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文档简介

地下水的物理性质和化学成分第1页,共68页,2023年,2月20日,星期四本章内容第一节地下水的物理性质

第二节地下水的化学成分

第三节地下水主要化学性质

第四节地下水化学成分的形成

第五节地下水化学成分的基本成因类型

第六节地下水化学成分研究方法

第七节煤矿区地下水化学特征第2页,共68页,2023年,2月20日,星期四一、地下水的温度第一节地下水的物理性质(表4-3)——量筒(高100cm,直径3cm)+黑十字线(粗3mm)(表4-2)——比色管(表4-1)二、地下水的颜色三、地下水的透明度四、地下水的气味(表4-4)五、地下水的味道(表4-5)六、地下水的比重(表4-6)七、导电性八、水的放射性物理性质的应用:大致判断化学性质。第3页,共68页,2023年,2月20日,星期四第二节地下水的化学成分地下水不是纯的H2O,而是成分复杂天然溶液。水是良好的溶剂,在空隙中运移时,可溶解岩石中的成分。在自然界水循环过程中,地下水与大气圈、水圈与生物圈同时发生着水量和化学成分的交换。化学成分:气体成分、离子成分、胶体物质、有机质等。第4页,共68页,2023年,2月20日,星期四地下水化学成分研究的意义

理论上:揭示地下水的形成和起源地下水的化学成分是地下水与环境(自然地理、地质背景以及人类活动)长期相互作用的产物。一个地区地下水的化学面貌,反映了该地区地下水的历史演变。

研究地下水的化学成分,可以回溯一个地区的水文地质历史,阐明地下水的起源与形成。

第5页,共68页,2023年,2月20日,星期四地下水化学成分研究的意义

实际应用:水质评价A、确定饮用水、工农业用水B、提取化工原料C、确定含水层之间及与地表水间的水力联系D、查明地下水的侵蚀能力E、查明地下水水质污染源F、揭示地下水的地质作用规律,实现水质找矿G、医疗用水、地方病研究方法:研究地下水的化学成分与作用必须与地下水的流动条件结合第6页,共68页,2023年,2月20日,星期四地下水化学成分研究的意义

F、揭示地下水的地质作用规律,实现水质找矿富有化学成分沉积岩溶地下水分散卤岩、金属矿产、油田迁移富集第7页,共68页,2023年,2月20日,星期四一、地下水主要的气体成分1、氧(O2):具有氧化作用主要来源——大气、地表水和植物光合作用。含量——通常在0-14mg/l之间。氧化作用——若>3.5mg/l,即处于氧化环境2、氮(N2)

来源——大气圈,随降水入渗进入含水层中,如富含O2与N2——说明地下水是大气起源的,另还有生物起源与变质起源环境:在封闭环境下,氧被耗尽只剩下N2,指示水是大气起源且处于封闭环境来源的判别——N2和惰性气体间的比例关系3、二氧化碳:具有溶蚀作用来源(1)表生带的生物化学作用使有机物分解而成(2)由地壳深部变质作用和火山作用形成(3)工业发展而人为产生第8页,共68页,2023年,2月20日,星期四一、地下水主要的气体成分4、硫化氢(H2S)、甲烷(CH4):地下水中出现H2S和CH4,意义恰好和出现O2相反,说明处于还原的地球化学环境。来源(1)生物化学作用SO42-+2C+2H2O→2HCO3-+H2S(2)地壳深部的变质作用及火山作用CH4

,地下水是封闭构造的油田水;H2S,缺氧的还原环境第9页,共68页,2023年,2月20日,星期四二、地下水中主要离子成分水中离子成分主要取决于:①元素的丰度(克拉克值):某元素在地壳化学成分中的重量百分比;②元素组成的化合物在水中的溶解度(表4-13)地壳中主要元素有哪些?地壳中丰度较高的元素:Si、Al、Fe(地下水中低)地壳中丰度较低的元素:Cl、S、C(地下水中高)地下水中主要离子有:阴离子:HCO3-、SO42-、Cl-

