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5-水化学分类、水化学数据处理.ppt

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5-水化学分类、水化学数据处理.ppt
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水文地球化学,主讲:郭清海,中国地质大学(武汉)环境学院,一门关于地下水的科学,水化学分类、水化学数据处理,体积量纲:克/升(g/L)、毫克/升(mg/L) 摩尔量纲(M):mol/L(克/升/摩尔分子数) 重量量纲 ppm (Part per million, 百万分之一) = 1mg/kg ppb (Part per billion, 十亿分之一) = 10-9 = 10-3ppm 毫克当量量纲:以 Meq/L表示 毫克当量表示某物质和1mg氢的化学活性或化合力相当的量 1 mg氢、23 mg钠、39 mg钾、20 mg钙和35.5 mg氯都是1 Meq,其换算公式如下: meq /L=(mg / L) ×化合价/化学结构式量 mg / L=(meq / L) ×化学结构式量/化合价毫克当量百分数(Meq%)=近年来,水分析中倾向于使用mg/L,因为mg/L法代表了大多数水化学组分所用的分析方法,即分析一已知体积溶液中的物质质量,而不是一已质量溶液中物质的质量。,,常用浓度量纲,库尔洛夫式具有一目了然的特点,是以数学分式形式表示水化学成分的方法,但并无数学上的意义。 其主体分式的写法为:在分子、分母的位置,按Meq% 大小顺序写出各主要阴、阳离子的化学式及其Meq%值。沿用惯例,只列出Meq% 10%的阴、阳离子,若认为需要,也可将 10%者列入,用[ ]表示。,写出主体分式后,在其前面依次列出微量元素、气体成分和矿化度,其单位均为g/L。在分式Meq后面列出温度(℃)、pH值、流量D(L/s),库尔洛夫式,微量元素和气体成分的书写要注意几点:,1、一般只写出其含量超过区域背景值或国家水质标准(为矿泉水标准,饮用水标准,渔业用水标准)的微量元素和气体组分。如山东某温泉水库尔洛夫式为:此水样的Si(以H2SiO3表示)和H2S 含量均超出了矿泉水的标准,CO2含量也超出了区域背景值。,2、水中偏硅酸根、硝酸根含量有时较高,构成了主要阴离子( 10%),这时,主体式中就须列出,,实例1: 江西崇仁县马鞍坪,某下降泉水化学成分为(mg/L) Ca2+: 1.02(8.2%) Mg2+: 0.912 (12.3%) Na++K+:10.235(78.7%) Fe3+: 0.08(0.6%) Fe2+: 0.02(0.1%) pH为6.3、Eh为475.5mV、耗氧量为0.24、M为43.28,t为14 ℃ 其库尔洛夫式为:,Cl-: 1.7(7.6%) SO42-: 0.5(1.6%) HCO3-:16.71(44.3%) HSiO3-:22.1(46.4%),,实例2:乌克兰南部某农业耕作层土壤水(mg/L): HCO3:318 SO4:142 Cl:173 NO3:800 NO2:0.04 pH为6.8、Eh(mV)为300 、M(g/L)为1.9 其库尔洛夫式为:,Na++K+:97 Ca2+:330 Mg2+:66,2、水中偏硅酸根、硝酸根含量有时较高,构成了主要阴离子( 10%),这时,主体式中就须列出,3、气体成分的单位一般为g/L,只有放射性气体氡例外,其单位为放射性活度单位(指放射性样品在单位时间内的衰变次数)或放射性浓度单位 如埃曼、贝可( Bq,每秒钟衰变1次),1埃曼=3.7贝可/立方米 如某放射性泉的化学成分库尔洛夫式为:,课堂作业1:,一水样成分如下(mg/L):(简分析结果) Cl-为35.5、SO42-为48、HCO3-为122 Ca2+为30、Mg2+为18、Na为23 pH为7.3、T为15℃ 试写出其库尔洛夫式,为科学、合理地开发利用地下水资源,除应评价水资源量外,还必须评价水质 在水量方面可把水资源分为补给资源和储存资源 在水质方面对地下水的划分有三种: 按成因分:渗入成因、沉积成因、内生成因 按溶解组分和水化学指标分(本节讲) 按潜在用途分:饮用水、农业用水、工业用水、医疗矿水、工业矿水……,水化学分类,1. 按矿化度划分 淡水 M 50.0 g/L,欧美划分(据TDS,mg/L) 淡水 0-1000 咸水 1000-10000 盐水 10000-100000 卤水 100000,2. 按温度划分,地下水的温度变化范围较宽。我国目前把水温低于25℃的地下水称为地下冷水,高于25℃的地下水称为地下热水,并细分为: 25-40℃ 温水 40-60℃ 温热水 统称低温地热资源 60-90℃ 热水 90-150℃ 中温地热资源 ﹥150 高温地热资源,,3. 按主要离子组分分类,大多考虑主要阴、阳离子的相对含量 两种常用的水化学分类方法 舒卡列夫分类 编号命名法 顺序命名法 苏林分类,舒卡列夫分类——编号命名法,根据地
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