1、主講：蘇春利中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）環(huán)境學(xué)院v 天然天然水的分類水的分類v 大氣降水與地表水的化學(xué)特征大氣降水與地表水的化學(xué)特征v 地下水的化學(xué)特征地下水的化學(xué)特征v 天然水化學(xué)成分的綜合指標(biāo)天然水化學(xué)成分的綜合指標(biāo)v 地下水化學(xué)成分的數(shù)據(jù)處理地下水化學(xué)成分的數(shù)據(jù)處理天然水的組成天然水的組成v天然水是組成復(fù)雜的溶液天然水是組成復(fù)雜的溶液 存在于地殼中的存在于地殼中的8787種穩(wěn)定的化學(xué)元素中，在天然水中就發(fā)現(xiàn)了種穩(wěn)定的化學(xué)元素中，在天然水中就發(fā)現(xiàn)了7070種以上種以上v天然水的化學(xué)成分是指天然水的化學(xué)成分是指 離子、離子、絡(luò)陰離子、復(fù)雜絡(luò)合物絡(luò)陰離子、復(fù)雜絡(luò)合物 無機(jī)分子無機(jī)分子( (O O2 2

2、、COCO2 2、H H2 2、CHCH4 4、H H4 4SiOSiO4 4) ) 有機(jī)有機(jī)分子分子( (HCl-C=C-ClHCl-C=C-Cl2 2,Cl,Cl2 2-C=C-Cl-C=C-Cl2 2) ) 微生物（微生物（細(xì)細(xì)菌菌、病毒、寄生蟲、病毒、寄生蟲）（存活時(shí)間、吸附、酸性土壤）（存活時(shí)間、吸附、酸性土壤） 膠膠體體(10(10-9-9-10-10-7-7m)m)天然水組成的分類天然水組成的分類 天然水組成可按溶質(zhì)顆粒大小、化合物類型、天然水組成可按溶質(zhì)顆粒大小、化合物類型、相對(duì)濃度及相態(tài)等分類相對(duì)濃度及相態(tài)等分類v按溶質(zhì)顆粒大小按溶質(zhì)顆粒大小 真溶液真溶液 膠體膠體 懸浮液懸

3、浮液 v按化合物類型按化合物類型 無機(jī)物無機(jī)物 有機(jī)物有機(jī)物 無機(jī)絡(luò)合物及有機(jī)無機(jī)絡(luò)合物及有機(jī)絡(luò)合物絡(luò)合物 v按相態(tài)按相態(tài) 固相固相液相液相氣相氣相 v按相對(duì)濃度按相對(duì)濃度 宏量組分宏量組分 中量組分中量組分 微量組分微量組分 大氣降水的一般特征大氣降水的一般特征v大氣降水是含雜質(zhì)較少、礦化度較小的軟水，其大氣降水是含雜質(zhì)較少、礦化度較小的軟水，其含鹽量一般為含鹽量一般為20205050mg/Lmg/L。v干旱地區(qū)的雨水雜質(zhì)較多，潮濕地區(qū)雨水中雜質(zhì)干旱地區(qū)的雨水雜質(zhì)較多，潮濕地區(qū)雨水中雜質(zhì)較少。較少。v濱海地區(qū)降水中的濱海地區(qū)降水中的NaNa+ + 和和ClCl-含量較高，而內(nèi)地降含量較高，而

4、內(nèi)地降水中的水中的NaNa+ + 和和ClCl-含量較低。含量較低。v初降雨水雜質(zhì)較多，而長(zhǎng)期降雨后的雨水雜質(zhì)較初降雨水雜質(zhì)較多，而長(zhǎng)期降雨后的雨水雜質(zhì)較少。少。大氣降水中的氣體組分大氣降水中的氣體組分v大氣降水中一般溶有較多的大氣降水中一般溶有較多的CO2，因此酸性較強(qiáng)，具因此酸性較強(qiáng)，具有強(qiáng)烈破壞巖石的能力。含有強(qiáng)烈破壞巖石的能力。含CO2氣體的降水入滲地下氣體的降水入滲地下后，可發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，在改變水自身的溶解組后，可發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，在改變水自身的溶解組分的同時(shí)，也強(qiáng)烈地改變著所流經(jīng)的巖土體的形狀，分的同時(shí)，也強(qiáng)烈地改變著所流經(jīng)的巖土體的形狀，并形成不同類型的次生礦物。并形成不

5、同類型的次生礦物。v大氣降水中還溶有一定量的惰性氣體，它們可隨水一大氣降水中還溶有一定量的惰性氣體，它們可隨水一直下滲到深處，基本上不改變?cè)瓉頎顟B(tài)，因此可用惰直下滲到深處，基本上不改變?cè)瓉頎顟B(tài)，因此可用惰性氣體作為判別地下水補(bǔ)給來源與運(yùn)動(dòng)途徑的指標(biāo)。性氣體作為判別地下水補(bǔ)給來源與運(yùn)動(dòng)途徑的指標(biāo)。 大氣降水中的其他化學(xué)特征大氣降水中的其他化學(xué)特征v大氣降水的大氣降水的pH值一般為值一般為5.5-7.0左右；左右；v大氣降水的主要鹽類成分為大氣降水的主要鹽類成分為HCO3-，CO32-，SO42-，Cl-，Ca2+，Mg2+，Na+，K+； v大氣降水中二氧化硅含量很小，一般不超過大氣降水中二氧化

6、硅含量很小，一般不超過0.5 mg/L；海水的化學(xué)特征海水的化學(xué)特征v海水的無機(jī)組分海水的無機(jī)組分 宏量組分（含量宏量組分（含量10mg/L）：）：按含量由大到小的順序依次為按含量由大到小的順序依次為Cl-，Na+，SO42-，Mg2+， Ca2+，K+，HCO3-，Br-；中量組分（含量在中量組分（含量在0.1mg/L-10mg/L）：包括：包括Sr，SiO2，B，F(xiàn)，NO3-，Li，Rb等；等；微量組分（含量微量組分（含量Na+，HCO3-SO42-Cl-；總含鹽量在總含鹽量在100-200 mg/L之間，一般不超過之間，一般不超過500 mg/L；基本化學(xué)組成與河水流經(jīng)地區(qū)的巖土類型直接

7、相關(guān)，如石基本化學(xué)組成與河水流經(jīng)地區(qū)的巖土類型直接相關(guān)，如石灰?guī)r區(qū)的河水中富含灰?guī)r區(qū)的河水中富含Ca2+與與 HCO3-，流經(jīng)含石膏地層的河，流經(jīng)含石膏地層的河水水SO42-含量較高，等等。含量較高，等等。v河水的有機(jī)組分河水的有機(jī)組分河水中的有機(jī)組分來源于地面植物腐爛或死亡后的分解物河水中的有機(jī)組分來源于地面植物腐爛或死亡后的分解物質(zhì)，總含量一般在質(zhì)，總含量一般在10-30 mg/L之間之間。湖泊與水庫水的化學(xué)特征湖泊與水庫水的化學(xué)特征v湖泊水的化學(xué)特征湖泊水的化學(xué)特征 湖泊水的補(bǔ)給源為河流或地下水；湖泊水的補(bǔ)給源為河流或地下水；湖泊水的含鹽量受補(bǔ)給量與蒸發(fā)量大小關(guān)系的影響；湖泊水的含鹽量受