阳离子:Ca2+、Mg2+、K+、Na+

次要离子:CO32-、NO3-、NO2-、H+、NH4+、Fe2+、Fe3+、Mn2+第10页,共68页,2023年,2月20日,星期四岩浆岩碎屑岩类盐岩类地表其它含钠类矿物含钾类矿物含钙类矿物含镁类矿物含钠类矿物(钠长石)含钾类矿物(钾长石)含钙类矿物含镁类矿物生物残骸K+Na+Ca2+Mg2+第11页,共68页,2023年,2月20日,星期四岩浆岩碎屑岩类盐岩类地表其它含氯类矿物含氯类矿物长石类分解成HCO3石膏硫化物酸雨石灰岩海水采空区含氯类矿物人工污染Cl-SO42-HCO31-第12页,共68页,2023年,2月20日,星期四主要离子构成的盐类溶解度有关:碳酸盐类<硫酸盐类<氯化物常见离子在水中的相对含量与地下水中的总固体溶解物(TDS)——或矿化度有关:矿化度(g/L):低(<1)中(1-10)高(10-30)阴离子:HCO3-

SO42-

Cl-

阳离子:Ca2+

Ca2+,Mg2+

Na+,K+

第13页,共68页,2023年,2月20日,星期四+

++

+++

++++

Cl-

+

++

+++

++SO42-

+

++

+++

+

HCO3-

地下水水流过程的阴离子变化第14页,共68页,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:氢(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变化范围,故据此可以判断地下水成因和形成条件第15页,共68页,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。胶体化合物:Fe(OH)3、Al(OH)3、SiO2等及有机胶体。有机物:有机质是以碳、氢、氧为主的高分子化合物,其他成分尚有氮、磷、硫等,存在形式为胶体形式、悬浮状态、真溶液。微生物:细菌和病毒。第16页,共68页,2023年,2月20日,星期四

第三节地下水主要化学性质第17页,共68页,2023年,2月20日,星期四pH值:溶液中H+浓度负对数来表示溶液的酸碱性。pH值决定了水中HCO3-、CO32-、CO2的含量。一、酸碱性按pH分类(表4-9)野外测试:pH试纸、酸度仪(图4-3)对于含有机质不多且矿化度不大的水来说,pH<8.4时,pH值与游离CO2和HCO3-含量之间有如下关系:18℃时pH=6.52+lg[HCO3-]-lg[CO2]25℃时pH=6.37+lg[HCO3-]-lg[CO2]式中:6.52、6.37分别是18℃、25℃时碳酸一级电离常数的负对数。(表4-7)第18页,共68页,2023年,2月20日,星期四式中:Eh——介质的氧化还原电位,VEh0——标准电位;

n——氧化还原中得失电子数

[氧化态]、[还原态]分别表示反应中氧化态物质和还原态物质的摩尔浓度。——氧化剂与还原剂之间的电位差,单位V。Eh值和Ph值的关系,衡量地下水地球化学环境。(表4-10)二、氧化、还原电位Eh能斯特公式——25℃时,Eh与物质浓度之间的关系原子或离子失去电子(即电价升高)为氧化(还原剂),得到电子(即电价降低)为还原(氧化剂)。第19页,共68页,2023年,2月20日,星期四三、总矿化度(TDS)地下水中各种离子、分子与化合物的总量。①105~110℃温度下,水样烘干后的干涸残余物质,单位:g/L,mg/L(ppm)②计算中,用全分析实验结果,阴阳离子总和减

1/2HCO-3含量求算据矿化度的水样分类(表4-11)矿化度M与各种离子间的关系M低,HCO3-、Ca2+、Mg2+为主M中等,SO42-、Ca2+、Na+为主M高,Cl-、Na+为主(图4-6)第20页,共68页,2023年,2月20日,星期四四、地下水的硬度由于水中含有Ca2+、Mg2+而具有的性质,水中Fe3+、Al3+也具有硬度。总硬度:水中钙、镁离子的总量。是暂时硬度和永久硬度的总和。暂时硬度:水加热沸腾后,析出的钙、镁离子的含量。

