3-1-水文地球化学-基本化学成分

1、水文地球化学,环境与土木工程学院 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 地下水科学研究与开发中心,吴 勇博士教授,成都理工大学,第3章 地下水的化学性质 （1）,2013 03,本次课的主要内容：,地下水中的主离子 地下水化学组分与元素周期表 地下水化学组分与岩石矿物 地下水化学成分的表示方法 地下水的化学分类 地下水的化学成分的形成作用类型,七大主离子,Mg2+ 化学性质类似与Ca2+，分布广，含量不高，较Ca2+少,Na+ 分布最广的阳离子，迁移能力强,Ca2+ 含盐量低的地下水中的主要阳离子,K+ 地下水中的K+ 比Na+少的多，性质又相似，故一般情况下，将K+归入 Na+，不另区分

2、,Cl- 分布最广的阴离 子，水中含盐量、人为污染的标志,HCO3- 淡水的标志，通常以它为主要成分的地下水含盐量都低,ps：第八大主离子：NO3？,SO4- 迁移性能好， 仅次于Cl-,地下水中的主离子,地下水中发现超过76（or 80) 种元素,水化学组分与元素周期表,你似曾相识的元素周期表？,天然溶质,沉积岩: calcite, dolomite, gypsum,岩浆岩: feldspar, quartz, mica, pyroxene, hornblende olivine,变质岩: garnet, croisette,岩石,气体 :Atmosphere: N2, O2, CO2, N

3、oble Gas Vulcanian: HCl, HF, H2S, S, SO3 Biology: CH4, CO2, N2, H2S, O2 Chemical: CO2, H2, CH4, CO, N2, H2S, NH3, HF, Cl, SO2, Cl Radioactive: He, Rn, Th, Ar, Xe,生物-non artificial: C, H, O, N, P, organic compounds,矿石: Fe, Mn, Co, Ni, Cu, Pb, Zn, Sn, Ti, Ag, Au, U aetite, hydroferrite, magnetite, pyr

4、ite, sphalerite, galenite,土壤 : 有机物、无机物,水化学组分与岩石矿物,有两类指标： 必测指标：pH、氯化物、铁、锰、铜、锌、钼、汞、砷、镉、铬(六价)、铅、铍、钡、钴、镍、钙、镁、亚硝酸银、氧化物等。 选择指标： 总硬度、氧化物、挥发性酚类(以苯酚计)、高锰酸盐指数、溶解性总固体、硫酸盐、阴离子合成洗涤剂、硝酸盐、氮、磷、钾、化学耗氧量、氧化还原电位、碘化、物、氨氮等主要用于水质分析； 有机污染物：滴滴涕、六六六等； 细菌指标：总大肠杆菌，细菌总数； 放射性指标：总放射和总放射。,从水环境地球化学测试指标分析地下水中的组分,从与生物相关的化学指标分析地下水中的组分,北极湖泊记录的DDT和PCB,从水沉积物分析地下水中的组分,DDT,PCB,北极湖泊记录的DDT 和PCB,从矿床类型分析地下水中元素组合特征,矿床类型与地下水中元素组合特征（续）,水流经什么样的岩石就有什么样的水吗？,元素迁移的可能机理有： 1.地下水运动； 2. 毛细管作用； 3. 蒸发作用； 4.离子扩散作用； 5. 植物根系吸收； 6. 微生物活动 7. 气体搬运(包括以地球气为主的多营力接力模型)； 8. 自然电位场(电化学模型、还原囱模型、雷暴电池)