8、補(bǔ)給量與蒸發(fā)量大小關(guān)系的影響；氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量很高的污水排入湖泊后，可引起藻氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量很高的污水排入湖泊后，可引起藻類大量繁殖，是湖泊中常見的一種污染，稱為富營(yíng)養(yǎng)類大量繁殖，是湖泊中常見的一種污染，稱為富營(yíng)養(yǎng)化。化。v水庫水的化學(xué)特征水庫水的化學(xué)特征 水庫為人工的淡水湖泊，其水質(zhì)狀態(tài)與淡水湖非常相水庫為人工的淡水湖泊，其水質(zhì)狀態(tài)與淡水湖非常相近。近。地下水的化學(xué)特征地下水的化學(xué)特征v地下水中的地下水中的Si Si廣泛存在于地殼上的各種巖石與礦物中，包括石英、廣泛存在于地殼上的各種巖石與礦物中，包括石英、鋁硅酸鹽、粘土礦物等；鋁硅酸鹽、粘土礦物等；在一般環(huán)境條件下，石英的溶解非常緩慢；

9、在一般環(huán)境條件下，石英的溶解非常緩慢；硅酸鹽和鋁硅酸鹽（如鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、鈣長(zhǎng)石、黑云硅酸鹽和鋁硅酸鹽（如鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、鈣長(zhǎng)石、黑云母、白云母、鈉蒙脫石、鈣蒙脫石、鎂橄欖石等）的不母、白云母、鈉蒙脫石、鈣蒙脫石、鎂橄欖石等）的不全等溶解可產(chǎn)生硅酸；全等溶解可產(chǎn)生硅酸；不論是石英還是硅酸鹽和鋁硅酸鹽的溶解，水中的不論是石英還是硅酸鹽和鋁硅酸鹽的溶解，水中的Si幾幾乎全部以乎全部以H4SiO4的形式存在，的形式存在，H3SiO4-相對(duì)很少，相對(duì)很少，H2SiO42-則極少。則極少。地下水中地下水中SiO2的含量一般在的含量一般在10-30 mg/L之間，一般不超之間，一般不超過過100 mg/L

10、。地下水的化學(xué)特征地下水的化學(xué)特征v鋁硅酸鹽與地下水的反應(yīng)鋁硅酸鹽與地下水的反應(yīng) 輝石：輝石：CaMg0.7Al0.6Si1.7O6 + 3.4 CO2 + 4H2O = 0.3Al2Si2O5 (OH)4 + Ca2+ + 0.7Mg2+ + 1.1H4SiO4 + 3.4HCO3-黑云母：黑云母：KMg3AlSi3O10 (OH)2 + 7CO2+ 7.5H2O = 0.5Al2Si2O5 (OH)4 + K+ + 3Mg2+ + 2H4SiO4 + 7HCO3-鈣長(zhǎng)石：鈣長(zhǎng)石：CaAl2Si2O8 + 2CO2 + 3H2O = Al2Si2O5 (OH)4 + Ca2+ + 2HCO3

11、-鈉長(zhǎng)石：鈉長(zhǎng)石：2NaAlSi3O8 + 2CO2 + 11H2O = Al2Si2O5 (OH)4 + 2Na+ + 4H4SiO4 + 2HCO3-地下水的化學(xué)特征地下水的化學(xué)特征v地下水中的地下水中的Al 地下水中鋁的濃度主要受鋁的氫氧化物（三水鋁石）的溶地下水中鋁的濃度主要受鋁的氫氧化物（三水鋁石）的溶度積的控制；度積的控制；換言之，地下水中鋁的濃度與換言之，地下水中鋁的濃度與pH值有關(guān)系，酸性條件有利值有關(guān)系，酸性條件有利于于Al2O3的溶解；的溶解；地下水中鋁的存在形式也與地下水中鋁的存在形式也與pH值有關(guān)系。在值有關(guān)系。在pH 4的地下的地下水中，鋁主要以水中，鋁主要以Al3+

12、的形式存在，而在堿性地下水中，可形的形式存在，而在堿性地下水中，可形成成AlO2-、AlO33-等離子。等離子。地下水的化學(xué)特征地下水的化學(xué)特征v地下水中的地下水中的Fe地下水中的鐵的水文地球化學(xué)特性受地下水中的鐵的水文地球化學(xué)特性受pH值與氧化還原值與氧化還原條件的影響很大；條件的影響很大；例如：當(dāng)?shù)叵滤睦纾寒?dāng)?shù)叵滤膒H值從值從8減小到減小到6，F(xiàn)e3+在水中的溶解度在水中的溶解度將增加將增加106倍；倍；所以，在河流入海處的沉積物中常會(huì)出現(xiàn)所以，在河流入海處的沉積物中常會(huì)出現(xiàn)Fe(OH)3沉淀。沉淀。原因?yàn)殛懙厣系暮铀３嗜跛嵝?，而海水則呈弱堿性。原因?yàn)殛懙厣系暮铀３嗜跛嵝?，而海?/p>

13、則呈弱堿性。地下水的化學(xué)特征地下水的化學(xué)特征v地下水中的地下水中的Ca、MgCaCa2+2+、MgMg2+2+在地下水中的行為受水溶在地下水中的行為受水溶COCO2 2的影響非常大，的影響非常大，換言之，碳酸平衡是控制鈣、鎂離子在水中溶解或沉淀換言之，碳酸平衡是控制鈣、鎂離子在水中溶解或沉淀的主導(dǎo)因素；的主導(dǎo)因素；以鈣為主的地下水的以鈣為主的地下水的TDSTDS一般小于一般小于1 1g/Lg/L；雖然鎂鹽在水中的溶解度比鈣鹽大，但由于雖然鎂鹽在水中的溶解度比鈣鹽大，但由于MgMg2+2+相對(duì)于相對(duì)于CaCa2+2+易被植物吸收，故其在地下水中的含量一般小于后易被植物吸收，故其在地下水中的含量一

