地下水化学成分形成作用.pptx

***R***D***M***;;;:元素由一种存在形式转变为另一种存在形式,并伴随着一定的空间位移的运动过程。类型:机械迁移:水,空气(流动)化学与物理化学迁移:硅酸盐熔体,水及水溶液,气体生物或生物地球化学迁移:植物吸收(湿地法),根系CO2地下水是元素在地壳中迁移的重要介质;地下水中元素的迁移:元素从矿物、岩浆、气体、生命体等物质转移到地下水;元素进入地下水后由于各种因素引起的迁移。元素的迁移作用是水文地球化学分带和地下水化学成分变化的制约因素;研究元素在地下水中的迁移是水文地球化学研究的重要内容之一。(复习)水按所含成分的颗粒大小分类(复习)地下水中溶解组分的存在形式问题:在地下水中,哪些元素在什么环境条件下以哪种形式存在呢?其主要控制因素有哪些?颗粒大小分类溶解组分的存在形式单一离子形式:Ca2+,Mg2+,Na+,K+,Cl-,F-络阴离子形式:HCO3-,SO42-,CO32-,NO32-复杂络合物(离子对):有机,无机无机组分i的总浓度Ci=∑C(游离离子)+∑C(无机络合物)∑C(有机络合物)}游离离子主要取决于:(1)元素的离子性质(化学性质)元素/离子离子在水中同H+争夺O2-的能力存在形式电价低的较大阳离子(碱金属、碱土金属)弱自由离子(单一离子)电价高的小阳离子(Cr,Al)强络阴离子(从OH-夺出O2-,并与之结合形成酸根)界于上两类的其它元素(两性元素)的离子(Fe,Mn,)稍弱或接近不固定(随溶液酸碱度变化)碱性溶液:络阴离子酸性溶液:自由离子或氢氧化物(2)还取决于地下水的酸碱度离子电位:以原子价单位表示的离子电荷Z(阳离子)与以埃表示的离子半径r之比。离子电位=Z(原子价)/r(离子半径)离子电位低的元素(离子)(Z/r<3),自由离子(单一离子)离子电位高的元素(离子)(Z/r>12),络阴离子离子电位中等的元素(离子)(Z/r=3~12),不固定;形成络合物两性元素Fe3+Mn4+U,Th,Sn,W形成络合物不固定氢氧化物沉淀还取决于地下水的氧化还原电位