地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分

地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分第1頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四本章內(nèi)容第一節(jié)地下水的物理性質(zhì)

第二節(jié)地下水的化學(xué)成分

第三節(jié)地下水主要化學(xué)性質(zhì)

第四節(jié)地下水化學(xué)成分的形成

第五節(jié)地下水化學(xué)成分的基本成因類型

第六節(jié)地下水化學(xué)成分研究方法

第七節(jié)煤礦區(qū)地下水化學(xué)特征第2頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四一、地下水的溫度第一節(jié)地下水的物理性質(zhì)（表4-3）——量筒（高100cm，直徑3cm）＋黑十字線（粗3mm）（表4-2）——比色管（表4-1）二、地下水的顏色三、地下水的透明度四、地下水的氣味（表4-4）五、地下水的味道（表4-5）六、地下水的比重（表4-6）七、導(dǎo)電性八、水的放射性物理性質(zhì)的應(yīng)用：大致判斷化學(xué)性質(zhì)。第3頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)地下水的化學(xué)成分地下水不是純的H2O，而是成分復(fù)雜天然溶液。水是良好的溶劑，在空隙中運(yùn)移時(shí)，可溶解巖石中的成分。在自然界水循環(huán)過程中，地下水與大氣圈、水圈與生物圈同時(shí)發(fā)生著水量和化學(xué)成分的交換。化學(xué)成分：氣體成分、離子成分、膠體物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)等。第4頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四地下水化學(xué)成分研究的意義

理論上：揭示地下水的形成和起源地下水的化學(xué)成分是地下水與環(huán)境（自然地理、地質(zhì)背景以及人類活動(dòng)）長期相互作用的產(chǎn)物。一個(gè)地區(qū)地下水的化學(xué)面貌，反映了該地區(qū)地下水的歷史演變。

研究地下水的化學(xué)成分，可以回溯一個(gè)地區(qū)的水文地質(zhì)歷史，闡明地下水的起源與形成。

第5頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四地下水化學(xué)成分研究的意義

實(shí)際應(yīng)用：水質(zhì)評價(jià)A、確定飲用水、工農(nóng)業(yè)用水B、提取化工原料C、確定含水層之間及與地表水間的水力聯(lián)系D、查明地下水的侵蝕能力E、查明地下水水質(zhì)污染源F、揭示地下水的地質(zhì)作用規(guī)律，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)找礦G、醫(yī)療用水、地方病研究方法：研究地下水的化學(xué)成分與作用必須與地下水的流動(dòng)條件結(jié)合第6頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四地下水化學(xué)成分研究的意義

F、揭示地下水的地質(zhì)作用規(guī)律，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)找礦富有化學(xué)成分沉積巖溶地下水分散鹵巖、金屬礦產(chǎn)、油田遷移富集第7頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四一、地下水主要的氣體成分1、氧（O2）：具有氧化作用主要來源——大氣、地表水和植物光合作用。含量——通常在0-14mg/l之間。氧化作用——若>3.5mg/l，即處于氧化環(huán)境2、氮（N2）

來源——大氣圈，隨降水入滲進(jìn)入含水層中，如富含O2與N2——說明地下水是大氣起源的，另還有生物起源與變質(zhì)起源環(huán)境：在封閉環(huán)境下，氧被耗盡只剩下N2，指示水是大氣起源且處于封閉環(huán)境來源的判別——N2和惰性氣體間的比例關(guān)系3、二氧化碳：具有溶蝕作用來源（1）表生帶的生物化學(xué)作用使有機(jī)物分解而成（2）由地殼深部變質(zhì)作用和火山作用形成（3）工業(yè)發(fā)展而人為產(chǎn)生第8頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四一、地下水主要的氣體成分4、硫化氫（H2S）、甲烷（CH4）：地下水中出現(xiàn)H2S和CH4，意義恰好和出現(xiàn)O2相反，說明處于還原的地球化學(xué)環(huán)境。來源（1）生物化學(xué)作用SO42-+2C+2H2O→2HCO3-+H2S（2）地殼深部的變質(zhì)作用及火山作用CH4

，地下水是封閉構(gòu)造的油田水；H2S，缺氧的還原環(huán)境第9頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四二、地下水中主要離子成分水中離子成分主要取決于：①元素的豐度（克拉克值)：某元素在地殼化學(xué)成分中的重量百分比；②元素組成的化合物在水中的溶解度（表4-13）地殼中主要元素有哪些？地殼中豐度較高的元素：Si、Al、Fe（地下水中低）地殼中豐度較低的元素：Cl、S、C（地下水中高）地下水中主要離子有：陰離子：HCO3-、SO42-、Cl-