14、般小于后者。者。 地下水的化學(xué)特征地下水的化學(xué)特征v地下水中的地下水中的Na、K地下水中的鈉、鉀一般來源于硅酸鹽地層及易溶鹽類地地下水中的鈉、鉀一般來源于硅酸鹽地層及易溶鹽類地層；層；鈉是高礦化度水的主要成分；鈉是高礦化度水的主要成分；鉀在地殼中的含量與鈉相似，鉀鹽也非常易溶于水，但鉀在地殼中的含量與鈉相似，鉀鹽也非常易溶于水，但鉀是營(yíng)養(yǎng)元素，及其容易被植物吸收，所以在地下水中鉀是營(yíng)養(yǎng)元素，及其容易被植物吸收，所以在地下水中含量非常低；含量非常低；鉀在海水中的含量可以達(dá)到很高。鉀在海水中的含量可以達(dá)到很高。 地下水的化學(xué)特征地下水的化學(xué)特征v地下水中的地下水中的C地下水中的碳主要來源于石灰?guī)r、

15、白云巖、泥灰?guī)r的溶地下水中的碳主要來源于石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r的溶解；解；地下水中溶解的地下水中溶解的COCO2 2氣體對(duì)地下水中的碳酸平衡有非常氣體對(duì)地下水中的碳酸平衡有非常重要的意義，并控制著碳的濃度與水的酸堿性。重要的意義，并控制著碳的濃度與水的酸堿性。地下水中的各種含碳組分的含量受地下水中的各種含碳組分的含量受pHpH影響非常大；影響非常大；地下水的化學(xué)特征地下水的化學(xué)特征v地下水中的地下水中的SSOSO4 42-2-也是地下水的重要成分之一，來源于石膏等硫酸鹽也是地下水的重要成分之一，來源于石膏等硫酸鹽的溶解，也可能來自硫化礦床氧化產(chǎn)物的溶解。的溶解，也可能來自硫化礦床氧化產(chǎn)物的溶解

16、。地下水中硫的主要存在形式為地下水中硫的主要存在形式為SOSO4 42-2-，在酸性條件下出現(xiàn)在酸性條件下出現(xiàn)HSOHSO4 4- -，在還原環(huán)境出現(xiàn)在還原環(huán)境出現(xiàn)H H2 2S S，在還原的堿性條件下出現(xiàn)在還原的堿性條件下出現(xiàn)HSHS- -；在富含有機(jī)物的地下環(huán)境中，如油田、富腐殖質(zhì)的土在富含有機(jī)物的地下環(huán)境中，如油田、富腐殖質(zhì)的土壤，脫硫酸作用將使地下水中的壤，脫硫酸作用將使地下水中的SOSO4 42-2-含量極少或不含含量極少或不含SOSO4 42-2-。地下水的化學(xué)特征地下水的化學(xué)特征v地下水中的地下水中的Cl地下水中的地下水中的Cl-主要來源于巖鹽的溶解，主要來源于巖鹽的溶解，Cl是

17、高礦化度是高礦化度水的主要成分；水的主要成分；Cl在地下水中含量變化規(guī)律一般與在地下水中含量變化規(guī)律一般與TDS一致。一致。地下水的化學(xué)特征地下水的化學(xué)特征v地下水中的地下水中的N地下水中高含量的含氮離子的出現(xiàn)往往是人類污染地下水中高含量的含氮離子的出現(xiàn)往往是人類污染的結(jié)果的結(jié)果 ；224332COSOFeNOO43222NHFeCOFeSHHSOCH及當(dāng)氧化環(huán)境的水進(jìn)入富有機(jī)質(zhì)的還原性地層時(shí)，水中組分被氧當(dāng)氧化環(huán)境的水進(jìn)入富有機(jī)質(zhì)的還原性地層時(shí)，水中組分被氧化的次序是：化的次序是：從還原環(huán)境的水進(jìn)入氧化環(huán)境的水，其組分被氧化的次序是：從還原環(huán)境的水進(jìn)入氧化環(huán)境的水，其組分被氧化的次序是：地下

18、水的化學(xué)特征地下水的化學(xué)特征v地下水中的地下水中的P地下水中的磷來自于污染或地下水中的磷來自于污染或磷酸鹽礦物的風(fēng)化。磷酸鹽礦物的風(fēng)化。磷酸鹽礦物的溶解度都很低，土壤中動(dòng)植物及微生物的作用磷酸鹽礦物的溶解度都很低，土壤中動(dòng)植物及微生物的作用是使難溶性或不溶性磷酸鹽進(jìn)入地下水循環(huán)的關(guān)鍵所在。是使難溶性或不溶性磷酸鹽進(jìn)入地下水循環(huán)的關(guān)鍵所在。/v地下水中地下水中P的的存在形式有四種，即的的存在形式有四種，即H3PO4(aq)、 H2PO4-、HPO22-和和PO43-。水中水中pH的的存在形式嚴(yán)格受的的存在形式嚴(yán)格受pH控制：控制：vpH4時(shí)，才出現(xiàn)時(shí)，才出現(xiàn)H3PO4(aq);vpH10時(shí)，才出

19、現(xiàn)時(shí)，才出現(xiàn)PO43-vpH=7.21時(shí)，時(shí)， H2PO4-和和 HPO22-各占一半各占一半v總?cè)芙夤腆w總?cè)芙夤腆w(TDS)指水中溶解組分的總量，包括溶于水中的離子、分子、絡(luò)合指水中溶解組分的總量，包括溶于水中的離子、分子、絡(luò)合物，但不包括懸浮物與氣體；物，但不包括懸浮物與氣體；通常以通常以105-110105-110下水蒸干后留下的干涸殘余物的重量來表下水蒸干后留下的干涸殘余物的重量來表示，單位為示，單位為mg/Lmg/L；常用的常用的TDSTDS計(jì)算方法為水中溶解組分總和減去計(jì)算方法為水中溶解組分總和減去HCOHCO3 3- -濃度的一濃度的一半。半。v含鹽量含鹽量指水中各種組分的總和；

20、指水中各種組分的總和；為計(jì)算值，與為計(jì)算值，與TDSTDS的差別在于不需減去的差別在于不需減去HCOHCO3 3- -濃度的一半。濃度的一半。天然水化學(xué)成分的綜合指標(biāo)天然水化學(xué)成分的綜合指標(biāo)v硬度硬度總硬度：水中總硬度：水中Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+等堿土金屬離子的總等堿土金屬離子的總和，計(jì)算方法為和，計(jì)算方法為Ca2+、Mg2+毫克當(dāng)量總數(shù)乘以毫克當(dāng)量總數(shù)乘以50，以以CaCOCaCO3 3表表示，單位為示，單位為mg/L。碳酸鹽硬度（暫時(shí)硬度）：指與碳酸鹽硬度（暫時(shí)硬度）：指與CO32-、HCO3-結(jié)合的硬度，結(jié)合的硬度，可通過煮沸的方式除去。計(jì)算方法為可通過煮沸的方式除去。計(jì)