Ca2++2HCO3-→CaCO3↓+H2O+CO2↑永久硬度:水沸腾后,仍保留在水中的钙、镁离子含量。主要是Ca2+、Mg2+的硫酸盐和氯化物。碳酸盐硬度:与HCO3-平衡的钙、镁含量。负硬度:水中HCO3-含量大于总硬度,多余的这部分HCO3-含量称为负硬度。负硬度=r(HCO3-)-r(Ca2++Mg2+)第21页,共68页,2023年,2月20日,星期四四、地下水的硬度硬度表示方法德国度(H0):一升水含10mgCaO或7.2mgMgO;毫克当量数(meq/L):每升水中含有Ca2+、Mg2+毫克当量的总数,即一升水中含有Ca2+、Mg2+分子数乘以化合价;摩尔数(mol/L):每升水中含有Ca2+、Mg2+摩尔的总数。1毫克当量(meq/L)=2.8德国度(H0)地下水按硬度分类,见表4-12第22页,共68页,2023年,2月20日,星期四侵蚀性CO2对混凝土的侵蚀硫酸盐侵蚀酸性侵蚀五、地下水的侵蚀性(图4-7)第23页,共68页,2023年,2月20日,星期四第四节地下水化学成份的形成第24页,共68页,2023年,2月20日,星期四地下水化学成分的形成作用溶滤作用—水岩相互作用时发生浓缩作用—蒸发排泄时发生脱碳酸作用—在温度与压力发生变化时产生脱硫酸作用—在还原环境下发生:SO42-→H2S↑阳离子交替吸附作用—岩土表面吸附的阳离子与水中阳离子发生交换混合作用—2种不同类型地下水混合时发生人类活动的作用——影响越来越大第25页,共68页,2023年,2月20日,星期四溶滤作用:水和岩石相互作用时,岩石中的一部分物质溶于水中的作用。一、溶滤作用

水分子结构示意图水溶解盐类过程示意图左侧表示水的极化分子吸引结晶格架中的离子,右侧表示结晶格架破坏。离子溶入水中第26页,共68页,2023年,2月20日,星期四BaSO4饱和溶液中:BaSO4(s)=Ba2++SO42-一、溶滤作用温度一定时,K为常数溶度积BaSO4溶液与固体BaSO4接触达平衡时,溶液与足够量固体BaSO4接触,则BaSO4溶解进入水中,直至平衡。如将析出BaSO4,直至平衡。如Note:若溶液未和足够量固体BaSO4接触,可以任何浓度存在。第27页,共68页,2023年,2月20日,星期四溶滤作用的影响因素不同的矿物有不同的溶解度,溶解度越大越易溶滤。表4-13岩石的空隙越大,越易发生溶滤作用水的溶解能力越强,越易发生溶滤作用饱和度、温度(图4-9)、PH值、侵蚀性水的交替能力是决定溶滤作用的关键因素溶滤作用的时间性一、溶滤作用第28页,共68页,2023年,2月20日,星期四通常刚渗入到地下的水,矿化度很低,随着水在地下含水岩层的运移,不断有新的盐份溶解到水中,水中TDS↑,水的溶解能力下降,最终水的溶解能力→0。地下水是如何保持它的溶解能力的?

——地下水的流动(交替)性

地下水的径流速度和交替强度(

V与

Q)地下水如果流动速度快,水交替(更新)迅速,CO2,O2不断被补充,低TDS水不断更新溶解能力已降低的水。长期作用下去,地下水水化学特征如何?一、溶滤作用——结果第29页,共68页,2023年,2月20日,星期四一、溶滤作用——结果长期、强烈溶滤作用的结果,地下水以低矿化度的难溶离子为主,HCO3—Ca水

HCO3—CaMg这是由溶滤作用的阶段性决定!在由多种盐类组成的岩石中:早期,Cl盐最易溶于水中→随水带走,岩土贫Cl盐继续作用,较易溶SO42-盐类被溶入中→随水带走,贫SO42-盐类持续,(岩土中)只剩较难溶的碳酸盐类。因此,分析溶滤作用及其地下水的成分特征:①

要从地质历史发展的眼光(角度)来理解—它是地质历史长期作用的结果②

地下水是不断运动的—溶解的组分会被带去(岩土组分变化)前期溶滤作用—溶滤什么组分,水中获得相应组分后期溶滤作用—长期强烈溶滤作用的结果是难溶成分的低矿化水要用地质历史的观点去考察,去分析与研究问题!!第30页,共68页,2023年,2月20日,星期四1.0L水350mg/L

蒸发(1)0.5L水700mg/L蒸发(2)0.25L水1400mg/L蒸发(3)0.125L水2800mg/L0.5L水1.0L水0.25L水二、浓缩作用:

地下水因蒸发失去水分,造成盐类积累浓缩的作用理想的蒸发浓缩模式:结果:往往形成高矿化度、以易溶离子为主的地下水(Cl-—Na+为主)影响因素—与蒸发排泄的影响因素相同(气候-地下水位-土层岩性)第31页,共68页,2023年,2月20日,星期四丘陵