陽離子：Ca2+、Mg2+、K+、Na+

次要離子：CO32-、NO3-、NO2-、H+、NH4+、Fe2+、Fe3+、Mn2+第10頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四巖漿巖碎屑巖類鹽巖類地表其它含鈉類礦物含鉀類礦物含鈣類礦物含鎂類礦物含鈉類礦物（鈉長石）含鉀類礦物（鉀長石）含鈣類礦物含鎂類礦物生物殘骸K+Na+Ca2+Mg2+第11頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四巖漿巖碎屑巖類鹽巖類地表其它含氯類礦物含氯類礦物長石類分解成HCO3石膏硫化物酸雨石灰?guī)r海水采空區(qū)含氯類礦物人工污染Cl-SO42-HCO31-第12頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四主要離子構(gòu)成的鹽類溶解度有關(guān)：碳酸鹽類<硫酸鹽類<氯化物常見離子在水中的相對含量與地下水中的總固體溶解物（TDS）——或礦化度有關(guān)：礦化度(g/L):低(<1)中(1-10)高(10-30)陰離子:HCO3-

SO42-

Cl-

陽離子:Ca2+

Ca2+,Mg2+

Na+,K+

第13頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四+

++

+++

++++

Cl-

+

++

+++

++SO42-

+

++

+++

+

HCO3-

地下水水流過程的陰離子變化第14頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四三、地下水中的同位素（表4-8）主要同位素有：氫（1H、2H、3H）、氧（16O、18O）、碳（12C、13C、14C）、硫（32S、34S、）富集程度：不同成因的地下水都有其特定和值變化范圍，故據(jù)此可以判斷地下水成因和形成條件第15頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四地下水中的其它成分微量成分：Br、I、F、Ba、Li、Sr、Se、Co、Mo、Cu、Pb、Zn、B、P、As。膠體化合物：Fe(OH)3、Al(OH)3、SiO2等及有機(jī)膠體。有機(jī)物：有機(jī)質(zhì)是以碳、氫、氧為主的高分子化合物，其他成分尚有氮、磷、硫等，存在形式為膠體形式、懸浮狀態(tài)、真溶液。微生物：細(xì)菌和病毒。第16頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四

第三節(jié)地下水主要化學(xué)性質(zhì)第17頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四pH值：溶液中H+濃度負(fù)對數(shù)來表示溶液的酸堿性。pH值決定了水中HCO3-、CO32-、CO2的含量。一、酸堿性按pH分類（表4-9）野外測試：pH試紙、酸度儀（圖4-3）對于含有機(jī)質(zhì)不多且礦化度不大的水來說，pH<8.4時(shí)，pH值與游離CO2和HCO3-含量之間有如下關(guān)系：18℃時(shí)pH＝6.52+lg[HCO3-]-lg[CO2]25℃時(shí)pH＝6.37+lg[HCO3-]-lg[CO2]式中：6.52、6.37分別是18℃、25℃時(shí)碳酸一級電離常數(shù)的負(fù)對數(shù)。（表4-7）第18頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四式中：Eh——介質(zhì)的氧化還原電位，VEh0——標(biāo)準(zhǔn)電位；

n——氧化還原中得失電子數(shù)

[氧化態(tài)]、[還原態(tài)]分別表示反應(yīng)中氧化態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)的摩爾濃度。——氧化劑與還原劑之間的電位差，單位V。Eh值和Ph值的關(guān)系，衡量地下水地球化學(xué)環(huán)境。(表4-10)二、氧化、還原電位Eh能斯特公式——25℃時(shí)，Eh與物質(zhì)濃度之間的關(guān)系原子或離子失去電子（即電價(jià)升高）為氧化（還原劑），得到電子（即電價(jià)降低）為還原（氧化劑）。第19頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四三、總礦化度(TDS）地下水中各種離子、分子與化合物的總量。①105～110℃溫度下，水樣烘干后的干涸殘余物質(zhì)，單位：g/L,mg/L(ppm)②計(jì)算中，用全分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，陰陽離子總和減