21、算方法為CO32-、HCO3-的毫克當(dāng)?shù)暮量水?dāng)量總數(shù)乘以量總數(shù)乘以50，以以CaCOCaCO3 3表示，單位為表示，單位為mg/L。非碳酸鹽硬度（永久硬度非碳酸鹽硬度（永久硬度/負(fù)硬度）：指與負(fù)硬度）：指與Cl-、NO3-、SO42-結(jié)結(jié)合的硬度，不能通過煮沸的方式除去。計(jì)算方法為總硬度減去合的硬度，不能通過煮沸的方式除去。計(jì)算方法為總硬度減去暫時(shí)硬度，如結(jié)果為負(fù)值稱為負(fù)硬度。暫時(shí)硬度，如結(jié)果為負(fù)值稱為負(fù)硬度。v鈉吸附比鈉吸附比用于評(píng)價(jià)灌溉水水質(zhì)或土壤與地下水之間的陽離子交換反應(yīng)。用于評(píng)價(jià)灌溉水水質(zhì)或土壤與地下水之間的陽離子交換反應(yīng)。SAR值高的水灌溉會(huì)引起土壤板結(jié)。值高的水灌溉會(huì)引起土壤板結(jié)

22、。天然水化學(xué)成分的綜合指標(biāo)天然水化學(xué)成分的綜合指標(biāo)v化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量 (COD)指指在強(qiáng)酸性條件下在強(qiáng)酸性條件下化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)物所消耗的氧量，以化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)物所消耗的氧量，以mg/L為單位，通常所用氧化劑為為單位，通常所用氧化劑為KMnO4、K2Cr2O7。v生化需氧量生化需氧量 (BOD)指微生物降解水中有機(jī)物所消耗的氧量，以指微生物降解水中有機(jī)物所消耗的氧量，以mg/L為單位，通常為單位，通常采用采用20條件下，培養(yǎng)微生物條件下，培養(yǎng)微生物5天所得的天所得的BOD值。值。v總有機(jī)碳總有機(jī)碳 (TOC)v水中各種形式有機(jī)碳的總量，以水中各種形式有機(jī)碳的總量，以mg/L為

23、單位。為單位。v氧化還原電位氧化還原電位 (Eh)v為表征水系統(tǒng)氧化還原狀態(tài)的指標(biāo)，單位為為表征水系統(tǒng)氧化還原狀態(tài)的指標(biāo)，單位為V，正值表明水系統(tǒng)正值表明水系統(tǒng)處于相對(duì)氧化狀態(tài)，負(fù)值表明水系統(tǒng)處于相對(duì)還原狀態(tài)。處于相對(duì)氧化狀態(tài)，負(fù)值表明水系統(tǒng)處于相對(duì)還原狀態(tài)。天然水化學(xué)成分的綜合指標(biāo)天然水化學(xué)成分的綜合指標(biāo)v堿度堿度表征水系統(tǒng)中和酸的能力的指標(biāo)，主要取決于水中表征水系統(tǒng)中和酸的能力的指標(biāo)，主要取決于水中CO32-、HCO3-的的含量；含量；天然水中的天然水中的OH-、硼酸、磷酸、硅酸也具有中和酸的能力，但由于含硼酸、磷酸、硅酸也具有中和酸的能力，但由于含量甚小而一般不予考慮。量甚小而一般不予考

24、慮。計(jì)算方法為計(jì)算方法為CO32-、HCO3-的毫克當(dāng)量總數(shù)乘以的毫克當(dāng)量總數(shù)乘以50，以以CaCOCaCO3 3表示，單表示，單位為位為mg/L。在數(shù)值上等于暫時(shí)硬度。在數(shù)值上等于暫時(shí)硬度。v酸度酸度表征水系統(tǒng)中和強(qiáng)堿的能力的指標(biāo)；表征水系統(tǒng)中和強(qiáng)堿的能力的指標(biāo)；對(duì)水系統(tǒng)酸度有貢獻(xiàn)的指標(biāo)包括強(qiáng)酸（如對(duì)水系統(tǒng)酸度有貢獻(xiàn)的指標(biāo)包括強(qiáng)酸（如HCl、HNO3、H2SO4）、）、弱酸（如弱酸（如CO2、H2CO3、有機(jī)酸）、強(qiáng)酸弱堿鹽（如有機(jī)酸）、強(qiáng)酸弱堿鹽（如FeCl3）等。等?？偹岫劝ㄋ幸央婋x的總酸度包括水中已電離的H+和將會(huì)電離的和將會(huì)電離的H+，已電離的已電離的H+稱為離子稱為離子酸度，與

25、酸度，與pH值一致。值一致。天然水化學(xué)成分的綜合指標(biāo)天然水化學(xué)成分的綜合指標(biāo)Acquisition and Processing of Hydrochemical Data在自然界中，單純由在自然界中，單純由H2O分子組成的化學(xué)意義上的分子組成的化學(xué)意義上的“純水純水”是是不存在的。不存在的。1、天然水都是成分復(fù)雜的多相水溶液。、天然水都是成分復(fù)雜的多相水溶液。2、地下水中存在著各種元素、氣體、有機(jī)化合物、膠體、地下水中存在著各種元素、氣體、有機(jī)化合物、膠體等等3、隨著測(cè)試技術(shù)的完善，地下水中測(cè)出的元素和化合物、隨著測(cè)試技術(shù)的完善，地下水中測(cè)出的元素和化合物種類越來越多。種類越來越多。天然水都

26、是水溶液天然水都是水溶液1、首先在野外現(xiàn)場(chǎng)取樣，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，水樣預(yù)處理、首先在野外現(xiàn)場(chǎng)取樣，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，水樣預(yù)處理2、將水樣帶回室內(nèi)，送實(shí)驗(yàn)室分析、將水樣帶回室內(nèi)，送實(shí)驗(yàn)室分析3、獲得水質(zhì)報(bào)告、獲得水質(zhì)報(bào)告在這種報(bào)告中，通常僅有水中化學(xué)組分的含量。在這種報(bào)告中，通常僅有水中化學(xué)組分的含量。4、對(duì)這些組分進(jìn)行分類、整理。、對(duì)這些組分進(jìn)行分類、整理。從中提取水文地球化學(xué)信息，并揭示其蘊(yùn)含之內(nèi)在的規(guī)律性。從中提取水文地球化學(xué)信息，并揭示其蘊(yùn)含之內(nèi)在的規(guī)律性。獲取地下水的化學(xué)成分資料是水文地球化學(xué)工作獲取地下水的化學(xué)成分資料是水文地球化學(xué)工作的第一步的第一步第一節(jié)第一節(jié) 水分析概述水分析概述Introdu