倾斜平原区

低平原

浓缩作用水流迟缓

矿化度高、Cl--Na过渡区矿化度中、SO4--MgCa

地下水化学特征具有分带性溶滤作用水交替迅速

矿化度低、HCO3--Ca由于地下水化学成分形成作用受区域自然地理与地质条件的影响,地下水的化学特征往往具有一定的分带性(空间上的)。第32页,共68页,2023年,2月20日,星期四三、脱碳酸作用(钟乳石、石笋、泉华)Ca2+(Mg2+)+2HCO3-

→CO2↑+H2O+CaCO3(MgCO3)↓结果:Ca2+↓Mg2+↓HCO3-↓矿化度↓pH↓(略有变化)第33页,共68页,2023年,2月20日,星期四四、脱硫酸作用(还原环境中脱硫酸细菌使SO42-还原为H2S)结果:SO42-↓;HCO3-↑,pH↑;寻找油田的辅助标志。第34页,共68页,2023年,2月20日,星期四五、阳离子吸附交替作用定义:岩土颗粒表面往往带有负电荷,可以吸附某些阳离子。当地下水与岩土表面接触时,地下水中某些阳离子会与被吸附的阳离子发生交换,从而导致地下水的化学成分发生变化。结果:某种阳离子↓,另一种阳离子↑各种阳离子的交替吸附能力:H+>Fe3+>Al3+>Ba2+>Ca2+>Mn2+>Mg2+>K+>Na+>Li+

Ca2+(水中)+2Na+(吸附)→2Na+(水中)+Ca2+(吸附)当离子浓度不同时,浓度大的离子易被吸附:

2Na+(水中)+Ca2+(吸附)→Ca2+(水中)+2Na+(吸附)最易在细颗粒的岩土中,特别是粘土、亚粘土中发生。吸附作用的影响因素:阳离子本身被吸附的能力(化学价越高,被吸附能力越强)与离子的浓度有关与颗粒的吸收能力有关(比表面积)交替吸附作用的意义:改善水质、改良土壤第35页,共68页,2023年,2月20日,星期四六、混合作用——结果不一定!!定义:由浓度和成分不同的水互相混合,使地下水的化学成分发生变化。分类:物理混合:机械混合后矿化度发生变化,水化学类型介于二者之间

化学混合:混合后发生化学反应,形成化学类型完全不同的新型地下水

例如当以SO42-、Na+为主的地下水与HCO3-、Ca2+水混合时,可发生反应:Ca(HCO3)2+Na2SO4→CaSO4↓+2NaHCO3第36页,共68页,2023年,2月20日,星期四七、人为活动的作用(影响)人类活动地地下水化学成分形成中作用人类活动的污染物影响地下水的水质人工抽水在水位下降时也影响水质人类活动影响地下水的形成、排泄条件而改变水质采矿活动影响地下水第37页,共68页,2023年,2月20日,星期四第五节地下水化学成分的成因类型第38页,共68页,2023年,2月20日,星期四一、渗入水(溶滤水)

大气水、地表水或凝结水渗入地下形成,主要分布在浅层。主要特征:矿化度较低,一般小于0.5g/L,以HCO3-Ca型为主,并含有Mg2+、Na+离子,富含O2、N2、CO2

岩性影响因素气候:潮湿气候—低矿化重碳酸盐水干旱气候—高矿化氯化物水地貌:切割强烈的山区—低矿化、难溶离子为主的地下水地势低平地区—矿化度及易溶离子含量高第39页,共68页,2023年,2月20日,星期四一、渗入水(溶滤水)1、可溶岩分布区——溶解盐岩区:Cl-、Na+石膏、天青石区:SO42-

