)耗氧量、氧化還原電位、碘化、物、氨氮等主要用于水質(zhì)分析；②有機(jī)污染物：滴滴涕、六六六等；③細(xì)菌指標(biāo)：總大腸桿菌，細(xì)菌總數(shù)；④放射性指標(biāo)：總放射和總放射。元素遷移的可能機(jī)理有：1.地下水運(yùn)動；2.毛細(xì)管作用；3.蒸發(fā)作用；4.離子擴(kuò)散作用；5.植物根系吸收；6.微生物活動7.氣體搬運(yùn)(包括以地球氣為主的多營力接力模型)；8.自然電位場(電化學(xué)模型、還原囪模型、雷暴電池)；9.膨脹性泵壓作用(氣壓泵、地震泵)10.水位的起伏(包括陸上“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）、庫爾洛夫式水質(zhì)分類：按礦化度的水質(zhì)分類：淡水（小于1克/升）弱咸水（1—3克/升）咸水（3—10克/升）強(qiáng)咸水（10—50克/升）鹵水大于（50克/升）礦化度通常以1升水中含有各種鹽分的總克數(shù)來表示(克/l)。地下水中總?cè)芙庑怨腆w：按TDS水質(zhì)分類：地下水中所含有各種離子、分子與化合物的總量地下水的化學(xué)成分的形成作用類型固相作用溶解－沉淀－蒸發(fā)吸附－解吸（離子交換作用）濃縮作用酸堿反應(yīng)氧化－還原作用絡(luò)合作用水解作用同位素交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)本身無關(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)