水文地球化学总复习.ppt

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1、水文地球化学总复习第一章水化学基础----热力学基础水岩相互作用溶解—沉淀反应、氧化还原作用、界面反应作用这些反应是控制地下水化学成分形成和演变的重要作用。活度，全等溶解和非全等溶解，同离子效应和盐效应、电荷零点pHz、永久电荷、可变电荷、CEC1.地下水中碳酸的主要存在形式和影响因素。2.如何判定地下水碳酸平衡系统是开或是闭系统？闭系统和开系统特征4.水的稳定场、Fe的稳定场（看图）5.解释一些地球化学现象6.一般地下水有那些吸附剂？7.胶体带正或负电荷？带电机理是什么？7.阳离子交换要遵守的

2、原则有哪些？2021/9/3资源环境学院环境工程系3ΔGr=-RTlnKlgK＝-0.175ΔGr(kJ/mol)a=rmDavies方程I＜0.5mol/LDebye-Huckel）方程(I＜0.1)SI<0时，水溶液不饱和SI>0时，水溶液过饱和SI=0时，溶解平衡状态溶解沉淀反应地下水中常见的常量组分络合物有10种：CaSO40、MgSO40、NaSO4-、KSO4-、CaHCO3+、MgHCO3+、NaHCO30、CaCO30、MgCO30、NaCO3-碳酸平衡一、地下水的碳酸组成“H2

3、CO3”、HCO3-、CO32-二、地下水系统中的碳酸平衡闭系统和开系统特征如何判断”开系统”和“闭系统”溶解平衡研究中，通过计算各种络合物浓度，求得游离离子浓度，校正离子强度，求得更精确的活度系数，从而得出更确切的矿物与水溶解反应所处的状态。地下水系统的氧化还原条件氧化还原体系Eh（决定电位体系）（O2/H2O、NO3-/NH4、SO42-/H2S、Fe3+/Fe2+、MnO2/Mn2+、CO2/CH2O）1）O2>NO3->NO2->Fe3+>SO42>S>CO2>HCO3-；有机物>H2S

4、>S>FeS>NH4+>NO2-2)地下水滞留时间及微生物变价元素的稳定场（Eh-pH图）水的稳定场O2+4H++4e=2H2O2H++2e=H2Fe的稳定场解释一些地球化学现象氧化还原含有吸附剂往往带负电，具有一定CEC产生离子交换影响溶质迁移5同晶代换（永久电荷）和表面解离（可变电荷，pHz)CEC影响因素:测定吸附剂的数量和种类。沉积物颗粒大小：pH：Kd=S/CS=KCn用溶质迁移滞后方程VC=V/RR=1+(ρb/n)Kd粘土矿物类，铁、铝和锰的氧化物或氢氧化物，有机物。等温吸附方程松

5、散沉积物：aA+bBx=aAx+bB吸附作用1）受质量作用定律支配2）阳离子吸附亲和力第二章地下水化学成分的组成水的结构和性质地下水的化学成分地下水质的综合指标及图形表示总硬度、碳酸盐硬度(暂时硬度)、非碳酸盐硬度(永久硬度)、离子酸度1.TDS（矿化度）、各类硬度的计算2.水质分析结果的可靠性检验3.舒卡列夫分类、苏林分类4.三线图示法构成和水资料表示。水的结构天然水组成复杂的溶液良好的溶解性能第一组指标体现水的质量总溶解固体、含盐量、硬度第二组指标水体环境状态COD、BOD、TOC、Eh第三

6、组指标表征水酸碱平衡碱度(碳酸盐碱度)、酸度(离子酸度)硬度(以CaCO3计,mg/L)总硬度=(Ca2++Mg2+)×50碳酸盐硬度(暂时硬度)（HCO3-+CO32-）×50非碳酸盐硬度(永久硬度)当暂时硬度>总硬度，无永久硬度；负硬度=暂时硬度-总硬度库尔洛夫式水质分析结果的可靠性检验1.阴阳离子平衡的检验：2.分析结果中一些计算值的检验总溶解固体、总硬度、253.根据碳酸平衡关系的检验pH=8.34苏林分类：三线图示法舒卡列夫分类：按水中阴阳离子含量>25meq%的顺序排列命名，阴离子在

7、前，阳离子在后。第三章地下水化学成分的基本成因类型地下水基本成因类型渗入成因地下水化学成分的形成与特征沉积成因地下水化学成分的形成与特征火山成因---热水循环系统地下水水化学成分的形成与特征次生白云岩化作用，钠长石化作用，内生水，初生水，再生水1.在气候温和，降水充沛，地下径流发育的地区，地下水化学成分如何演化？2.碳酸盐岩地区地下水成分受哪些因素影响？3.水与各种岩石的相遇顺序对地下水的影响4.结晶盐地区地下水的水文地球化学模拟。5.海相沉积成因水的形成过程。6.淤泥沉积物经历的变质作用有哪些

8、？海相淤泥水有哪些类型？7.解释海相封存水中CaCl2水的形成。地下水的成因类型：溶滤渗入水、沉积成因水和火山成因水，前二者称为外生水，后者为内生水。大气降水植物-土壤水-岩相互作用溶滤作用离子交换作用氧化还原作用重碳酸型水蒸发浓缩阶段矿化度高，成分复杂9溶滤渗入水形成岩石地下水的成分、环境的热力学条件水-岩地球化学作用碳酸盐岩地区复杂沉积岩地区结晶岩地区受岩溶地下水系统开、闭性的影响受水与矿物的相遇顺序影响受其他矿物的影响受地下水中其他组分的影响环境温度的影响水与矿物的相遇顺序影响矿物稳定场图