第二章-地下水污染概論

第二章地下水污染概論主要內(nèi)容地下水中化學(xué)成分的形成（*）地下水污染概念（*）地下水污染類型及危害（*）地下水污染源（*）地下水污染途徑（**）污染物在地下水中的物理、化學(xué)和生物過程（***）2024/11/14本章共88頁－1第一節(jié)地下水中化學(xué)成分的形成物理性質(zhì)常見化學(xué)成分化學(xué)成分的性質(zhì)2024/11/142地下水的物理性質(zhì)地下水的物理性質(zhì)一般指：溫度，顏色，透明度，嗅，味，比重，導(dǎo)電率等。2024/11/143溫度地下水的溫度主要受氣溫和地溫的影響。地殼按自上而下可分為變溫帶、年常溫帶、增溫帶。按照地下水的水溫可以把地下水分為五類：過冷水；冷水；溫水；熱水；過熱水。2024/11/144顏色地下水是無色的。當(dāng)含有一定量的某些分子成分或懸浮物和膠體物質(zhì)時，就會出現(xiàn)各種顏色。如含有機質(zhì)過多時呈黃色，含硫化氫的水微帶翠綠色，含氧化鐵的水呈淺紅褐色，含氧化亞鐵的水呈淺藍綠色，硬度大的水為淺藍色，含懸浮物較多水，其顏色與懸浮物相同。2024/11/145地下水一般是透明的

當(dāng)含有大量有機質(zhì)、固體礦物及膠體懸浮物時，才呈渾濁現(xiàn)象，按透明度把地下水分為四級：透明的（不渾濁的）；半透明的（微渾濁的）；微透明的（渾濁的）；不透明的（極渾濁的）。