1/2HCO-3含量求算據(jù)礦化度的水樣分類（表4-11）礦化度M與各種離子間的關(guān)系M低，HCO3-、Ca2+、Mg2+為主M中等，SO42-、Ca2+、Na+為主M高,Cl-、Na+為主（圖4-6）第20頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四四、地下水的硬度由于水中含有Ca2+、Mg2+而具有的性質(zhì)，水中Fe3+、Al3+也具有硬度。總硬度：水中鈣、鎂離子的總量。是暫時(shí)硬度和永久硬度的總和。暫時(shí)硬度：水加熱沸騰后，析出的鈣、鎂離子的含量。

Ca2++2HCO3-→CaCO3↓+H2O+CO2↑永久硬度：水沸騰后，仍保留在水中的鈣、鎂離子含量。主要是Ca2+、Mg2+的硫酸鹽和氯化物。碳酸鹽硬度：與HCO3-平衡的鈣、鎂含量。負(fù)硬度：水中HCO3-含量大于總硬度，多余的這部分HCO3-含量稱為負(fù)硬度。負(fù)硬度=r(HCO3-)-r(Ca2++Mg2+)第21頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四四、地下水的硬度硬度表示方法德國度（H0)：一升水含10mgCaO或7.2mgMgO；毫克當(dāng)量數(shù)（meq/L）：每升水中含有Ca2+、Mg2+毫克當(dāng)量的總數(shù)，即一升水中含有Ca2+、Mg2+分子數(shù)乘以化合價(jià)；摩爾數(shù)（mol/L）：每升水中含有Ca2+、Mg2+摩爾的總數(shù)。1毫克當(dāng)量（meq/L）=2.8德國度（H0）地下水按硬度分類，見表4-12第22頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四侵蝕性CO2對混凝土的侵蝕硫酸鹽侵蝕酸性侵蝕五、地下水的侵蝕性（圖4-7）第23頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四第四節(jié)地下水化學(xué)成份的形成第24頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四地下水化學(xué)成分的形成作用溶濾作用—水巖相互作用時(shí)發(fā)生濃縮作用—蒸發(fā)排泄時(shí)發(fā)生脫碳酸作用—在溫度與壓力發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生脫硫酸作用—在還原環(huán)境下發(fā)生：SO42-→H2S↑陽離子交替吸附作用—巖土表面吸附的陽離子與水中陽離子發(fā)生交換混合作用—2種不同類型地下水混合時(shí)發(fā)生人類活動(dòng)的作用——影響越來越大第25頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四溶濾作用：水和巖石相互作用時(shí)，巖石中的一部分物質(zhì)溶于水中的作用。一、溶濾作用

水分子結(jié)構(gòu)示意圖水溶解鹽類過程示意圖左側(cè)表示水的極化分子吸引結(jié)晶格架中的離子，右側(cè)表示結(jié)晶格架破壞。離子溶入水中第26頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四BaSO4飽和溶液中：BaSO4（s）=Ba2++SO42-一、溶濾作用溫度一定時(shí)，K為常數(shù)溶度積BaSO4溶液與固體BaSO4接觸達(dá)平衡時(shí)，溶液與足夠量固體BaSO4接觸，則BaSO4溶解進(jìn)入水中，直至平衡。如將析出BaSO4，直至平衡。如Note：若溶液未和足夠量固體BaSO4接觸，可以任何濃度存在。第27頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四溶濾作用的影響因素不同的礦物有不同的溶解度，溶解度越大越易溶濾。表4-13巖石的空隙越大，越易發(fā)生溶濾作用水的溶解能力越強(qiáng)，越易發(fā)生溶濾作用飽和度、溫度（圖4-9）、PH值、侵蝕性水的交替能力是決定溶濾作用的關(guān)鍵因素溶濾作用的時(shí)間性一、溶濾作用第28頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四通常剛滲入到地下的水，礦化度很低，隨著水在地下含水巖層的運(yùn)移，不斷有新的鹽份溶解到水中，水中TDS↑，水的溶解能力下降，最終水的溶解能力→0。地下水是如何保持它的溶解能力的？

——地下水的流動(dòng)（交替）性

地下水的徑流速度和交替強(qiáng)度（

V與

Q）地下水如果流動(dòng)速度快，水交替（更新）迅速，CO2，O2不斷被補(bǔ)充，低TDS水不斷更新溶解能力已降低的水。長期作用下去，地下水水化學(xué)特征如何？一、溶濾作用——結(jié)果第29頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四一、溶濾作用——結(jié)果長期、強(qiáng)烈溶濾作用的結(jié)果，地下水以低礦化度的難溶離子為主，HCO3—Ca水

