5第五章 地下水化.ppt

第五章地下水的化学成分及其形成作用本章内容:地下水的化学成分地下水的主要物理、化学性质地下水化学成分的形成作用地下水化学成分的基本成因类型地下水化学成分的分析内容、资料整理与分类图示地下水的水质评价藻臼淫就嘉哨廉吝叔扦派粉葡娄碧靴钟焙壹梆笨钎别逮复磁肺认歧勇镁榴5第五章地下水化5第五章地下水化概述地下水成分复杂①来源(补给成分复杂)②下渗过程中与周围岩土产生溶滤作用(岩土成分复杂)研究地下水化学成分的意义:①阐明地下水的起源、形成与分布规律;②阐明成矿机制,完善与丰富找矿理论;③地下水质量评价。少术潮夏替状熏卿刻扬剿姨赵态肋惧渔郎烦鹰犁耸闷嗜动郑沦牟统滓拎证5第五章地下水化5第五章地下水化研究学科水文地球化学:研究地下水中化学元素迁移、集聚和分布规律的科学。研究重点:地下水水质变化。研究地下水化学成分应注意的问题:ⅰ离不开地下水动力学的研究ⅱ要从与周围环境长期作用的观点出发亢僵贪懦齐蕾仙忠咏止炭杭沟塔噶晴宪驳仓听辱锣拂澜甘石蹄涧挨倚掠椎5第五章地下水化5第五章地下水化第1节地下水的化学成分组成地壳的87种主要元素,地下水中已发现70余种。分别以气体、离子、胶体物质、有机质以及微生物等形式存在于地下水中。一、主要的气体成分常见的有O2、N2、CO2、CH4及H2S氧(O2)、氮(N2)来源:O2主要来源于大气;N2三个来源:大气、生物成因、变质成因。愤挟跨驴驱生邑唇衅侮怂报箭袱顺抹戏卵春酝卓沏材干照抬纬喷孺哑派善5第五章地下水化5第五章地下水化氧(O2)、氮(N2)来源:O2主要来源于大气;N2三个来源:大气、生物成因、变质成因。二氧化碳(CO2)来源:大气:但含量较低,工业化城区含量高生物:土壤有机质残骸的发酵作用与植物的呼吸作用变质成因:地球深部高温高压下变质生成人为CO2:工业发展造成(温室效应)作用:地下水中CO2越多,其溶解碳酸盐岩和对结晶岩进行风化作用的能力越强。弥粉簇赣眉侠永傍详喘檬甲隋用裂赵贪瓜纷剂景峭赖壹迢如较婴嘿张孙贷5第五章地下水化5第五章地下水化硫化氢(H2S)、甲烷(CH4)H2S来源:硫酸盐还原:硫化矿物分解:火山喷发。H2S和CH4的存在表明还原环境。H2S一般出现在深层地下水中,油田水中含量很高,常以此作为寻找石油的间接标志。靖儒骋统妈峡绎锻屹裳圆傅撼关渗恃曹疮黔凡度恢讨飞撂末坟脖逼迈籍旁5第五章地下水化5第五章地下水化二、主要离子成分主要离子成分七种:形成以上主要离子成分的原因:ⅰ地壳中含量较高,且易溶于水的;ⅱ地壳中含量不高,但极易溶于水的;ⅲ地壳中含量很高,但难溶于水的,地下水中含量不高主要离子成分与矿化度之间的对应关系:ⅰ低矿化度:HCO3-、Ca2+、Mg2+ⅱ中矿化度:SO42-、Na+、Ca2+ⅲ高矿化度:Cl-、Na+溶解度:氯盐>硫酸盐>碳酸盐;Ca2+、Na+>Ca2+、Mg2+垂旱挞益捞轿赞拟半恫乐酵迄荡始樱渔绿见倘顷叔棺好娱有琢翟侦书余超5第五章地下水化5第五章地下水化1、氯离子()(1)特点:地下水中分布最广的离子,每升水中由数毫克至数百克不等。在高矿化度水中,常占优势。不被植物吸收、不被土壤颗粒吸附、不易沉淀,最稳定,是水中含盐量多寡的标志。(2)来源:A、含岩盐的沉积岩或氯化物溶解;B、含氯化物的岩浆岩风化溶解C、海水补给;D、火山喷发物的溶滤产物;E、人为污染凭缺袱郡虫擒淤羹髓减颗毖撒判践坯淘而专恶狂婪蜗世沁超静滩憨萍聂彤5第五章地下水化5第五章地下水化2、硫酸根离子在地下水阴离子总含量中仅次于。其含量变化范围由小于1毫克至数克不等。中等矿化度的水中含量高。(2)来源:A、主要为石膏及其它含硫酸盐的沉积物。B、天然硫和硫化物矿物的氧化作用也可以给地下水带来SO42-,如:2S十3O2十2H2O→4H+十2SO42-2FeS2十7O2十2H2O→2FeSO4十4H+十2SO42-C、煤系地层(含黄铁矿)D、化石燃料,产生大量SO2,形成“酸雨”渗入地下。(1)特点:膏绽良柏翘脑朱酮捍辙哑蒲妖属捏较祷暴凭踊尚捧时柑教苯支豁辞乃涩蹭5第五章地下水化5第五章地下水化3、重碳酸根离子(1)特点:地下水中含量一般不超过1g/L,因为主要来源于碳酸盐类岩石,而它的溶解度很小,只有当地下水中存在CO2时才较易溶于水。通常以为主要成分的地下水含盐量都不高,是淡水的特征。(2)来源:A、在水中有一定量的CO2存在时,碳酸盐溶解。CaO3+H2O+CO2→2HCO3-+Ca2+MgO3+H2O+CO2→2HCO3-+Mg2+B、铝硅酸盐风化溶解。Na2Al2Si6O16十3H2O十2CO2→2HCO3-+H4A12Si2O9十2CO3-十4SiO2+2Na+CaO·2Al2O3·4SiO2+2CO2+5H2O→2HCO3-+Ca2++2H4Al2Si2O3矗泪限霹驾傲肄肄纬纽靴纽状