透明度2024/11/146味味：純水是淡而無味的，水味來源于其中的鹽分及氣體。如地下水中含有重碳酸鈣、重碳酸鎂及碳酸時，水味便爽快、適口，人們將這種水成為“甜水”；如含氯化物會使水發(fā)咸味；含硫酸鈉、硫酸鎂使水變苦；而且常引起飲用者嘔吐、腹痛和腹瀉；含鹽分過多時水味發(fā)澀；大量的有機質(zhì)能使水發(fā)甜味，但不宜飲用。2024/11/147嗅、導(dǎo)電率嗅：一般地下水無嗅。當(dāng)含有硫化氫時發(fā)臭雞蛋味；含有氧化亞鐵時有鐵腥味；含腐殖質(zhì)會使水有魚腥氣味。一般低溫下氣體不易辨別；而在40℃左右時氣味最顯著。導(dǎo)電率：地下水導(dǎo)電能力的大小取決于所含電解質(zhì)的數(shù)量與性質(zhì)（各種離子的含量與離子價）。離子含量越多，離子價越高，則水的導(dǎo)電性越強。2024/11/148常見化學(xué)成份地下水中常見的化學(xué)成份地下水中的氣體成分地下水中的離子及分子成分2024/11/149地下水中的氣體成分地下水中的氣體有N2，O2，CO2，H2S及CH4，稀有元素氣體。氣體成分影響地下水的化學(xué)成份，反映了地下水深處的地球化學(xué)環(huán)境的特征。地下水中含有一定量的O2和N2，表明這種水是大氣降雨入滲補給為主的；地下水中含有大量的CH4時，則表明這種水是封閉構(gòu)造的深部油田水；地下水中含有H2S，則表明這種水是來源于深部的而缺氧的還原環(huán)境中的；CO2的大量存在卻表明來自于碳酸鹽巖類地區(qū)。2024/11/1410地下水中化學(xué)成份占主要地位的是六種離子：Na+(K+)，Ca2+，Mg2+，Cl-，SO4-，HCO3-。地下水中的離子及分子成分2024/11/1411地下水中的離子及分子成分氯離子：幾乎存在于所有的地下水中，含量一般較大，Cl-來源主要是地下水溶解鹽巖及含氯化物的其他礦物的結(jié)果。硫酸根離子：總含量僅次于氯離子的陰離子。Ca2+＋SO4-→CaSO4。重碳酸根離子：地下水中廣泛存在的陰離子。HCO3-主要來源于碳酸鹽類巖石，碳酸鹽類巖石的溶解度很小，只有當(dāng)?shù)叵滤写嬖贑a2+時才較易溶于水。通常以HCO3-為主要成分的地下水含鹽量較少，一般均為淡水。2024/11/1412地下水中的離子及分子成分鈉離子：地下水中最廣泛分布的陽離子，是地下水溶解鹽巖及含鈉巖石的結(jié)果。鉀離子：來源與鈉離子大致相同。鉀鹽的溶解度很大，為植物所吸收，易形成難溶于水的水云母等礦物，而且常為粘土膠體所吸附，含量一般不大。鈣離子：在地下水中分布很廣泛，但含量不高。因為Ca2+主要是地下水溶解碳酸鹽類巖石（石灰?guī)r、大理巖、白云巖）的結(jié)果。鎂離子：地下水對白云巖及泥灰?guī)r溶解的結(jié)果，分布亦很廣泛，地下水中Mg2+的含量一般比Ca2+小。2024/11/1413地下水中的離子及分子成分與地下水化學(xué)成分有關(guān)的常見地方?。捍蠊枪?jié)?。ǜ缓^多腐蝕酸（－OH）有關(guān)）克山?。嬘盟懈g酸可與許多元素形成絡(luò)合物或螫合物，影響人體對某些元素（如Mn、Ca、Se、Mg等）的利用而導(dǎo)致心肌代謝障礙；某種低分子腐蝕酸有毒，可能直接損害心?。徊^(qū)的水環(huán)境中有利于嫌氣微生物的孳生，其分泌物通過飲用水加害于心肌。）氟病和齲齒（氟的過剩，飲用水中氟含量應(yīng)控制在0.8%~1.0mg/L,最大不超過1.5mg/L）2024/11/1414地下水中的離子及分子成分與地下水化學(xué)成分有關(guān)的常見地方?。旱胤叫约谞钕倌[（缺碘有關(guān)，飲用水中碘含量以大于5ug/L為宜）心血管?。ㄅc水的硬度呈負相關(guān)，Ca可以阻止有機體對某些元素的吸收；Ca的濃度可以調(diào)節(jié)生物細胞與環(huán)境中離子的交換；軟水區(qū)多為酸性、弱酸性水，腐殖質(zhì)高，死亡率高）腦溢血癥（統(tǒng)計資料表明飲水中的pH值低，而SiO2和SO4較高的地區(qū)，腦溢血死亡率較高）癌癥（SiO2含量偏高，砷As含量高）2024/11/1415地下水化學(xué)成份的性質(zhì)總礦化度：存在于地下水中的離子、分子和微粒（不包括氣體）的總含量成為地下水的總礦化度。地下水可按總礦化度分為淡水、微咸水、咸水、鹽水、鹵水五類。通常用在105~110℃溫度下將水樣蒸干后所得干涸殘余物之總量來表示總礦化度。低礦化度淡水常以HCO3-為其主要成分；中低礦化度的鹽質(zhì)水常以SO4-為其主要成分；而高礦化度的鹽水和鹵水則常常以Cl-為其主要成分。2024/11/1416氫離子的濃度

地下水的酸堿度取決于氫離子濃度的大小。

當(dāng)水中溶有鹽類時，氫離子的濃度便將改變。

大多數(shù)地下水中的pH值在6.5~8.5之間，北方地區(qū)多為pH=7~8的弱堿性水。

按酸堿度的分類，地下水分為：強酸性水，弱酸性水，中性水，弱堿性水，強堿性水。地下水化學(xué)成份的性質(zhì)2024/11/1417地下水化學(xué)成份的性質(zhì)硬度