或

HCO3—CaMg這是由溶濾作用的階段性決定！在由多種鹽類組成的巖石中：早期，Cl鹽最易溶于水中→隨水帶走，巖土貧Cl鹽繼續(xù)作用，較易溶SO42-鹽類被溶入中→隨水帶走，貧SO42-鹽類持續(xù),（巖土中）只剩較難溶的碳酸鹽類。因此，分析溶濾作用及其地下水的成分特征：①

要從地質(zhì)歷史發(fā)展的眼光（角度）來理解—它是地質(zhì)歷史長期作用的結(jié)果②

地下水是不斷運(yùn)動(dòng)的—溶解的組分會被帶去（巖土組分變化）前期溶濾作用—溶濾什么組分，水中獲得相應(yīng)組分后期溶濾作用—長期強(qiáng)烈溶濾作用的結(jié)果是難溶成分的低礦化水要用地質(zhì)歷史的觀點(diǎn)去考察，去分析與研究問題！！第30頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四1.0L水350mg/L

蒸發(fā)（1）0.5L水700mg/L蒸發(fā)（2）0.25L水1400mg/L蒸發(fā)（3）0.125L水2800mg/L0.5L水1.0L水0.25L水二、濃縮作用：

地下水因蒸發(fā)失去水分，造成鹽類積累濃縮的作用理想的蒸發(fā)濃縮模式：結(jié)果：往往形成高礦化度、以易溶離子為主的地下水（Cl-—Na+為主）影響因素—與蒸發(fā)排泄的影響因素相同(氣候-地下水位-土層巖性)第31頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四丘陵

傾斜平原區(qū)

低平原

濃縮作用水流遲緩

礦化度高、Cl--Na過渡區(qū)礦化度中、SO4--MgCa

地下水化學(xué)特征具有分帶性溶濾作用水交替迅速

礦化度低、HCO3--Ca由于地下水化學(xué)成分形成作用受區(qū)域自然地理與地質(zhì)條件的影響，地下水的化學(xué)特征往往具有一定的分帶性（空間上的）。第32頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四三、脫碳酸作用（鐘乳石、石筍、泉華）Ca2+(Mg2+)+2HCO3-

→CO2↑+H2O+CaCO3(MgCO3)↓結(jié)果：Ca2+↓Mg2+↓HCO3-↓礦化度↓pH↓（略有變化）第33頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四四、脫硫酸作用(還原環(huán)境中脫硫酸細(xì)菌使SO42-還原為H2S）結(jié)果：SO42-↓；HCO3-↑，pH↑；尋找油田的輔助標(biāo)志。第34頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四五、陽離子吸附交替作用定義：巖土顆粒表面往往帶有負(fù)電荷，可以吸附某些陽離子。當(dāng)?shù)叵滤c巖土表面接觸時(shí)，地下水中某些陽離子會與被吸附的陽離子發(fā)生交換，從而導(dǎo)致地下水的化學(xué)成分發(fā)生變化。結(jié)果：某種陽離子↓，另一種陽離子↑各種陽離子的交替吸附能力：H+>Fe3+>Al3+>Ba2+>Ca2+>Mn2+>Mg2+>K+>Na+>Li+

Ca2+(水中)+2Na+(吸附)→2Na+(水中)+Ca2+(吸附)當(dāng)離子濃度不同時(shí)，濃度大的離子易被吸附：

2Na+(水中)+Ca2+(吸附)→Ca2+(水中)+2Na+(吸附)最易在細(xì)顆粒的巖土中，特別是粘土、亞粘土中發(fā)生。吸附作用的影響因素：陽離子本身被吸附的能力（化學(xué)價(jià)越高，被吸附能力越強(qiáng)）與離子的濃度有關(guān)與顆粒的吸收能力有關(guān)(比表面積）交替吸附作用的意義：改善水質(zhì)、改良土壤第35頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四六、混合作用——結(jié)果不一定！！定義：由濃度和成分不同的水互相混合，使地下水的化學(xué)成分發(fā)生變化。分類：物理混合：機(jī)械混合后礦化度發(fā)生變化，水化學(xué)類型介于二者之間