、Ca2+碳酸盐岩:HCO3-

、Ca2+

如含白云石:HCO3-

、Mg2+2、岩浆岩、变质岩——风化水解正长石:K一般形成HCO3—K钙长石:Ca一般形成HCO3—Ca钠长石:Na酸性岩浆岩HCO3—Na橄榄石:Mg基性岩浆岩HCO3—Mg第40页,共68页,2023年,2月20日,星期四潜水的水化学分带干旱地区的山间盆地:例如,新疆吐鲁番盆地,从盆地边缘的洪积扇顶部,到盆地中心的藏丁湖,大致可分为三个水化学带。第一带是重碳酸盐水带,以HCO3-及Ca2+为主,矿化度0.25~1克/升第二带是硫酸盐水带,阴离子以SO42-为主,阳离子则以Ca2+为主,向下缘渐转为以Na+为主,矿化度为l~3克/升,下缘增大到12克/升第三带是氯化物水带,以Cl-、Na+为主,矿化度一般为30克/升左右,到藏丁湖畔则接近300克/升。第41页,共68页,2023年,2月20日,星期四黄淮海平原浅层地下水矿化度分布左图反映了黄淮海平原浅层地下水矿化度分布。自南而北地下水矿化度变大,这显示了气候分带的影响,降水最正是由南向北逐渐减少的。由山前向海边地下水矿化度逐渐变大,说明山前的岩性地貌条件有利于发育溶滤作用,而滨海地区则受海潮浸渍,且地势低、岩性细,大陆盐化作用发育。黄河以北的冲积平原中,浅层地下水矿化度呈条带状变化,与河流沉积的岩性地貌分带一致;地形较高,沉积物较粗的河道带,溶滤作用较强,地下水矿化度低;河间地带,岩性细,地势低,盐化作用为主,地下水矿化度较大。第42页,共68页,2023年,2月20日,星期四沉积岩形成过程中形成或进入岩石中的水。沉积水特征:一般是矿化度很高的Cl-Na(Ca)型水,矿化度比海水高得多,最高可达300g/L以上SO42-很少,HCO31-略有升高,PH值较高Ca2+相对增多,Na+有所减少含较多Br、I、B等微量元素出现CH4和H2S并含有重水同位素。沉积水化学特征形成的原因蒸发浓缩作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用二、沉积水(埋藏水)

第43页,共68页,2023年,2月20日,星期四海相淤泥沉积水化学成分形成的作用:(1)蒸发浓缩作用:矿化度显著增高;(2)脱硫酸作用:SO42-减少,出现H2S,HCO3-增加,pH增大;(3)HCO3-增加与pH值增高,一部分Ca2+、Mg2+与HCO3-作用生成CaCO3与MgCO3沉淀析出;(4)阳离子交替吸附作用;(5)Br与I的增加是生物富集并在其遗骸分解时进入水中所致;(6)CH4、NH4、N2等是细胞与蛋白质分解以及脱硝酸作用的产物。二、沉积水(埋藏水)

第44页,共68页,2023年,2月20日,星期四三、内生水发生在地壳深部的许多地质作用,如火山喷发作用、岩浆作用和变质作用均有水产生,这些水称为内生水。内生水类型:初生水和再生水。再生水:在矿物中存在着沸石水、结晶水和结构水,它们是在岩浆冷凝时称为矿物组成的,在高温影响下从矿物中析出成为自由状态的水。近期火山活动与岩浆侵入地区的高温,有利于再生水的形成。初生水:岩浆冷凝时析出的水。初生水及再生水的研究,有助于弄清地下水的起源,岩浆——热液矿床的形成机理,以及地球本身演化的某些问题。第45页,共68页,2023年,2月20日,星期四第六节地下水化学成分研究方法第46页,共68页,2023年,2月20日,星期四一、地下水化学分析的种类及要求地下水化学成分的分析内容

——是水质评价基础分为简分析和全分析,某些专门性工作进行专项分析。

简分析:——取样500~1000ml

除物理性质(色、味、嗅、透明度、悬浮物等)主要定量分析:

HCO3-、SO42-、Cl-、Ca2+、

总硬度、pH,Mg2+、

K++Na+

矿化度有时含专项分析:

NO3-,NO2-

,NH4,Fe2+Fe3+,H2S,

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

项目较多,要求精度高,通常在简分析得基础上选择代表性水样进行全分析一般定量分析:HCO3-,SO42-,Cl-,Ca2+,Mg2+,K+,Na+,NO3-,NO2-

,NH4+

,Fe2+Fe3+,H2S,CO2,耗氧量,总硬度,pH,及干涸残余物;某些微量元素、有毒组分;研究水的侵蚀性时需分水的侵蚀性CO2。全国地下水污染防治规划——调查指标一、地下水化学分析的种类及要求第48页,共68页,2023年,2月20日,星期四①感官指标:肉眼可见物、颜色、嗅、味、透明度、浑浊度、色度、水温等。②常规组分:pH值、游离二氧化碳、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、总硬度、矿化度等。③重金属组分:Hg、Cu、Pb、As、Cd、Mn、Zn、Ni、Co、Cr6+、总Cr、V、W、Sr、Ba、U、Ra、Se、Al3+等。全国地下水污染防治规划——调查指标(1)第49页,共68页,2023年,2月20日,星期四④有机污染组分:三氯甲烷、四氯化碳、三溴甲烷、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、环氧氯丙烷、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、异丙苯、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、联苯胺。DDT、六六六(总量)、林丹(γ-六六六)、2,4-滴、七氯、呋喃丹、敌敌畏(含敌百虫)。