地下水中含有大量的鈣鎂離子時，對于生活和工業(yè)用水都有較大的影響，會造成洗衣不起泡沫、煮飯做菜不易熟、鍋爐內(nèi)積垢后浪費燃料甚至引起爆炸等。硬度可分為：總硬度，暫時硬度，永久硬度。根據(jù)總硬度可把地下水分為五類：極軟水，軟水，弱硬水，硬水和極硬水。2024/11/1418侵蝕性二氧化碳（CO2）

當(dāng)碳酸鹽遇到含有CO2的水時，便有下列反應(yīng)：

地下水中維持這一平衡的CO2的含量稱為平衡CO2。如果水中CO2增加，超過平衡時所需的CO2，反應(yīng)式就會向右進行，直到建立新的平衡為止，這時所增加的CO2一部分將用于形成新條件下的新平衡，而另一部分還在游離的CO2則可對碳酸鹽起溶解作用。地下水化學(xué)成份的性質(zhì)2024/11/1419第二節(jié)地下水污染概念德國（Matthess，1960）：地下水污染指地下水由于人類活動的影響使其溶解的或懸浮的有害成分的濃度超過了國家或國際規(guī)定的飲用水最大允許濃度。（有缺陷）2024/11/1420第二節(jié)地下水污染概念巴肯和基（BuchangandKey,1956）及邁爾德和巴爾威德（MiloleandMallwide，1970）：地下水污染指由于人類活動直接或間接的影響，致使水的可能利用范圍與原來的水質(zhì)相比受到了全部或部分的限制。2024/11/1421第二節(jié)地下水污染概念費里得（Fried，1975）：污染是指水的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)的改變，因而限制或妨礙它在各方面的正常應(yīng)用。2024/11/1422第二節(jié)地下水污染概念采用定義：地下水的污染是指由于人類活動使地下水的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)發(fā)生改變，因而限制或妨礙它在各方面的正常應(yīng)用。2024/11/1423第二節(jié)地下水污染概念2024/11/1424第二節(jié)地下水污染概念地下水污染表現(xiàn)為北方城市重于南方城市的特點，主要分布在華北平原、松遼平原、江漢平原和長江三角洲等地區(qū)。東北地區(qū)主要污染物為亞硝酸鹽氮、氨氮、石油類等。華北地區(qū)主要污染組分有硝酸鹽氮、氰化物、鐵、錳、石油類等。

2024/11/1425第三節(jié)地下水污染類型及危害理化性質(zhì)分：物理污染物、化學(xué)污染物、生物污染物、綜合污染物；形態(tài)分：離子態(tài)污染物、分子態(tài)污染物、簡單有機物、顆粒狀污染物；污染物對地下水的影響特征：感官污染物、衛(wèi)生學(xué)污染物、毒理學(xué)污染物、綜合污染物；從污染物對人體的危害角度將地下水污染物分成14類，各類均突出了其主要危害。2024/11/1426第三節(jié)地下水污染類型及危害編號分類標志物主要危害特征1致濁物泥、土、砂、漂浮物濁度、易積累2致色物色素、染料色度3致嗅物胺、硫醇、硫化氫、氨惡臭4病原微生物病菌、病蟲卵、病毒傳染病、難治理5需氧有機物碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、氨基酸、木質(zhì)素色度、惡臭、耗氧、硬度6無機有害物酸、堿、鹽硬度、難治理7無機有毒物氰、氟、硫的化合物毒性2024/11/1427第三節(jié)地下水污染類型及危害編號分類標志物主要危害特征8一般金屬鈣、鎂、鐵、錳等硬度9重金屬汞、鎘、鉻、鉛、砷、硒毒性、易積累、易富積、難治理10易分解有機有毒物酚、苯、醛、有機磷農(nóng)藥耗氧、毒性11難分解有機有毒物有機氯農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴、芳香烴毒性、易積累、易富積、難治理12油石油色度、油污染、難治理13放射性鈾、钚、鍶、銫毒性、放射性、易積累、易富積、難治理14硫、氮氧化物二氧化硫、氮氧化物酸化、難治理2024/11/1428第四節(jié)地下水污染源向地下水排放或釋放污染物的場所成為地下水污染源。污染源的分類：按引起地下水污染的自然屬性可劃分為：天然污染源（地表污水體、地下高礦化水或其他劣質(zhì)水體、含水層或包氣帶所含的某些礦物）和人為污染源（工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、礦業(yè)以及石油污染）2024/11/1429第五節(jié)地下水污染途徑地下水污染途徑是指污染物從污染源地（污染物進入地下水以前聚集存放地點）進入到地下水中所經(jīng)過的路徑。除少部分氣體、液體污染物可以直接通過巖石空隙進入地下水外，大部分污染物質(zhì)都是隨著補給地下水的水源一道進入地下水中的。2024/11/1430第五節(jié)地下水污染途徑地下水的污染途徑與地下水的補給有著密切的關(guān)系，可分為以下四種途徑：通過包氣帶入滲由集中通道直接注入由地表水側(cè)向滲入含水層之間的垂直越流2024/11/1431（1）通過包氣帶入滲