化學(xué)混合：混合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)類型完全不同的新型地下水

例如當(dāng)以SO42-、Na+為主的地下水與HCO3-、Ca2+水混合時(shí)，可發(fā)生反應(yīng)：Ca(HCO3)2+Na2SO4→CaSO4↓+2NaHCO3第36頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四七、人為活動(dòng)的作用（影響）人類活動(dòng)地地下水化學(xué)成分形成中作用人類活動(dòng)的污染物影響地下水的水質(zhì)人工抽水在水位下降時(shí)也影響水質(zhì)人類活動(dòng)影響地下水的形成、排泄條件而改變水質(zhì)采礦活動(dòng)影響地下水第37頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四第五節(jié)地下水化學(xué)成分的成因類型第38頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四一、滲入水（溶濾水）

大氣水、地表水或凝結(jié)水滲入地下形成，主要分布在淺層。主要特征：礦化度較低，一般小于0.5g/L，以HCO3-Ca型為主，并含有Mg2+、Na+離子，富含O2、N2、CO2

巖性影響因素氣候：潮濕氣候—低礦化重碳酸鹽水干旱氣候—高礦化氯化物水地貌：切割強(qiáng)烈的山區(qū)—低礦化、難溶離子為主的地下水地勢低平地區(qū)—礦化度及易溶離子含量高第39頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四一、滲入水（溶濾水）1、可溶巖分布區(qū)——溶解鹽巖區(qū)：Cl-、Na+石膏、天青石區(qū)：SO42-

、Ca2+碳酸鹽巖：HCO3-

、Ca2+

如含白云石：HCO3-

、Mg2+2、巖漿巖、變質(zhì)巖——風(fēng)化水解正長石：K一般形成HCO3—K鈣長石：Ca一般形成HCO3—Ca鈉長石：Na酸性巖漿巖HCO3—Na橄欖石：Mg基性巖漿巖HCO3—Mg第40頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四潛水的水化學(xué)分帶干旱地區(qū)的山間盆地：例如，新疆吐魯番盆地，從盆地邊緣的洪積扇頂部，到盆地中心的藏丁湖，大致可分為三個(gè)水化學(xué)帶。第一帶是重碳酸鹽水帶，以HCO3-及Ca2＋為主，礦化度0.25～1克／升第二帶是硫酸鹽水帶，陰離子以SO42-為主，陽離子則以Ca2＋為主，向下緣漸轉(zhuǎn)為以Na＋為主，礦化度為l～3克／升，下緣增大到12克／升第三帶是氯化物水帶，以Cl-、Na＋為主，礦化度一般為30克／升左右，到藏丁湖畔則接近300克／升。第41頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四黃淮海平原淺層地下水礦化度分布左圖反映了黃淮海平原淺層地下水礦化度分布。自南而北地下水礦化度變大，這顯示了氣候分帶的影響，降水最正是由南向北逐漸減少的。由山前向海邊地下水礦化度逐漸變大，說明山前的巖性地貌條件有利于發(fā)育溶濾作用，而濱海地區(qū)則受海潮浸漬，且地勢低、巖性細(xì)，大陸鹽化作用發(fā)育。黃河以北的沖積平原中，淺層地下水礦化度呈條帶狀變化，與河流沉積的巖性地貌分帶一致；地形較高，沉積物較粗的河道帶，溶濾作用較強(qiáng)，地下水礦化度低；河間地帶，巖性細(xì)，地勢低，鹽化作用為主，地下水礦化度較大。第42頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四沉積巖形成過程中形成或進(jìn)入巖石中的水。沉積水特征：一般是礦化度很高的Cl-Na(Ca)型水，礦化度比海水高得多，最高可達(dá)300g/L以上SO42-很少，HCO31-略有升高，PH值較高Ca2+相對增多，Na+有所減少含較多Br、I、B等微量元素出現(xiàn)CH4和H2S并含有重水同位素。沉積水化學(xué)特征形成的原因蒸發(fā)濃縮作用、脫硫酸作用、陽離子交替吸附作用二、沉積水(埋藏水)

第43頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四海相淤泥沉積水化學(xué)成分形成的作用：（1）蒸發(fā)濃縮作用：礦化度顯著增高；（2）脫硫酸作用：SO42-減少，出現(xiàn)H2S，HCO3-增加，pH增大；（3）HCO3-增加與pH值增高，一部分Ca2+、Mg2+與HCO3-作用生成CaCO3與MgCO3沉淀析出；（4）陽離子交替吸附作用；（5）Br與I的增加是生物富集并在其遺骸分解時(shí)進(jìn)入水中所致；（6）CH4、NH4、N2等是細(xì)胞與蛋白質(zhì)分解以及脫硝酸作用的產(chǎn)物。二、沉積水(埋藏水)