27、ction on Water Analysis 水分析的目的：獲取所研究水體水質(zhì)的數(shù)據(jù)。水分析的目的：獲取所研究水體水質(zhì)的數(shù)據(jù)。要求有：要求有：1）靈敏度高，精密度好的分析方法）靈敏度高，精密度好的分析方法 2）根據(jù)使用目的，正確選定采樣時(shí)間、地點(diǎn)、?。└鶕?jù)使用目的，正確選定采樣時(shí)間、地點(diǎn)、取樣深度以及樣品的保存技術(shù)。樣深度以及樣品的保存技術(shù)。在現(xiàn)行的工作實(shí)踐中，有許多人簡(jiǎn)單地把水化學(xué)工作理解成在現(xiàn)行的工作實(shí)踐中，有許多人簡(jiǎn)單地把水化學(xué)工作理解成取樣取樣化驗(yàn)（分析）化驗(yàn)（分析）水質(zhì)評(píng)價(jià)，是大錯(cuò)而特錯(cuò)的！水質(zhì)評(píng)價(jià)，是大錯(cuò)而特錯(cuò)的！上上面提到的這幾項(xiàng)需正確選定的內(nèi)容，都不可忽視。面提到的這幾項(xiàng)需正

28、確選定的內(nèi)容，都不可忽視。 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：一、地下水樣品的采集、保存與現(xiàn)場(chǎng)分析一、地下水樣品的采集、保存與現(xiàn)場(chǎng)分析（一）采樣時(shí)間（一）采樣時(shí)間（t t）旱、雨兩季取樣旱、雨兩季取樣（二）采樣地點(diǎn)（二）采樣地點(diǎn)（x x，y y） 直接關(guān)系到水樣的直接關(guān)系到水樣的典型性或代表性典型性或代表性 （三）取樣深度（三）取樣深度（z z）：在目前的地下水采樣工）：在目前的地下水采樣工作中，深度而言，有兩種：作中，深度而言，有兩種： 1 1、不分深度的采樣、不分深度的采樣 2 2、分深度取樣、分深度取樣 （四）樣品的現(xiàn)場(chǎng)保存與分析（四）樣品的現(xiàn)場(chǎng)保存與分析Collection, Preservatio

29、n and in-situ Analysis of Water Samples1 1、不分深度的采、不分深度的采樣樣 判別地下判別地下水化學(xué)成水化學(xué)成分區(qū)域性分區(qū)域性變化規(guī)律變化規(guī)律及其與圍及其與圍巖的關(guān)系巖的關(guān)系時(shí)十分有時(shí)十分有用。用。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：所取水樣實(shí)際上是不同成分水的混合物混合物；在取樣過程中，就可能導(dǎo)致出現(xiàn)混合作用混合作用。 因此，所采水樣并不能代表含水層中水的真實(shí)化學(xué)面貌，從而阻礙因此，所采水樣并不能代表含水層中水的真實(shí)化學(xué)面貌，從而阻礙了正確認(rèn)識(shí)地下水水質(zhì)狀況和含水層中所發(fā)生的地球化學(xué)過程。了正確認(rèn)識(shí)地下水水質(zhì)狀況和含水層中所發(fā)生的地球化學(xué)過程。 Q長(zhǎng)濾網(wǎng)長(zhǎng)濾網(wǎng)Q短濾網(wǎng)短濾網(wǎng)

30、2 2、分深度取樣、分深度取樣濾網(wǎng)或?yàn)V網(wǎng)或長(zhǎng)眼端長(zhǎng)眼端頭頭測(cè)壓管測(cè)壓管A 常規(guī)測(cè)壓管常規(guī)測(cè)壓管三種常用分深度取三種常用分深度取樣技術(shù)的固定裝置樣技術(shù)的固定裝置細(xì)徑細(xì)徑測(cè)壓管測(cè)壓管套管套管濾網(wǎng)濾網(wǎng)充氣栓塞充氣栓塞B 單個(gè)套管單個(gè)套管 多層測(cè)壓管多層測(cè)壓管C 單個(gè)長(zhǎng)過濾管單個(gè)長(zhǎng)過濾管 中栓塞取樣中栓塞取樣（四）樣品的現(xiàn)場(chǎng)保存與分析（四）樣品的現(xiàn)場(chǎng)保存與分析 當(dāng)?shù)叵滤粠е恋乇頃r(shí)，它便當(dāng)?shù)叵滤粠е恋乇頃r(shí)，它便進(jìn)入了一個(gè)與含進(jìn)入了一個(gè)與含水層中不同的新的物理化學(xué)環(huán)境中水層中不同的新的物理化學(xué)環(huán)境中，從而使其成分，從而使其成分發(fā)生變化。因此，采樣送往實(shí)驗(yàn)室分析之前，需要發(fā)生變化。因此，采樣送往實(shí)驗(yàn)室分

31、析之前，需要采取一系列的措施，采取一系列的措施，防止防止/ /減緩水樣化學(xué)成分的變化減緩水樣化學(xué)成分的變化。 容器選擇容器選擇 高密度聚乙烯高密度聚乙烯：硅、鈉、總鉀、氯化物、電導(dǎo)率、：硅、鈉、總鉀、氯化物、電導(dǎo)率、pHpH和和硬度硬度 玻璃容器玻璃容器：有機(jī)化合物和微生物：有機(jī)化合物和微生物 塑料容器塑料容器：放射性核素和大部分無機(jī)物：放射性核素和大部分無機(jī)物 琥珀色玻璃瓶琥珀色玻璃瓶：對(duì)光敏性物質(zhì)：對(duì)光敏性物質(zhì) 塑料瓶塑料瓶：冷凍保存的樣品：冷凍保存的樣品 不銹鋼容器不銹鋼容器：高溫或高壓樣品或痕量濃度的有機(jī)物樣品：高溫或高壓樣品或痕量濃度的有機(jī)物樣品 以清潔劑清洗的塑料瓶或玻璃瓶以清潔劑

32、清洗的塑料瓶或玻璃瓶 清潔劑稀水溶液和自來水清洗樣品瓶和瓶蓋清潔劑稀水溶液和自來水清洗樣品瓶和瓶蓋 用自來水徹底沖洗用自來水徹底沖洗 用適當(dāng)質(zhì)量的純水連續(xù)沖洗三次用適當(dāng)質(zhì)量的純水連續(xù)沖洗三次 徹底排干并蓋上蓋子徹底排干并蓋上蓋子 注：自動(dòng)洗碟機(jī)可用于此清洗程序注：自動(dòng)洗碟機(jī)可用于此清洗程序 以酸清洗的塑料或玻璃瓶以酸清洗的塑料或玻璃瓶 用清潔劑稀水溶液和自來水清洗樣品瓶和瓶蓋用清潔劑稀水溶液和自來水清洗樣品瓶和瓶蓋 用自來水徹底沖洗用自來水徹底沖洗 用用10%10%硝酸溶液沖洗硝酸溶液沖洗 排除殘液后用排除殘液后用10%10%硝酸溶液完全充滿硝酸溶液完全充滿 加蓋并存放至少加蓋并存放至少242