連續(xù)入滲污染液從各種具體的污染源不斷地通過包氣帶向地下水面滲漏。如廢水（廢液）坑、污水池、沉淀池、蒸發(fā)池、排污水庫、污水滲坑、殘渣水池、蓄污洼地、化糞池、排污溝渠，管道的滲漏段、輸油管和貯油罐損壞漏失處，石油井或礦化自流井油或水溢流到地面的地段等。2024/11/1432（1）通過包氣帶入滲2024/11/1433（1）通過包氣帶入滲污染液在到達地下水面以前要經(jīng)過包氣帶下滲，由于地層有過濾吸附等自凈能力，只有那些遷移性強的物質(zhì)才能達到水面污染地下水。這種污染途徑的污染程度受包氣帶巖層厚度和巖性控制。2024/11/1434（1）通過包氣帶滲入斷續(xù)滲入堆放在地表的工業(yè)廢物及城市垃圾，被大氣降水淋濾，一部分污染物質(zhì)通過包氣帶下滲污染地下水。2024/11/1435（1）通過包氣帶滲入斷續(xù)滲入這種情況只發(fā)生在降雨時，而非降雨期則無。如地面廢物堆、垃圾填坑、飼養(yǎng)場、鹽場、尾礦壩、污水廢液的地表排放場、化工原料和石油產(chǎn)品堆放場、污灌的農(nóng)田、施用大量化肥農(nóng)藥的農(nóng)田等。2024/11/1436（2）由集中通道直接注入利用井、孔、坑道或巖溶通道將廢水直接排入到地下巖石孔隙裂隙中，是廢液廢水地下處理的一種方法。注入地下的污水，由于過濾、擴散、離子交替、吸附、沉淀等自凈作用，使污染物的濃度降低。2024/11/1437（2）由集中通道直接注入2024/11/1438（2）由集中通道直接注入如果排入的廢液太多，超過了巖石對污染的自凈能力，則會污染地下水。污染的范圍開始只限于通道附近，以后逐漸擴散蔓延。如果地下水流速很小，則擴散很慢，地下水流速較大時，則向下游可以延伸很遠的距離，造成地下水的大片污染。2024/11/1439（3）由地表水側(cè)向滲入污染了的地表水可以成為地下水的污染源。在沿海地區(qū)，布置在濱海的鉆孔，由于大量開采地下水。水位下降幅度較大，降落漏斗擴展到海岸線時，也會產(chǎn)生海水入侵，咸水可滲入到淡水層引起污染。2024/11/1440（3）由地表水側(cè)向滲入2024/11/1441（3）由地表水側(cè)向滲入地下水側(cè)向滲入污染的特征：污染影響帶僅限于地表水體的附近呈帶狀或環(huán)狀分布；污染程度取決于地表水污染的程度、沿岸巖石的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水動力條件以及水源地距岸邊的距離，距離岸邊愈遠，污染的影響愈弱

