第5章--地下水概论.ppt

5.4 地下水的物理和化学性质 3、透明度 地下水的透明度取决于其中的固体与悬浮物的含量。按透明度将地下水分为四级。 5.4 地下水的物理和化学性质 4、嗅 当地下水中含有某些离子或某种气体时，可以散发出特殊的臭味。例如含亚铁盐很多时，水有铁腥味（墨水气味），含硫化氢气体时有臭鸡蛋味。一般将水加热40℃时气味更显著。 5.4 地下水的物理和化学性质 5、味 味取决于地下水的化学成分。纯水无味，当溶有一些盐类或气体时可有一定的味感。 例如含有较多的二氧化碳时清凉爽口； 含大量有机物时，甜味，有害，不宜饮用； 含硫酸镁和硫酸钠时，苦涩； 含氯化钠时有咸味。 浓度越大，味感越明显；温度适宜味显著；与人味觉神经亦有关。 5.4 地下水的物理和化学性质 6、比重（密度） 地下水的比重取决于水中所溶盐分的含量。地下淡水的不忠通常认为与化学纯水比重相同，其数值为1.水中溶解的盐分愈多，比重愈大，有的比重可达1.2-1.3。 5.4 地下水的物理和化学性质 7、电导性 地下水的电导性取决于水中所含电解质的数量和质量，即各种离子的含量。与其离子价。离子含量愈多，离子价愈高，则水的导电性愈强。此外，水温对电导性也有影响。 5.4 地下水的物理和化学性质 8、放射性 地下水的放射性取决于水中所含放射性元素的数量。地下水或强或弱都具有放射性，但一般极为微弱。储存和运动于放射性矿床及酸性火成岩分布的地下水，其放射性一般相应增强。 5.4 地下水的物理和化学性质 二、地下水的化学成分 （一）概述 水是岩石中元素迁移、分散与富集的载体。研究许多地质作用时都不能不涉及地下水的化学作用。 在利用地下水时，不同的用水目的，对水的质量有一定要求 如：饮用水、锅炉用水、灌溉用水、饮用矿泉水、地下水对混凝土的侵蚀性等 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 。 5.4 地下水的物理和化学性质 地下水的化学成分比较复杂，其中溶有各种离子、分子、化合物、各种气体及生物成因的物质。 到目前为止在地下水中已发现有62种化学元素，其中含量多少不一。 地壳中分布最广的元素例如氧、钙、钠、镁等在地下水中也是最常见的。 硅、铁，地壳中多，但水中不常见； 氯、地壳中分不少，但水中含量很多。 5.4 地下水的物理和化学性质 1、地下水中主要气体成分 （1）氧（oxygen, O2）、氮（nitrogen, N2） 起源：随大气降水入渗进入地下水中，如地下水富含O2与N2 ——说明地下水是大气起源的。 环境：含溶解氧多的水，表明处于氧化环境；少氧或无氧的的水表明处于还原环境。 氧的性质远活泼于氮，故在封闭的环境中，氧耗尽而存有氮。因此，地下水中氮的单独存在，通常可表明地下水起源于大气并处于还原环境。 5.4 地下水的物理和化学性质 (2) 硫化氢（H2S） 地下水中出现硫化氢，表明处于缺氧的还原环境。在封闭的环境中，当有机质存在时，由于微生物的作用，SO2-4 → H2S。 因此， H2S一般出现在深层地下水中。油田水中H2S含量较高时，可作为找油的间接标志。 5.4 地下水的物理和化学性质 (3)二氧化碳（CO2） 地下水中CO2主要有两个来源。 一是生物化学作用，如生物呼吸机有机质的发酵。这种发生于大气、土壤及地表水中的二氧化碳，随同下渗的水，进入地下水中，浅部地下水中的二氧化碳主要是这种成因的。 另一种是深部变质作用形成的，即碳酸盐类岩石，在高温作用下，分解成二氧化碳。 5.4 地下水的物理和化学性质 由于近代钢铁、冶金及化学工业的发展，大气 中人为产生的二氧化碳显著增加，特别在工业集中区，补给地下水的降水中的二氧化碳含量往往特别高。 地下水中CO2含量越多，其溶解碳酸盐类的能力以及对结晶类岩石进行风化的作用的能力越强。 5.4 地下水的物理和化学性质 Company Logo 2、地下水中主要离子成分 地下水中分布最广、含量最多的离子共有七种： 氯离子（Cl-）、硫酸根离子（SO2-4）、重碳酸根离子（HCO-3）、钠离子（Na+）、钾离子（K+）、钙离子（Ca2+）、镁离子（Mg2+） 它们来源于与其相关的各种原岩的风化溶解。通常将K+、 Na+ 合并而成为六大离子。 5.4 地下水的物理和化学性质 Company Logo 一般情况下，随着地下水中含盐量的变化，其中占主导地位的离子成分也随之发生变化。 含盐量低的地下水中常以HCO-3 、 Ca2+或HCO-3 、 Mg2+为主； 中等含盐量常以SO