33、4小時(shí)小時(shí) 倒出樣品瓶中的硝酸，用適當(dāng)質(zhì)量的水沖洗后立倒出樣品瓶中的硝酸，用適當(dāng)質(zhì)量的水沖洗后立即旋緊瓶蓋即旋緊瓶蓋 注：全自動(dòng)強(qiáng)酸洗滌器可用于此清洗程序注：全自動(dòng)強(qiáng)酸洗滌器可用于此清洗程序 以溶劑清洗的玻璃瓶以溶劑清洗的玻璃瓶 用清潔劑稀水溶液和自來水清洗樣品瓶和瓶蓋用清潔劑稀水溶液和自來水清洗樣品瓶和瓶蓋 用自來水徹底沖洗用自來水徹底沖洗 用適當(dāng)質(zhì)量的純水連續(xù)沖洗三次并干燥用適當(dāng)質(zhì)量的純水連續(xù)沖洗三次并干燥 用適當(dāng)質(zhì)量的丙酮沖洗并排空用適當(dāng)質(zhì)量的丙酮沖洗并排空 用適當(dāng)質(zhì)量的適合于特定檢測(cè)組分的溶劑沖洗、干燥后立即旋緊用適當(dāng)質(zhì)量的適合于特定檢測(cè)組分的溶劑沖洗、干燥后立即旋緊瓶蓋瓶蓋 注：所用

34、清洗溶劑應(yīng)與被測(cè)組分所用檢測(cè)方法中使用注：所用清洗溶劑應(yīng)與被測(cè)組分所用檢測(cè)方法中使用的溶劑一致，例如萃取溶劑的溶劑一致，例如萃取溶劑（2 2）樣品的保存）樣品的保存金屬元素和陽離子金屬元素和陽離子 一般通過加酸（硝酸）來實(shí)現(xiàn)一般通過加酸（硝酸）來實(shí)現(xiàn)100ml水樣加入水樣加入0.7ml 65% HNO3，即可中和其堿，即可中和其堿，使其使其pH1%)，微量分析，微量分析(0.011%)和痕量分析和痕量分析(0.1g或或10100ml)，半微量，半微量(0.010.1g或或110ml),微量微量(0.110mg或或0.011ml ，如流動(dòng)注射分析法，只需幾，如流動(dòng)注射分析法，只需幾l)和超微量和

35、超微量(0. 1mg或或 5 meq/Lc+a 5 meq/L時(shí)，要求：時(shí)，要求：（1 1）一般天然水：）一般天然水：（2 2）一般污染水）一般污染水 不適用于鹵水、嚴(yán)重污染水及不適用于鹵水、嚴(yán)重污染水及c+a5meq/Lc+a8.3時(shí)，水中不應(yīng)含時(shí)，水中不應(yīng)含H2CO3,當(dāng)當(dāng)pH10%的陰、陽離子，若認(rèn)為需要，也可將的陰、陽離子，若認(rèn)為需要，也可將10%10%），這時(shí)，主體式中就須列出），這時(shí)，主體式中就須列出實(shí)例：實(shí)例：江西崇仁縣馬鞍坪，某下降泉水化學(xué)成分為（江西崇仁縣馬鞍坪，某下降泉水化學(xué)成分為（mg/L）Ca2+： 1.02（8.2%）Mg2+： 0.912 （12.3%）Na+K+：

36、10.235（78.7%）Fe3+： 0.08（0.6%）Fe2+： 0.02（0.1%）pH為為6.3、Eh為為475.5mv、耗氧量為、耗氧量為0.24、M為為43.28，t為為14 其庫爾洛夫式為：其庫爾洛夫式為： 3 . 61403 .127 .78443463)(043. 0pHtMgKNaHCOHSiOM Cl-： 1.7（7.6%）SO42-： 0.5（1.6%）HCO3-：16.71（44.3%）HSiO3-：22.1（46.4%）3 3、氣體成分的單位一般為、氣體成分的單位一般為g/lg/l，只有放射性氣體氡氣例外，只有放射性氣體氡氣例外，其單位是其單位是MEME（馬赫）（馬

37、赫）, ,愛曼，或愛曼，或Bq(Bq(貝可貝可) )，1ME=3.641ME=3.64愛愛曼，曼，1 1愛曼愛曼3.7Bq3.7Bq。如某放射性泉的化學(xué)成分庫爾洛夫式為：如某放射性泉的化學(xué)成分庫爾洛夫式為： 9 . 4933052961 . 30032. 02012. 0120pHtCaNaClMSHBrRnoBq 一水樣成分如下一水樣成分如下(meq/L):（簡(jiǎn)分析結(jié)果）（簡(jiǎn)分析結(jié)果）Cl-為為1.0、SO42-為為1.0、HCO3-為為2.0Ca2+為為1.5、Mg2+為為1.0pH為為7.3、T為為15、M為為340mg/L 試寫出其庫爾洛夫式試寫出其庫爾洛夫式 3 . 7150255

38、.3725 .372542550334. 0pHtMgCaNaSOClHCOM三、水化學(xué)圖示法三、水化學(xué)圖示法用內(nèi)容明確、重點(diǎn)突出、簡(jiǎn)明易懂的圖件來表達(dá)自已的思想用內(nèi)容明確、重點(diǎn)突出、簡(jiǎn)明易懂的圖件來表達(dá)自已的思想觀點(diǎn)，整理在工作中搜集到的資料。觀點(diǎn)，整理在工作中搜集到的資料。表達(dá)天然水化學(xué)成分的圖示法有表達(dá)天然水化學(xué)成分的圖示法有:水化學(xué)玫瑰花圖、水化學(xué)玫瑰花圖、Stiff圖、柱狀圖、圓形圖、三線圖等等圖、柱狀圖、圓形圖、三線圖等等。目前應(yīng)用最廣、最實(shí)用的是三線圖，當(dāng)一個(gè)地區(qū)水樣測(cè)試數(shù)目前應(yīng)用最廣、最實(shí)用的是三線圖，當(dāng)一個(gè)地區(qū)水樣測(cè)試數(shù)據(jù)較豐富時(shí)，用據(jù)較豐富時(shí)，用三線圖解可有助于分析該地區(qū)的

39、地下水化學(xué)三線圖解可有助于分析該地區(qū)的地下水化學(xué)成分的空間分布規(guī)律和形成作用。成分的空間分布規(guī)律和形成作用。Diagrammatic Representation of Water Chemical ComponentsCaMgK+NaHCO3SO4Cl總總meq/LCaMgNa+KHCO3SO4Cl020406080100meq%堿性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)n直觀、有效地表現(xiàn)水化學(xué)成分的直觀、有效地表現(xiàn)水化學(xué)成分的方法。方法。n以以meq%表示離子含量表示離子含量n左側(cè)自上而下按堿性由弱到強(qiáng)，左側(cè)自上而下按堿性由弱到強(qiáng)，依次列出依次列出Ca、Mg、Na+Kn右側(cè)自上而下按酸性由弱到強(qiáng)，右