2024/11/1442（4）含水層之間的垂直越流開采封閉較好的承壓含水層時，潛水可以通過弱透水層的隔水頂板直接越流；可以通過承壓含水層頂板的“天窗”流入；也可以通過止水不嚴的套管（或腐蝕套管）與孔隙的間隙向下滲入承壓含水層；還可以經(jīng)由未封填死的廢棄鉆孔流入。2024/11/1443（4）含水層之間的垂直越流2024/11/1444第六節(jié)污染物在地下水中的物理、化學(xué)和生物過程

污染物滲入到含水層時，發(fā)生兩個過程：排入到地下水中的污廢水超過含水層“自凈能力”，地下水質(zhì)惡化；含水層凈化作用，地下水由污染逐漸變清的過程。兩個過程同時存在，其中的相對主導(dǎo)過程決定地下水污染的總特征。2024/11/1445第六節(jié)污染物在地下水中的物理、化學(xué)和生物過程

污染物滲入到含水層后，通過污染物與地下水體之間發(fā)生復(fù)雜的相互作用：物理作用；化學(xué)作用；物理化學(xué)作用；生物作用；生物化學(xué)作用2024/11/1446一、物理作用物理作用是指污染物進入地下水后只改變其物理性狀、空間位置，而不改變其化學(xué)性質(zhì)，不參與生物作用的過程。包括：混合；稀釋；物理吸附；沉淀；機械過濾；彌散（最主要的物理過程）。2024/11/1447一、物理作用彌散是指多孔介質(zhì)中兩種流體相接觸時，某種物質(zhì)從含量較高的流體中向含量較低的流體遷移，使兩種流體分界面處形成過渡混合帶，趨向于成為均質(zhì)的混合物質(zhì)。彌散現(xiàn)象是由于分子擴散和滲透分散幾種作用同時綜合影響的結(jié)果。2024/11/1448簡單擴散與滲透的比較2024/11/1449（1）分子擴散作用分子擴散作用是由于液體中濃度差（濃度梯度）的物理-化學(xué)勢引起的，是分子布朗運動的物質(zhì)遷移或分散現(xiàn)象。分子擴散過程服從Fick第一定律……（y，z方向類似）分子擴散在x方向上的質(zhì)量流量2024/11/1450（1）分子擴散作用分子擴散系數(shù)表征該物質(zhì)在靜止介質(zhì)中擴散遷移的能力，取決于擴散介質(zhì)的物理狀態(tài)和性質(zhì)，物質(zhì)性質(zhì)、濃度和壓力。經(jīng)驗系數(shù)：擴散系數(shù)在孔隙介質(zhì)的飽和水中為n×10-6cm2/s;在固體物質(zhì)中為n×10-8－n×10-5cm2/s。分子擴散作用進行的很慢，特別是在粘性土層中，一定條件下可以忽略。2024/11/1451（2）滲透分散作用滲透分散作用是指污染物隨滲透水流一同遷移時速度不均所產(chǎn)生的彌散現(xiàn)象。微觀滲透分散宏觀滲透分散2024/11/1452微觀滲透分散從微觀來看，對流彌散機制有3種情況：2024/11/1453微觀滲透分散從微觀來看，對流彌散機制有3種情況：由于孔隙直徑的大小不同而使沿孔軸的最大速度發(fā)生差異。質(zhì)點的流線在沿流向方向上彎曲起伏的情況不同，即路徑長度不同導(dǎo)致前進速度差異。在多孔介質(zhì)中，從單個孔管來看，由于液體的粘滯性，受介質(zhì)表面的摩擦阻力而形成拋物面的實際流速。