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1、第六章第六章 地下水的化学成分及其形成作用地下水的化学成分及其形成作用Chemical Constituents Its Formation of GW6.1 概述6.2 地下水的化学特征6.3 地下水的温度6.6 地下水化学成分的分析内容6.1 6.1 概述概述地下水的物理性质地下水的物理性质：温度、颜色、透明度、嗅、味、比重、导电性和放射性等。一、温度一、温度(temperature)：地下水的温度变化主要受气温和地温的影响。变温带常温带增温带地下水温度随气温的变化而变化的深度地下水温度随气温的变化幅度趋于0的深度地下水温度随深度的增加而增加的地带 昼夜变化（0-5m） 年变化（50m）与
2、地温相同T=t+(H-h)r 公式中：H- 地下水的埋藏深度， 过冷水：（ 0 ） r - 地温梯度（/100m） 冷 水：（0 - 20 ） T - 地下水水温 温 水：（20 - 42 ） t - 年平均气温 热 水：（42-100 ） h - 年常温带深度 过热水：（ 100 ） 地下水的物理性质二、颜色二、颜色(color)：地下水的颜色取决于它的化学成分和悬浮于其中的杂质。常见各种颜色的地下水一般地下水与化学纯水无色地下水含硫化氢气体的水翠绿色地下水含氧化亚铁的水浅蓝绿色地下水含氧化铁的水褐红色地下水含锰的化合物的水暗红色地下水含硫细菌的水红色地下水含腐殖质的水 暗黄褐色地下水含粘土
3、的水淡黄色地下水测定地下水颜色的方法：取两支无色透明玻璃试管，一支装蒸馏水， 一支装被测地下水，在管下衬以白纸，自上而下观测其颜色。地下水的物理性质三、透明度三、透明度（diaphaneity）地下水的透明度取决于水中固体与胶体悬浮物的含量。 地下水按透明度分为四级：透明的透明的、微浊的微浊的、混浊的混浊的和极浊的极浊的。 透明度的测定方法：通过盛水样的试管，以看清 3mm粗线的水深来确定。地 下 水 透 明 度 的 野 外 分 级 表分 级野 外 鉴 别 特 征透明的微浊的混浊的极浊的 无悬浮物及胶体，60 cm 水深可见 3 mm 的粗线 有少量悬浮物， 30 cm 水深可见 3 mm 的
4、粗线 有较多的悬浮物，半透明状， 30 cm 水深可见 3 mm 的粗线 有大量悬浮物或胶体，似乳状，水深很浅也不能看见 3 mm 的粗线四、嗅味四、嗅味（smell） 用鼻子闻，地下水一般是无气味的，但当其中含有某些离子或某种气体时，则出现特殊的气味。例如：水中含有H2S气体时，具有臭鸡蛋气味；水中亚铁盐含量很高时具有铁腥气味；含有腐殖质时具有腐草（沼泽）气味。水的气味在低温时很难判断，加热到40 时气味最明显。地下水的物理性质五、味道五、味道（sapor） 用嘴尝。地下水的味道取决于它的化学成分。水的味道墨水味 味美适口 锈味 甜味 咸味 涩味 苦味 清凉可口水中含有氧化亚铁水中含有氧化铁
5、水中含有大量有机质水中含有 NaCL水中含有 Na2SO4水中含有 MgCL2或 MgSO4水中含有重 CO2水中含有重碳酸钙、镁六、比重六、比重（specific gravity） 地下水的比重取决于其中所溶解盐分的含量。地下淡水的比重通常认为与化学纯水的比重相同，其数值为1。水中溶解的盐分越多，比重越大，有的可达1.2-1.3。地下水的物理性质 七、导电性七、导电性（conduct electricity） 地下水的导电性取决于其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。此外水温对导电性也有影响。 八、放射性八、放射性（radioac
6、tivity） 地下水在不同程度上都含有放射性，含量多少取决于水中所含放射性元素的数量。在地下水中目前已发现60多种不同元素。储存和运动于放射性矿床及酸性火成岩分布区的地下水，其放射性相应增强。6.26.26.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.26.2.2 高矿化水CL-Na+ 中矿化水SO42 - Na+ Ca2 + 低矿化水HCO3- Ca2 + 、Mg2 +6.2.26.2.26.2.26.2.26.2.4 地下水的总矿化度及化学表示式6.2.46.2.4 地下水的总矿化度及化学表示式硬度硬度（rigidity） 硬硬 度度-水中Ca2+ 和Mg2+ 构成水
7、的硬度 总 硬 度-水中Ca2+ 和Mg2+ 含量的总和 暂时硬度-水在加热时流失的Ca2+ 和Mg2+ 含量 永久硬度-水在加热时保留的Ca2+ 和Mg2+ 含量 单 位: Ca2+ 和Mg2+ 毫克当量 / L；德国度（相当于7.1 Ca2+ 或4.3 Mg2+ 的量）极软水软水微硬水硬水极硬水Ca2+ 和Mg2+ 毫克当量 / L德国度分 类 1.5 4.2 1-3 4.2-8.4 3-6 8.4-16.8 6-10 16.8-25.2 10 25.26.2.4 地下水的总矿化度及化学表示式酸碱度酸碱度 PH=lg H+ PH5 5-7 PH= 7 7-9 PH 9 强酸性弱酸性中性弱酸性强碱性侵蚀性CO2碳酸侵蚀主要侵蚀混凝土CaCO3+H2O+ CO2= Ca2+ +2HCO3-PH6.5酸性侵蚀主要侵蚀机械设备 Fe+2H+= Fe+H2游离H2SO4硫酸侵蚀SO4 2 - 250mg/L、 CL- 1000mg/L开始侵蚀,侵蚀机械设备、水泥 侵蚀性侵蚀性- 水对机械设备和集水构筑物的腐蚀6.6 地下水化学成分的分析内容6.6 地下水化学成分的分析内容6.6 地下水化学成分的分析内容