40、側(cè)自上而下按酸性由弱到強(qiáng)，依次列出依次列出CO3、HCO3、SO4和和Cln一般地下水中一般地下水中CO32-和和K+含量較低，含量較低，故一般不列出故一般不列出CO32-和和K+ 。 三線圖解由兩個(gè)三角形及一個(gè)菱形組成，左下角三角形的三條邊線三線圖解由兩個(gè)三角形及一個(gè)菱形組成，左下角三角形的三條邊線分別代表陽離子中分別代表陽離子中Na+K+、Ca2+及及Mg2+的的meq%；右下角三角形表；右下角三角形表示陰離子示陰離子Cl-、SO42-及及HCO3-的的meq%.任一水樣的陰陽離子的相對(duì)含量分別在兩個(gè)三角形中用標(biāo)點(diǎn)、圓圈任一水樣的陰陽離子的相對(duì)含量分別在兩個(gè)三角形中用標(biāo)點(diǎn)、圓圈或圓點(diǎn)表示，

41、引線在菱形中得出交點(diǎn)以圓圈或圓點(diǎn)表示，按一定比或圓點(diǎn)表示，引線在菱形中得出交點(diǎn)以圓圈或圓點(diǎn)表示，按一定比例尺畫出的圓圈大小表示礦化度高低。例尺畫出的圓圈大小表示礦化度高低。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： (1) 能把大量的分析資料點(diǎn)繪在圖上，依據(jù)其分布情況可以能把大量的分析資料點(diǎn)繪在圖上，依據(jù)其分布情況可以解釋許多水文地質(zhì)問題。解釋許多水文地質(zhì)問題。（2）Piper認(rèn)為該法能判斷某種水是否是另外兩種水簡(jiǎn)單混認(rèn)為該法能判斷某種水是否是另外兩種水簡(jiǎn)單混合的結(jié)果。合的結(jié)果。000000100100100100100100K+Na: 15Ca: 60Mg: 25Cl : 20SO4: 40HCO3: 40四、水化學(xué)分類

42、四、水化學(xué)分類 為了科學(xué)、合理地開發(fā)利用地下水資源，除了要定量地評(píng)價(jià)為了科學(xué)、合理地開發(fā)利用地下水資源，除了要定量地評(píng)價(jià)水資源的量，而且必須評(píng)價(jià)水質(zhì)水資源的量，而且必須評(píng)價(jià)水質(zhì)在水量方面可把水資源分為補(bǔ)給資源和儲(chǔ)存資源在水量方面可把水資源分為補(bǔ)給資源和儲(chǔ)存資源在水質(zhì)方面對(duì)地下水的劃分有三種：在水質(zhì)方面對(duì)地下水的劃分有三種：A 按成因分：滲入成因、沉積成因、內(nèi)生成因按成因分：滲入成因、沉積成因、內(nèi)生成因B 按溶解組分和水化學(xué)指標(biāo)分（本節(jié)講）。按溶解組分和水化學(xué)指標(biāo)分（本節(jié)講）。C 按潛在用途分：飲用水、農(nóng)業(yè)用水、用業(yè)用水、醫(yī)療礦水、按潛在用途分：飲用水、農(nóng)業(yè)用水、用業(yè)用水、醫(yī)療礦水、工業(yè)礦水工業(yè)

43、礦水Hydrochemical Classification of Water、按礦化度（總?cè)芙夤腆w）分類：、按礦化度（總?cè)芙夤腆w）分類： OHCOCaCOHCOCa223322 通過溶解組分之和減去通過溶解組分之和減去1/2 HCO3-,可得到可得到TDS的計(jì)算值。的計(jì)算值。 A 礦化度礦化度(mineralization，M)：水中所含各種離子、分子及化合物的：水中所含各種離子、分子及化合物的總量，以克升總量，以克升(g/L)表示表示B 總?cè)芙夤腆w（總?cè)芙夤腆w（TDS，total dissolved solids），亦稱固形物（歐美常），亦稱固形物（歐美常用）用）:包括分解和未分解的物質(zhì)，

44、但不包括懸浮物質(zhì)、膠體或溶解氣體。包括分解和未分解的物質(zhì)，但不包括懸浮物質(zhì)、膠體或溶解氣體。一般是通過蒸干水樣后，在一般是通過蒸干水樣后，在105-110下烘干下烘干1-2小時(shí)后得到。小時(shí)后得到。在蒸干過程中，碳酸鹽和硫酸鹽要沉淀，一些物質(zhì)（有機(jī)物、氯在蒸干過程中，碳酸鹽和硫酸鹽要沉淀，一些物質(zhì)（有機(jī)物、氯化物、硝酸鹽等）要損失。化物、硝酸鹽等）要損失。CO2的損失為的損失為按照礦化度大小，可將地下水分為以下幾類：按照礦化度大小，可將地下水分為以下幾類：淡水淡水 M50.0g/l歐美劃分（據(jù)歐美劃分（據(jù)TDS, mg/L）淡水淡水 0-1000咸水咸水 1000-10000鹽水鹽水 10000

45、-100000鹵水鹵水 1000002 2、按溫度劃分、按溫度劃分 地下水的溫度變化范圍較寬。我國(guó)目前把水溫低于地下水的溫度變化范圍較寬。我國(guó)目前把水溫低于25的地下水稱地下冷水，高于的地下水稱地下冷水，高于25的地下水稱地下的地下水稱地下熱水，并細(xì)分：熱水，并細(xì)分：25-40 溫水溫水40-60 溫?zé)崴疁責(zé)崴?0-90 熱水熱水90-150 中溫地?zé)豳Y源中溫地?zé)豳Y源150 高溫地?zé)豳Y源高溫地?zé)豳Y源3 3、按硬度、按硬度(Hardness)(Hardness)劃分劃分 CaCOOHCCaCOOHC)(2351723517OHCOCaCOHCOCa223322 此外，水中此外，水中Ca離子含量多

46、少與人體健康密切相關(guān)。人骨骼主要成分是磷酸鈣，血液中離子含量多少與人體健康密切相關(guān)。人骨骼主要成分是磷酸鈣，血液中也含有一定的鈣離子，沒有它，皮膚劃破了，血液不易凝結(jié)。臨床研究表明，長(zhǎng)期飲也含有一定的鈣離子，沒有它，皮膚劃破了，血液不易凝結(jié)。臨床研究表明，長(zhǎng)期飲用硬水，可防止高血壓和其它心血管疾病。但也有報(bào)導(dǎo)，長(zhǎng)期飲用硬水，可導(dǎo)致尿石用硬水，可防止高血壓和其它心血管疾病。但也有報(bào)導(dǎo)，長(zhǎng)期飲用硬水，可導(dǎo)致尿石癥等結(jié)石病。由上述可見，水的硬度與人民生活和經(jīng)濟(jì)建設(shè)關(guān)系密切。研究水的硬度，癥等結(jié)石病。由上述可見，水的硬度與人民生活和經(jīng)濟(jì)建設(shè)關(guān)系密切。研究水的硬度，具有重要的實(shí)際意義。具有重要的實(shí)際意義