管的中軸線處流速最大。2024/11/1454微觀滲透分散例如在承壓含水層中的縱向微觀滲透分散：2024/11/1455微觀滲透分散例如在承壓含水層中的橫向微觀滲透分散：2024/11/1456宏觀滲透分散在非均質(zhì)的巖層中由于各部分巖石的滲透性不同而引起的彌散現(xiàn)象稱為宏觀滲透分散。與微觀滲透分散機制相似，也是由于流速分布不均引起的，只不過所研究的單元大小不同。2024/11/1457宏觀滲透分散例如一個不透水包體的水動力滲流網(wǎng)：2024/11/1458二、化學(xué)及物理化學(xué)作用化學(xué)及物理化學(xué)作用是指污染物進入地下水后，不僅發(fā)生空間位置變化，而且發(fā)生了化學(xué)性質(zhì)或形態(tài)、價態(tài)的轉(zhuǎn)化，但未參與生物作用。包括：酸化、堿化和中和作用；氧化和還原；沉淀與溶解；化學(xué)吸附與解吸；絡(luò)合及鰲合作用。2024/11/1459（1）酸化、堿化和中和作用巖石特性；CO2；工業(yè)廢水；進入地下水中的無機酸可與含水層中的粘土物質(zhì)、硫酸鹽物質(zhì)或其他硅酸中和；進入地下水中的堿性物質(zhì)可與含水層中的硅石或碳酸氫鹽或游離CO2起中和作用。2024/11/1460（2）氧化還原作用氧化還原電位；改變元素價態(tài)；改變污染物的毒性（還原環(huán)境中的Cr3+→氧化環(huán)境中的Cr6+）；改變環(huán)境化學(xué)反應(yīng)條件（汞的甲基化過程在還原環(huán)境中受到抑制）。2024/11/1461（3）沉淀溶解作用含水層中組分的沉淀受下列因素影響：污水和天然地下水的化學(xué)成分；兩者滲流量的比例；組分的形式；pH值和Eh值；兩者的溫度差。2024/11/1462（4）吸附解吸作用物理吸附；化學(xué)吸附；物理化學(xué)吸附。2024/11/1463物理吸附土層介質(zhì)特別土層中的膠體顆粒具有巨大的表面能，它能夠借助于分子引力把地下水中的某些分子態(tài)的物質(zhì)吸附在自己的表面上，稱這種吸附為物理吸附。2024/11/1464物理吸附物理吸附具有下列特征：吸附時土層膠體顆粒的表面能降低，是放熱反應(yīng)。吸附基本上沒有選擇性，即對于各種不同的物質(zhì)，只不過是分子間力的大小有所不同，分子引力隨分子量的增大而增大。對于一系列化合物，吸附隨分子量的增加而增加。2024/11/1465物理吸附物理吸附具有下列特征：不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，不需要高溫。由于熱運動，被吸附的物質(zhì)可以在膠體表面作某些移動，亦即較易解吸。凡是能降低表面能的物質(zhì)，如有機酸，無機鹽等，都可以被土層膠粒表面所吸附，稱為正吸附；能夠增加表面能的物質(zhì)，如無機酸及其鹽類一氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽等，則受土層膠粒的排斥，稱為負吸附。此外，土層膠粒還可吸附NH3，H2，以及CO2等氣態(tài)分子。

