地下水组分特征教学课件

地下水组分特征by概述定义重要性地下水是指存在于地表以下饱和地层中的水地下水是重要的水资源，为人类提供生活、工业和农业用水地下水形成过程降雨渗透雨水降落地面后，部分渗入土壤和岩石土壤和岩石过滤渗透水在土壤和岩石中流动，被过滤，杂质被去除饱和带形成当地下水位上升到一定高度，土壤和岩石被完全浸泡，形成饱和带地下水流动地下水在饱和带中流动，受地势和岩石性质影响地下水组分特征概述溶解性物质化学组成水化学特征123地下水中的溶解性物质是水体的主地下水化学组成受地质环境、水文研究地下水化学组成，可以了解地要成分，包括无机盐、有机物、气地质条件、人类活动等因素的影响下水的来源、演化过程、污染程度体等等主要无机离子阳离子阴离子包括钙离子Ca2+、镁离子包括碳酸根离子CO32-、碳酸Mg2+、钠离子Na+、钾离子氢根离子HCO3-、氯离子Cl-K+等、硫酸根离子SO42-等其他离子包括硝酸根离子NO3-、磷酸根离子PO43-等阳离子特征钙离子Ca2+镁离子Mg2+钠离子Na+钾离子K+碳酸盐硬度主要来源，影响水影响水质硬度，影响植物生长影响水的咸味，与氯离子共同植物营养元素，影响水的味道质硬度，影响植物生长，可能导致苦味影响水的总溶解固体含量阴离子特征氯离子硫酸根离子主要来源于海水入侵、工业废水和生主要来源于化肥、矿山开采和工业排活污水排放放硝酸根离子碳酸氢根离子主要来源于农业生产中化肥使用和畜主要来源于大气降水、土壤中的二氧禽养殖化碳溶解硬度离子钙离子Ca2+镁离子Mg2+钙是地球上第五丰富的元素，也是地下水中主要的阳离子之一镁是地球上第八丰富的元素，在地下水中含量通常低于钙离子微量元素定义类型是指地下水中含量较低，通常以常见的微量元素包括铁、锰、铜毫克/升计的元素、锌、氟、砷等影响因素微量元素含量受地质、水文地质条件，以及人类活动的影响气体含量溶解氧二氧化碳地下水中的溶解氧含量受多种因素影二氧化碳是地下水中常见的溶解气体响，如温度、压力、水流速度等，其含量与地下水的酸碱度密切相关甲烷甲烷是地下水中的一种重要的还原性气体，其含量反映了地下水环境的还原性程度放射性物质天然放射性人工放射性地下水中的放射性物质主要来人类活动也可能导致地下水中自岩石和土壤中的天然放射性的放射性物质含量升高，例如元素，如铀、钍和镭核工业废物排放健康风险放射性物质会对人体健康造成危害，因此需要对地下水中的放射性物质含量进行严格控制微生物指标细菌总数大肠杆菌群致病菌反映水体中细菌的总体数量，是水质安指示水体受粪便污染的程度，是水质安指能引起人体疾病的细菌，如沙门氏菌全的重要指标全的重要指标、大肠杆菌等水质参数分析化学分析物理参数检测水样中各种化学成分的浓度，如测量水的物理性质，如pH值、电导离子、金属、有机物等率、温度等微生物指标分析水样中的微生物数量和种类，如细菌、病毒、真菌等数据采集与测量现场采样1根据研究目标，选择合适的采样点和采样深度样品保存2妥善保存样品，避免样品成分发生变化实验室分析3利用各种仪器和方法对样品进行分析测试离子色谱分析分离和检测柱分离12离子色谱法是一种分离和检测通过离子交换柱，不同离子根水中各种离子的有效方法据其亲和力进行分离检测器3使用电导率检测器或紫外可见检测器，可以检测到分离后的离子原子吸收分光光度法原理步骤应用基于待测元素的原子蒸气对特征谱线的吸样品制备、原子化、光源发射、光束通过测定地下水中重金属、碱金属、碱土金属收程度与该元素的浓度成正比的定量分析原子化器、检测器接收光信号、数据处理、过渡金属等元素方法气相色谱质谱法-分离鉴定分析气相色谱法用于分离地下水中各种挥质谱法用于识别和量化分离出的化合通过分析数据，可以确定地下水中各发性有机化合物物种挥发性有机化合物的浓度紫外可见分光光度法原理应用该方法利用物质对紫外可见光的选择性吸收，通过测量不同波长在水质分析中，紫外可见分光光度法可用于测定各种有机物和无下的吸光度，分析物质的含量和性质机物的含量，如重金属离子、有机磷农药、酚类物质等电导率测量电导率反映水中溶解的离子总量，是电导率与水温、溶解盐类、pH值等水质的重要指标因素相关常用电导率仪测量，可快速、准确地测定水体电导率酸碱度测定pH值测定方法意义水溶液中氢离子和氢氧根离子浓度比值通常使用pH计或酸碱指示剂进行测定反映地下水酸碱性，影响水质和生物活的负对数动测定结果分析数据对比1与地下水质量标准对比趋势分析2时间序列变化空间分布3不同地点变化与地质条件的关系岩性地层结构不同岩性对地下水组分的影响很地层结构影响地下水流动方向和大例如，碳酸盐岩地区地下水速度，进而影响地下水化学组分通常富含钙、镁离子，而花岗岩地区地下水则以钠、钾离子为主地质构造断裂、褶皱等地质构造控制着地下水的循环和水化学特征，例如，断裂带往往是地下水富集区与水文地质条件的关系地下水流场地下水补给区地下水排泄区地下水流场决定了地下水的运动方向和速补给区的水文地质条件，例如降水量、植排泄区的水文地质条件，例如河流、湖泊度，影响着地下水的迁移、扩散和混合，被类型、土壤类型等，直接影响着地下水、沼泽等，会对地下水的化学组成产生影进而影响地下水组分特征的化学组成响与水资源利用的关系供水安全农业灌溉12地下水化学特征决定了水质是地下水中的盐分含量会影响土否符合饮用水标准，影响着供壤盐碱化，影响农作物生长水安全工业用水3地下水中的重金属和有机污染物会影响工业生产，甚至造成环境污染地下水化学特征的应用水资源评价环境监测根据地下水化学成分，可评价水地下水化学特征可以反映环境污资源的质量和可利用性，判断水染状况，如重金属、有机污染物资源是否适宜饮用、灌溉或工业等，为环境监测和治理提供依据用水地质勘探通过地下水化学成分，可以推断地质构造、岩性、水文地质条件等，为地质勘探提供信息地下水评价标准水质指标水量指标包括化学指标、微生物指标、放射性主要包括水位、流量、补给量等指标等安全指标包括水质安全、水量安全、环境安全等地下水质量保护措施污染源控制水资源管理12减少工业、农业和生活污水排合理规划地下水开采，避免过放，加强污染源治理度开采，防止水位下降生态保护3保护地下水水源涵养林，防止水土流失结论与展望地下水组分特征是影响水质的重要因素，对于地下水资源的合理开发利用和水环境保护具有重要意义未来研究方向包括•加强地下水监测网络建设，提高监测数据质量•深入研究地下水化学特征与人类活动的影响关系•发展地下水污染防治技术，保障地下水安全。