47、。 水中含有一些容易生成難溶鹽類的金屬陽離子，如水中含有一些容易生成難溶鹽類的金屬陽離子，如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Sr2+、Fe3+、Al3+等，其中最主要的是等，其中最主要的是Ca2+、Mg2+，其它離子一般在水中含量較低其它離子一般在水中含量較低3 3、按硬度劃分（續(xù)）、按硬度劃分（續(xù)）總硬度：總硬度： 水體中所含水體中所含Ca、Mg離子的總量離子的總量Ca2+Mg2+暫時(shí)硬度：暫時(shí)硬度：水中水中HCO3-+CO32-（如此命名是因?yàn)榧訜釙r(shí)（如此命名是因?yàn)榧訜釙r(shí)Ca、Mg與之生與之生成沉淀析出）或碳酸鹽硬度成沉淀析出）或碳酸鹽硬度永久硬度：永久硬度： Ca2+Mg2+ -

48、 HCO3-+CO32- 自然界還存在另外一種情況：即自然界還存在另外一種情況：即Ca2+Mg2+ HCO3-+CO32-,這這時(shí)只有暫時(shí)硬度和總硬度，而沒有永久硬度，這時(shí)若加熱水樣，時(shí)只有暫時(shí)硬度和總硬度，而沒有永久硬度，這時(shí)若加熱水樣， HCO3-和和CO32- 只有一部分與只有一部分與Ca2+ 、 Mg2+結(jié)合，沉淀析出，而另有一部分結(jié)合，沉淀析出，而另有一部分HCO3-和和CO32-與與K+、Na+等結(jié)合，構(gòu)成非硬度離子對(duì)，把這部分稱為負(fù)硬等結(jié)合，構(gòu)成非硬度離子對(duì)，把這部分稱為負(fù)硬度。度。負(fù)硬度：負(fù)硬度：HCO3-+CO32- Ca2+Mg2+ 3 3、按硬度劃分（續(xù)）、按硬度劃分（續(xù)

49、）硬度的單位常用硬度的單位常用meq/L，但最常用的單位是德國(guó)度，定義為，但最常用的單位是德國(guó)度，定義為每升水中含每升水中含CaO 10mg/L時(shí)為時(shí)為1德國(guó)度（德國(guó)度（1H），簡(jiǎn)稱德度），簡(jiǎn)稱德度meq/L與德度的換算關(guān)系為：與德度的換算關(guān)系為：1 meq/L=128.04/10=2.8 H根據(jù)硬度值大小，可把天然水作以下劃分：（德度）根據(jù)硬度值大小，可把天然水作以下劃分：（德度）極軟水極軟水 304 4、按主要離子組分分類、按主要離子組分分類 大多考慮主要陰、陽離子的相對(duì)含量。大多考慮主要陰、陽離子的相對(duì)含量。兩種常用的水化學(xué)分類方法。兩種常用的水化學(xué)分類方法。 （）舒卡列夫分類：（）舒卡

50、列夫分類： 編號(hào)命名法編號(hào)命名法 順序命名法順序命名法 （）蘇林分類（）蘇林分類 編號(hào)命名法編號(hào)命名法根據(jù)地下水中根據(jù)地下水中Ca、Mg、Na(Na+K)、Cl、SO4、HCO3將含量大將含量大于于25 meq%的陰離子和陽離子進(jìn)行組合，每型以阿拉伯?dāng)?shù)字為的陰離子和陽離子進(jìn)行組合，每型以阿拉伯?dāng)?shù)字為代號(hào)，共代號(hào)，共49型；型；按礦化度又分為按礦化度又分為4組：組：A組礦化度組礦化度40g/l。命名時(shí)在數(shù)字與字母間加連接號(hào)，如命名時(shí)在數(shù)字與字母間加連接號(hào)，如1-A型：指的是型：指的是M meq 25，陽離子只有，陽離子只有Ca大于大于25meq%。有的水型至今在自然界未見到；有的水型至今在自然界

51、未見到；未能包括一些其它類型的水如偏硅酸鈉水、硝酸鈣水；未能包括一些其它類型的水如偏硅酸鈉水、硝酸鈣水；從此分類中看不出陰陽離子的大小順序。從此分類中看不出陰陽離子的大小順序。含量含量25%meq的離子的離子HCO3HCO3+SO4H+S+ClH+ClSO4SO4+ClClCa181522293643Ca+Mg291623303744Mg3101724313845Na+Ca4111825323946Na+Ca+Mg5121926334047Na+Mg6132027344148Na7142128354249 編號(hào)命名法編號(hào)命名法 順序命名法順序命名法 這樣命名，有時(shí)涉及的離子就不限于上述六種，而

52、可以是這樣命名，有時(shí)涉及的離子就不限于上述六種，而可以是NO3-Na-Ca水，水，H4SiO4-HCO3-Na水等。這種命名法應(yīng)用水等。這種命名法應(yīng)用十分廣泛。十分廣泛。（）蘇林分類（）蘇林分類 根據(jù)水中主要陰、陽離子（根據(jù)水中主要陰、陽離子（Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+、Ca2+）彼此化學(xué)親和力的強(qiáng)弱順序而組成鹽類）彼此化學(xué)親和力的強(qiáng)弱順序而組成鹽類的原則，劃分出四種類型的水。的原則，劃分出四種類型的水。具體劃分方案如下：具體劃分方案如下： rCl-rNa+（毫克當(dāng)量數(shù)）時(shí)（毫克當(dāng)量數(shù)）時(shí)(1)rCl-rNa+（毫克當(dāng)量數(shù)）時(shí)（毫克當(dāng)量數(shù)）時(shí)（1 1）rCl-rCl-rN

53、a+rNa+（毫克當(dāng)量數(shù)）（毫克當(dāng)量數(shù)）CaMgNaHCO3SO4Clmeq%堿性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)14SOClNaNa2SO4型水A：B：CaMgNaHCO3SO4Clmeq%堿性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)14SOClNaNaHCO3型水（2）r Cl- r Na+（毫克當(dāng)量數(shù)）（毫克當(dāng)量數(shù)）CaMgNaHCO3SO4Clmeq%堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)1MgNaClMgCl2型水A：B：CaMgNaHCO3SO4Clmeq%堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)1MgNaClCaCl2型水蘇林分類的意義蘇林分類的意義 蘇林蘇林19481948年提出這一分類原則時(shí)，是為了區(qū)分四種產(chǎn)于不同年提出這一分類原則時(shí)，是為了區(qū)分四種產(chǎn)于不同環(huán)境中的地下水：環(huán)境中的地下水： 大陸環(huán)境大陸環(huán)境 重碳酸鈉型水、重碳酸鈉型水、 硫酸鈉型水硫酸鈉型水 海洋環(huán)境海洋環(huán)境 氯化鎂型水（如海水）氯化鎂型水（如海水） 深成環(huán)境