第44頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四三、內(nèi)生水發(fā)生在地殼深部的許多地質(zhì)作用，如火山噴發(fā)作用、巖漿作用和變質(zhì)作用均有水產(chǎn)生，這些水稱為內(nèi)生水。內(nèi)生水類型：初生水和再生水。再生水：在礦物中存在著沸石水、結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水，它們是在巖漿冷凝時(shí)稱為礦物組成的，在高溫影響下從礦物中析出成為自由狀態(tài)的水。近期火山活動(dòng)與巖漿侵入地區(qū)的高溫，有利于再生水的形成。初生水：巖漿冷凝時(shí)析出的水。初生水及再生水的研究，有助于弄清地下水的起源，巖漿——熱液礦床的形成機(jī)理，以及地球本身演化的某些問題。第45頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四第六節(jié)地下水化學(xué)成分研究方法第46頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四一、地下水化學(xué)分析的種類及要求地下水化學(xué)成分的分析內(nèi)容

——是水質(zhì)評價(jià)基礎(chǔ)分為簡分析和全分析，某些專門性工作進(jìn)行專項(xiàng)分析。

簡分析：——取樣500～1000ml

除物理性質(zhì)（色、味、嗅、透明度、懸浮物等）主要定量分析：

HCO3-、SO42-、Cl-、Ca2+、

總硬度、pH,Mg2+、

K++Na+

及

礦化度有時(shí)含專項(xiàng)分析：

NO3-，NO2-

，NH4，F(xiàn)e2+Fe3+，H2S，

耗氧量等第47頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四全分析——取樣2000ml

項(xiàng)目較多，要求精度高，通常在簡分析得基礎(chǔ)上選擇代表性水樣進(jìn)行全分析一般定量分析：HCO3-,SO42-,Cl-，Ca2+,Mg2+,K+,Na+，NO3-，NO2-

，NH4+

，F(xiàn)e2+Fe3+，H2S，CO2,耗氧量，總硬度，pH，及干涸殘余物；某些微量元素、有毒組分；研究水的侵蝕性時(shí)需分水的侵蝕性CO2。全國地下水污染防治規(guī)劃——調(diào)查指標(biāo)一、地下水化學(xué)分析的種類及要求第48頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四①感官指標(biāo)：肉眼可見物、顏色、嗅、味、透明度、渾濁度、色度、水溫等。②常規(guī)組分：pH值、游離二氧化碳、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、K+、Ca2+、Na+、Mg2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、NO2-、NO3-、F-、Br-、I-、PO43-、COD、可溶性二氧化硅、總硬度、礦化度等。③重金屬組分：Hg、Cu、Pb、As、Cd、Mn、Zn、Ni、Co、Cr6+、總Cr、V、W、Sr、Ba、U、Ra、Se、Al3+等。全國地下水污染防治規(guī)劃——調(diào)查指標(biāo)（1）第49頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四④有機(jī)污染組分：三氯甲烷、四氯化碳、三溴甲烷、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、環(huán)氧氯丙烷、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、1，2-二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、氯丁二烯、六氯丁二烯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛、三氯乙醛、苯、乙苯、二甲苯、異丙苯、氯苯、1，2-二氯苯、1，4-二氯苯、三氯苯、四氯苯、六氯苯、硝基苯、二硝基苯、2，4-二硝基甲苯、2，4，6-三硝基甲苯、硝基氯苯、2，4-二硝基氯苯、2，4-二氯苯酚、2，4，6-三氯苯酚、五氯酚、苯胺、聯(lián)苯胺。DDT、六六六（總量）、林丹（γ-六六六）、2，4-滴、七氯、呋喃丹、敵敵畏（含敵百蟲）。

