2010年国家公务员考试行测真题.doc

概述
地下水的化学组分(position of .)
地下水化学成分的形成作用(Chemical actions of .)
地下水基本成因类型及其化学特征(自学)
地下水化学成分分析及其图示(自学)
第7章地下水的化学组分及其演变(position and chemical actions of .)
地下水的化学成分是地下水与周围环境长期相互作用的产物,它是一种重要信息源,是“化石”,研究地下水的化学成分可以帮助我们回溯一个地区的水文地质历史,阐明地下水的起源和形成。
地下水是地壳中元素迁移、分散与富集的载体,研究成矿过程中地下水的化学作用,对于阐明成矿机制,完善与丰富成矿理论有很大意义。
不能从纯化学角度,孤立、静止地研究地下水的化学成分及其形成,必须从地下水与环境长期相互作用的角度出发,去揭示地下水化学演变的内在依据和规律。
从实际应用来看,不同的用水目的,对水质要求不同,因此研究地下水的化学成分也是水质评价的需要。
概述
地下水的化学组分(position of .)
气体组分(CO2, O2等)
离子组分(Cl-, SO42-,K+等)
同位素组分(氢、氧、碳同位素)
微量组分(Br、I、F、B、Sr等)
胶体悬浮物(Fe(OH)3、 Al(OH)3 、H2SiO3等)
有机质(常使地下水酸度增加,有利于还原作用)
微生物(氧化环境的硫细菌和铁细菌、还原环境的脱硫酸细菌以及污染水中的致病细菌等)
O2、N2
来源:大气
O2含量愈高,表明地下水所处的地球化学环境愈有利于氧化作用;
N2的单独存在表明地下水起源于大气并处于还原环境。
H2S、CH4
与有机物、微生物的生物化学过程有关;
表明地下水所处的地球化学环境为还原环境;
成煤过程(煤田水),成油气过程(油气藏,油田水)。
CO2
来源
地下水中主要气体组分
研究意义
指示地下水所处的地球化学环境;
影响地下水的溶解能力; O2、CO2↑,地下水对岩石矿物的溶解能力↑。
决定地下水的利用价值。
土壤层:溶解、有机质残骸发酵、植物呼吸作用;
碳酸盐岩分解
人类活动:化石燃料(煤、石油、天然气)燃烧
含量愈高,水对碳酸盐岩溶解、结晶岩风化溶解能力愈强。
主要阴离子(anions):
主要阳离子(cations):
mon ions)
地下水中离子成分主要取决于:
元素的丰度;
元素组成的化合物在水中的溶解度。
矿化度(g/l)
低(<1)
中(1-10)
高(10-30)
主要离子成分
HCO3-
Ca2+ 、 Mg2+
SO42-
Ca2+ 、 Na+
Cl-
Na+ 、 Ca2+
地下水中次要离子成分:
碳酸盐类< 硫酸盐类< 氯化物
常见离子在水中的相对含量与矿化度有关
地下水中主要离子成分
Cl- (高矿化水中主要阴离子):
沉积盐类溶解;
岩浆岩含氯矿物(如氯磷灰石、方钠石)的风化溶解;
海水;
火山喷发物的溶滤;
人为污染。
地下水中最稳定的离子,其含量随矿化度升高而增加,常可用来说明地下水的矿化程度。
SO42- (中等矿化水中主要阴离子) :
硫酸盐沉积岩的溶解;
金属硫化物(如黄铁矿、煤系地层)的氧化;
人类活动——化石燃料燃烧产生SO2,降“酸雨”。
HCO3- (低矿化水中主要阴离子) :
含碳酸盐的沉积岩与变质岩的溶解;
岩浆岩、变质岩铝硅酸盐矿物(钠长石、钙长石)的风化溶解。
地下水中主要离子成分来源
Na+ 、K+ (高矿化水中主要阳离子) :
沉积盐岩(钠盐、钾盐)的溶解;
岩浆岩、变质岩含钾、钠矿物的风化溶解;
海水;
在地下水中K+ 含量比Na+少得多,因为K+ 大量参与形成不溶于水的次生矿物(如绢云母、蒙脱石等),并易被植物吸收;
K+ 的性质与Na+相近,含量少,分析困难,故在一般情况下,将K+归并到Na+中,不另区分。
Ca2+、 Mg2+ (低矿化水中主要阳离子) :
碳酸盐类沉积物或含石膏沉积物的溶解;
岩浆岩、变质岩含钙、镁矿物的风化溶解;
地下水中主要离子成分来源
地下水的总矿化度及化学成分表示式
定义:地下水中所含各种离子、分子与化合物的总量称为总矿化度(总溶解固体),单位g/L。
通常以在105℃—110℃温度下,将水蒸干所得的干涸残余物来表征总矿化度。
计算方法:M=∑阳离子+∑阴离子- -
地下水按矿化度分类
矿化度(g/l)
<1
1-3
3-10
10-50
>50
分类名称
淡水
微咸水
咸水
盐水
卤水
地下水的总矿化度M(Total Dissolve Solid,TDS)
地下水化学成分表示式——库尔洛夫