2024/11/1466物理化學(xué)吸附（離子代換）土層膠體帶有雙電層，其擴散層的補償離子可以和地下水中同電荷的離子進行等當(dāng)量交換，這是一種化學(xué)現(xiàn)象，故稱物理化學(xué)吸附。亦稱離子代換吸附。它是土層中吸附污染物的主要形式。土層中的離子代換吸附作用分為兩種：土層中的陽離子代換吸附作用土層中的陰離子代換吸附作用2024/11/1467土層中的陽離子代換吸附作用土層膠體一般是帶負電，所以能夠吸附保持陽離子，其擴散層中的陽離子可被地下水中的陽離子代換出來，故稱為代換吸附。2024/11/1468土層中的陽離子代換吸附作用土層陽離子吸附作用的特征：是一種能夠迅速達到平衡時的可逆反應(yīng)，一般能在幾分鐘內(nèi)即可達到平衡。陽離子的代換關(guān)系是等當(dāng)量代換，如Ca2+→2H+2024/11/1469土層中的陽離子代換吸附作用離子交換能力是指一種陽離子將另一種陽離子從膠體上取代出來的能力。各種陽離子交換能力的強弱，取決于下列因素：電荷價：離子的電荷價愈高，離子代換能力亦愈強。（排序）離子半徑及水化程度：同價離子中，離子半徑愈大，代換能力愈強。氫離子雖然只有一價，但因半徑極小，水化力很弱，運動速度大，故氫離子的代換能力比二價陽離子還要強。離子濃度：代換作用受質(zhì)量作用定律的支配。代換力弱的離子，在濃度很大的情況下，亦可以代換出低濃度的代換力強的離子。2024/11/1470土層中的陽離子代換吸附作用土層中陽離子的代換量（CEC）：單位重量土層吸附保持陽離子的最大數(shù)量，稱陽離子代換量。（mol/kg）。土層陽離子代換量的大小取決于土層負電荷數(shù)量的多少。單位重量土層負電荷愈多，對陽離子的吸附量亦愈大。土層膠體數(shù)量、種類和土層pH值三者共同決定土層負電荷的數(shù)量。因此，土層質(zhì)地越粘，有機質(zhì)含量越高，土層的pH值愈大，陽離子的代換量亦就愈大。2024/11/1471土層中的陽離子代換吸附作用土壤的可交換性陽離子有兩類：一類是致酸離子，包括H+和Al3+；另一類是鹽基離子，包括Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+等。當(dāng)土壤膠體上吸附的陽離子均為鹽基離子，且已達到吸附飽和時的土壤，稱為鹽基飽和土壤，否則，這種土壤為鹽基不飽和土壤。在土壤交換性陽離子中鹽基離子所占的百分數(shù)稱為土壤鹽基飽和度。它與土壤母質(zhì)、氣候等因素有關(guān)。2024/11/1472土層的陰離子的代換吸附作用對于陰離子吸附起作用的是帶正電的膠體。它比陽離子代換吸附作用要弱得多。陰離子代換吸附作用亦是可逆的反應(yīng)，能很快達到平衡，平衡的轉(zhuǎn)移亦受質(zhì)量作用定律支配。但是，土層中陰離子代換吸附常常與化學(xué)作用同時發(fā)生，兩者不易區(qū)別清楚，因此，相互代替的離子之間沒有明顯的當(dāng)量關(guān)系。各種陰離子代換能力有差別，但沒有價數(shù)及離子大小的規(guī)律。2024/11/1473化學(xué)吸附化學(xué)吸附是土層顆粒表面的物質(zhì)與污染物質(zhì)之間，由于化學(xué)鍵力發(fā)生了化學(xué)變化，使得化學(xué)性質(zhì)有了改變。原來在土層溶液中的可溶性物質(zhì)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性化合物的沉淀物。因為在地下水中常含有大量的氯離子、硫酸根離子、重碳酸根離子以及在還原條件下的硫化氫等陰離子。一旦有重金屬污染進入，在一定的氧化還原電位和pH環(huán)境下，可產(chǎn)生相應(yīng)的氫氧化物、硫酸鹽或碳酸鹽沉淀。2024/11/1474化學(xué)吸附還可能有石灰吸附空氣的CO2，形成CaCO3沉淀以及鋅粒吸附污水中的汞形成鋅汞齊合金。沉淀析出的鹽類，在pH值和氧化還原電位改變時，還可能再溶解。當(dāng)然這會影響水動力學(xué)過程，從而間接地影響受水動力過程制約的其他形式的去除作用。同時，沉淀會形成新的吸附面積，溶解則會減少吸附面積，所以沉淀過程亦影響吸附性能。化學(xué)吸附的特點是：吸附熱大，相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)熱；吸附有明顯的選擇性；化學(xué)鍵力大時，吸附是不可逆的。2024/11/1475吸附模式對于上述三種形式的吸附（物理吸附、物理化學(xué)吸附、化學(xué)吸附）的共同特點是在污染物質(zhì)與固相介質(zhì)一定的情況下，污染物質(zhì)的吸附和解吸附主要是與污染物質(zhì)在地下水中的液相濃度和污染物質(zhì)吸附在固相介質(zhì)上的固相濃度有關(guān)。對此種規(guī)律的數(shù)量表達式常有下列三種形式——吸附模式：線性、指數(shù)性、漸近性吸附模式。2024/11/1476吸附模式SCHenry2024/11/