⑤生物学指标:总大肠菌群、菌落总数。全国地下水污染防治规划——调查指标(2)

第50页,共68页,2023年,2月20日,星期四二、水化学分析资料整理和表示方法1、离子毫克数表示法(mg/L)即每升水中含离子的毫克数。表示绝对含量。2、毫克当量表示法(meq/L)一升水中某离子的毫克当量数=该离子的毫克数/该离子的当量毫克当量数也是离子的毫克分子数乘以化合价第51页,共68页,2023年,2月20日,星期四二、水化学分析资料整理和表示方法3、毫克当量%表示法某一离子的毫克当量百分数=某离子的毫克当量数/毫克当量总数

4、摩尔表示法(mol/L)

第52页,共68页,2023年,2月20日,星期四二、水化学分析资料整理和表示方法分式前:特殊成分、气体成分、矿化度M,单位(g/L)分式上下:阴、阳离子(毫克当量百分数>10%或称视毫摩尔百分数)分式后:水温(oC)定名:毫克当量百分数>25%的阴阳离子,阴离子在前,阳离子在后,含量大者在前,小者在后。特点是直观、表示简单也较全面,可以反映水的成因类型5、库尔洛夫式:(表4-15)第53页,共68页,2023年,2月20日,星期四6、图示法采用不同的图式或颜色表示水中不同的离子的相对含量。图式法包括柯林柱状图解法见图4-11圆形指示灯图示法见图4-12水化学玫瑰花图示法见图4-13六边形图解法,见图4-14二、水化学分析资料整理和表示方法第54页,共68页,2023年,2月20日,星期四(一)舒夫卡列分类前苏联学者C.A.Щукалев提出来的:方式:将地下水中主要七种离子合并为6种,取含量(毫克当量百分数,或视毫摩尔百分含量)≥25%的离子,组合定名。阴、阳离子≥25%的出现情况各有7种(7种组合)

两者(阴、阳)共组合为

7×7=49种水型加上矿化度分——分为4组:

A:

TDS<1.5g/L,B:TDS1.5~10g/L

C:

10~40g/L,

D:

>40g/L如:B—46查表

中等矿化度

Cl—NaCa型

A—1查表

沉积岩地区浅层溶滤水特点:简明易查,被广泛应用(见表4-16,4-17

)三、地下水化学成分分类第55页,共68页,2023年,2月20日,星期四三、地下水化学成分分类

舒卡列夫分类图表第56页,共68页,2023年,2月20日,星期四三、地下水化学成分分类(二)布罗茨基分类离子成分:水中常见的六种离子,以毫克当量数占第一、第二的两种阴离子和阳离子确定水型,得36种水型。矿化度:四个亚类<1g/l1~5g/l5~30g/l>30g/l优点:以毫克当量数表示在分类中突出地显示了离子含量的主次关系,使用方便,能较好地反映地下水的形成过程和循环条件。缺点:过分强调主次关系,而忽视了数量关系。(见表4-18

)第57页,共68页,2023年,2月20日,星期四三、地下水化学成分分类阿廖金分类:首先根据三种主要阴离子含量最多者划分出三大类,每一类再根据三种主要阳离子分为三个组,然后又按阴阳离子的比例关系,分四个型,每组有三个型。见图4-15。表示方法:皮伯三线图解:由二个三角形和一个菱形共同组成。见图4-16,菱形图中分9个区,水样落在不同区内,其化学特征不同,见图4-17第58页,共68页,2023年,2月20日,星期四几种分类方法的比较类别优点缺点舒卡列夫分类简单明了,容易划分和使用方便,同时考虑了主要离子和矿化度,反映了地下水的形成作用和矿化过程。以毫克当量百分数>25%作为分界限具有人为性,忽视了主次关系,有些水型意义不大。布罗茨基分类突出地显示了离子含量的主次关系,使用方便,能较好地反映地下水的形成过程和循环条件。过分强调主次关系,而忽视了数量关系。阿廖金分类简明易记,兼顾了主要阴阳离子以及离子含量间的对比关系,弥补了前二个分类的不足。未能结合地下水的赋存环境和演变历史,仅根据

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