⑤生物學(xué)指標(biāo)：總大腸菌群、菌落總數(shù)。全國地下水污染防治規(guī)劃——調(diào)查指標(biāo)（2）

第50頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四二、水化學(xué)分析資料整理和表示方法1、離子毫克數(shù)表示法（mg/L）即每升水中含離子的毫克數(shù)。表示絕對含量。2、毫克當(dāng)量表示法（meq/L）一升水中某離子的毫克當(dāng)量數(shù)＝該離子的毫克數(shù)/該離子的當(dāng)量毫克當(dāng)量數(shù)也是離子的毫克分子數(shù)乘以化合價(jià)第51頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四二、水化學(xué)分析資料整理和表示方法3、毫克當(dāng)量%表示法某一離子的毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)＝某離子的毫克當(dāng)量數(shù)/毫克當(dāng)量總數(shù)

4、摩爾表示法（mol/L）

第52頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四二、水化學(xué)分析資料整理和表示方法分式前：特殊成分、氣體成分、礦化度M，單位(g/L)分式上下：陰、陽離子（毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)>10%或稱視毫摩爾百分?jǐn)?shù)）分式后：水溫（oC)定名：毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)>25%的陰陽離子，陰離子在前，陽離子在后，含量大者在前，小者在后。特點(diǎn)是直觀、表示簡單也較全面，可以反映水的成因類型5、庫爾洛夫式:（表4-15）第53頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四6、圖示法采用不同的圖式或顏色表示水中不同的離子的相對含量。圖式法包括柯林柱狀圖解法見圖4-11圓形指示燈圖示法見圖4-12水化學(xué)玫瑰花圖示法見圖4-13六邊形圖解法，見圖4-14二、水化學(xué)分析資料整理和表示方法第54頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四（一）舒夫卡列分類前蘇聯(lián)學(xué)者C.A.Щукалев提出來的:方式：將地下水中主要七種離子合并為6種，取含量（毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)，或視毫摩爾百分含量）≥25%的離子，組合定名。陰、陽離子≥25%的出現(xiàn)情況各有7種（7種組合）

兩者（陰、陽）共組合為

7×7=49種水型加上礦化度分——分為4組：

A:

TDS<1.5g/L，B:TDS1.5～10g/L

C:

10～40g/L，

D:

>40g/L如：B—46查表

中等礦化度

Cl—NaCa型

A—1查表

沉積巖地區(qū)淺層溶濾水特點(diǎn)：簡明易查，被廣泛應(yīng)用（見表4-16，4-17

）三、地下水化學(xué)成分分類第55頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四三、地下水化學(xué)成分分類

舒卡列夫分類圖表第56頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四三、地下水化學(xué)成分分類（二）布羅茨基分類離子成分：水中常見的六種離子，以毫克當(dāng)量數(shù)占第一、第二的兩種陰離子和陽離子確定水型，得36種水型。礦化度：四個(gè)亞類<1g/l1～5g/l5～30g/l>30g/l優(yōu)點(diǎn)：以毫克當(dāng)量數(shù)表示在分類中突出地顯示了離子含量的主次關(guān)系，使用方便，能較好地反映地下水的形成過程和循環(huán)條件。缺點(diǎn)：過分強(qiáng)調(diào)主次關(guān)系，而忽視了數(shù)量關(guān)系。（見表4-18

）第57頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四三、地下水化學(xué)成分分類阿廖金分類：首先根據(jù)三種主要陰離子含量最多者劃分出三大類，每一類再根據(jù)三種主要陽離子分為三個(gè)組，然后又按陰陽離子的比例關(guān)系，分四個(gè)型，每組有三個(gè)型。見圖4-15。表示方法：皮伯三線圖解：由二個(gè)三角形和一個(gè)菱形共同組成。見圖4-16，菱形圖中分9個(gè)區(qū)，水樣落在不同區(qū)內(nèi)，其化學(xué)特征不同，見圖4-17第58頁，共68頁，2023年，2月20日，星期四幾種分類方法的比較類別優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)舒卡列夫分類簡單明了，容易劃分和使用方便，同時(shí)考慮了主要離子和礦化度，反映了地下水的形成作用和礦化過程。以毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)>25%作為分界限具有人為性，忽視了主次關(guān)系，有些水型意義不大。布羅茨基分類突出地顯示了離子含量的主次關(guān)系，使用方便，能較好地反映地下水的形成過程和循環(huán)條件。過分強(qiáng)調(diào)主次關(guān)系，而忽視了數(shù)量關(guān)系。阿廖金分類簡明易記，兼顧了主要陰陽離子以及離子含量間的對比關(guān)系，彌補(bǔ)了前二個(gè)分類的不足。未能結(jié)合地下水的賦存環(huán)境和演變歷史，僅根據(jù)