水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx

上传人:b****2 文档编号:1750792 上传时间:2023-05-01 格式:DOCX 页数:61 大小:114.02KB
下载 相关 举报
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第1页
第1页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第2页
第2页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第3页
第3页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第4页
第4页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第5页
第5页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第6页
第6页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第7页
第7页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第8页
第8页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第9页
第9页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第10页
第10页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第11页
第11页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第12页
第12页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第13页
第13页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第14页
第14页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第15页
第15页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第16页
第16页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第17页
第17页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第18页
第18页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第19页
第19页 / 共61页
水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx_第20页
第20页 / 共61页
亲,该文档总共61页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
下载资源
资源描述

水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx

《水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx(61页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。

水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC.docx

水文地球化学PPT总结东华理工大学DOC

第一章绪论

第二章水溶液的物理化学基础

一、水的结构

2.水分子的内部结构

原子结构理论表明,H2O分子呈V形结构,H-O键的夹角为104°45′,键长为0.96Å(1Å=10-10m)

2.水分子的内部结构

由于氧的电负性为3.5,氢的电负性为2.1,(中性原子接受电子的能力,称为电负性)这种差异导致了H、O形成共价键。

由于氧的电负性大,所以共价电子偏向氧原子,这样使氧带有部分负电性,氢还有部分正电性,这就造成了极性共价键。

由这种极性共价键所形成的分子称为极性分子。

3.电负性(E)

电负性就是原子在化合成分子时把价电子吸引向自己的能力。

规定氟的电负性为4.0,并以此为标准求出其它元素的电负性。

电负性小于2.0时,多数元素显金属性,大于2时,多数元素显非金属性。

铀的电负性为1.7,显金属性。

U4+的电负性为1.4,U6+为1.9,U4+的金属性较U6+强。

电负性差值大于2的两个元素化合时,多数形成离子键化合物,电负性差值小于2时,多数形成共价键的化合物。

由于电负性影响化合物的键性,而化学键的性质又影响到化合物的许多物理化学性质,如硬度、光泽,溶解度等,所以电负性对元素的迁移和沉淀也有影响。

3.水分子间的联结

水分子间是靠氢键联结起来的。

所谓氢键是一种因静电吸引作用而产生的附加键,所以一个水分子中的氢原子,在保持同本分子中氧原子的共价键的同时,又能同相邻水分子中的氧原子产生一种静电吸引力。

这样水分子就有具有了两种类型的键:

(1)存在于水分子内部的极性共价键;

(2)存在于水分子之间的氢键。

3.水分子间的联结

水分子间的氢键联结,使水分子相互缔合形成巨型分子(H2O)n,水分子的这种缔合强度取决于温度,一般温度越低,缔合程度越稳定,4℃时,水的缔合程度最大,此时达到最大密度。

在250~300℃时,n接近1,即水具有H2O形式。

水分子在缔合过程中不会引起化学性质的变化。

这种由单分子水结合成多分子水而不引起水的化学性质改变的现象,称为水分子的缔合作用。

液态、固态水均以巨型分子形式存在,汽态水才以单分子的形式存在。

二.水的特异性质

1.水具有独特的热力学性质

(1)水的生成热很高:

水的稳定性很好,在2000K的高温下,水的离解度仅为0.588%,保证了水在地下深部高温状态下可广泛参与水文地球化学作用过程。

(2)水具有很高的沸点和达到沸点以前的极长液态阶段:

这一性质保证了地球上大量液态水的存在,而高沸点是由于水分子间的氢键强度大而产生的。

(3)水的热传导、热容及热膨胀性能几乎比其它所有液体都高:

这一性质使水对自然界起到良好的调节作用,利于人类和各种生物生存

2.水具有较大的表面张力

(1)液体中,除汞以外,水的表面张力最大。

水的表面张力随温度的升高而剧减。

(2)水的表面张力对研究包气带地下水的地球化学作用将具有重要意义。

3.水具有较小的粘滞性和较大的流动性

水的粘滞性小,流动性大,从本质上说,仍是由于水分子的极性共价键和氢键联结所决定的。

4.水具有高的介电效应

(1)在水中,盐类离子晶体发生离解时,一些水分子围绕着每个离子形成一层抵消外部静电引力(或斥力)的“绝缘”外膜,它会部分中和离子的电荷,并阻止正负离子间的再行键合。

这种绝缘效应(或屏蔽效应)称为介电效应。

(2)介电常数:

表征在某介质中电荷之间的吸引力比在真空中减少的倍数。

水的介电常数在常温下为81,0℃时为88,100℃时为56。

这意味着正负离子在水中的相互吸引力比在真空中减少81倍。

5.水具使盐类离子产生水合作用的能力

(1)水分子由于具有较强的极性,所以它可借助于较强的静电引力来吸引和牵制水中的离子。

(3)水分子正极(氢端)吸引水中阴离子,而负极(氧端)吸引阳离子。

这种水中离子和水分子之间能相互吸引作用,使水中正负离子周围为水分子所包围的过程称为离子的水合作用。

(3)离子的水合作用减弱了正负离子间的相互引力,这是多数盐类溶解于水的重要原理。

6.水具有良好的溶解性能

一.热力学基本原理

1.活度与活度系数

(1)活度的定义

指实际参加化学反应的物质浓度,或指所研究的溶液体系中化学组分的有效浓度。

(2)活度系数的计算

对于矿化度<100mg/L的天然水,ri=1,浓度=活度;

对于矿化度>100mg/L的天然水,ri有两种情况:

对于矿化度>100mg/L的天然水,离子强度<0.1mol/L,采用Debye-Huckel公式(迪拜-休

2.逸度

活度用于气体和蒸汽时,叫逸度或挥发度,

3.质量作用定律与平衡常数

在地下水化学平衡的研究中,“质量作用定律”非常有用。

它的基本含义是,一个化学反应的驱动力与反应物及生成物的浓度有关。

4.自由能与平衡常数关系

(1)自由能

定义:

指一个反应在恒温恒压所做的最大有用功,用G表示。

△Gf0:

指在标准状态下(25℃,1atm=1巴=105Pa)标准生成自由能,即在标准状态下由最稳定的单质生成1mol纯物质的自由能变化(查表)。

元素和单质的△Gf0:

按热力学规定为零。

在标准状态下,反应自由能变化称为“反应的标准自由能变化”:

(1)饱和指数的概念

饱和指数是确定水与矿物处于何种状态的参数,以符号“SI”表示。

(2)标准氧化还原电位(Eo)

Eo指在标准状态下,金属与含有该金属离子且活度为1mol/L的溶液相接触的电位,称为该金属的标准电极电位:

Pb2++2e=PbEoPb2+/Pb=-0.126v

(以氢的标准电极电位为零测定)

由于标准电极电位表示物质的氧化及还原能力的强弱,所以又称为标准氧化还原电位,以符号Eo表示,其单位为V。

半反应中物质的氧化态和还原态称为相应的氧化还原电对。

如Pb2+-Pb,表示为EoPb2+/PbEo越大,氧化能力越强

在水文地球化学研究中,我们常常通过绘制Eh-pH图(或pE-pH图)来定性或定量地评价水中化学组分的优势范围,解释和预测地下水成矿及热液矿床中矿物的分布及稳定性等,

制作的具体步骤和方法:

⑴写出有关的反应式,它们包括:

表示水的稳定范围的化学式;被研究物质的物种形式转换化学式,它们可以是水解反应式、离解反应式、氧化还原反应式等。

⑵根据质量作用定律写出上述有关化学反应式的边界条件计算方程式。

⑶用计算法或作图法求出有关边界线之交点,划出各条化学反应边界线,并消去边界线段交点以外不需要的多余的部分。

由于自由电子与质子具有相反的电性,它们势必为互为消长的关系。

换句话说,在氧化环境(高pE)将为酸性环境(低pH),而在还原环境(低pE)将为碱性环境(高pH)。

因此,pE-pH直线都是向右倾斜的。

1.质量摩尔浓度(molality)

一千克溶剂中溶质的物质的量,旧名为重量克分子浓度。

其单位符号为摩尔/千克(mol/kg)。

此单位在应用中最为精确,在质量计算过程中不会发生问题。

2.物质的量的浓度(molar)

每升溶液中溶质的物质的量,也叫物质的量的浓度,旧名容量克分子浓度。

采用摩尔/升(mol/L)的符号,它是水化学中经常使用的浓度单位。

在低矿化度水中用这种单位可满足计算的一般要求,但对高矿化度水进行质量计算时,就会出现较大的误差。

如海水中1mol/L的钠只相当于0.97mol/kg的钠,因为一公升海水的质量不是一公斤,而是1.035千克。

3.质量浓度

在天然水研究中使用得最普遍的质量浓度单位是mg/L。

以上三种单位皆是国际单位制单位(单位制)。

以下是水文地球化学研究中还经常出现的一些非国际单位制单位。

4.当量浓度及其单位

当量浓度(eql)是每升溶液中溶质的克当量数(N),其单位符号为eq/L。

克当量数等于克分子量(M)数乘以溶质的价态(Z)。

百万分率(ppm)

每百万克溶液中溶质的克数。

ppm=溶质的克数/106克溶液。

对于非咸水来说,1ppm=1mg/L,但是对咸卤水来说,1ppm1mg/L。

第三章地下水的无机化学成分

3.1地下水中的大量组分

一、氯离子(Cl-)

1、迁移性能;Cl-具有很强的迁移性能,其原因有三个方面:

(1)不形成难溶化合物。

(2)不被胶体所吸附。

(3)不被生物所吸附。

2、分布规律

地下水中的Cl-含量随地下水矿化度的增高而增高。

在高矿化度水中,占阴离子首位,形成氯化物水。

3、来源;

(1)有机来源;

(2)无机来源(盐、矿物);(3)大气降水

二、硫酸根(SO42-)

1、迁移性能

迁移性能较强,仅次于Cl-,其迁移性能受下列四个因素控制:

(1)水中SO42-易与Ca2+、Ba2+、Sr2+等离子形成难溶盐。

(2)热带潮湿地区土壤中的Fe(OH)2-、Al(OH)22+胶体可以吸附SO42-。

(3)吸被生物吸收,硫是蛋白质的组成部分。

(4)脱硫酸作用:

在缺氧、有脱硫酸菌存在的情况下,SO42-被还原成H2S等的过程。

2、分布规律

(1)SO42-含量随地下水矿化度增高而增加,但增加速度明显落后于Cl-。

在中等矿化度水中,常成为含量最多的阴离子。

(2)在某些特殊情况下,地下水中含量可达到很高,例如硫化矿氧化带中的矿坑水,石膏层地下水。

3、来源

(1)石膏、硬石膏及含硫酸盐的沉积物。

(2)硫化物及天然硫的氧化。

(3)火山喷发物中的硫和的氧化。

(4)大气降水中的SO42-。

(5)有机物的分解。

(6)生活、工业、农业废水。

三、HCO3-和CO32-

1、碳酸平衡及其与pH值的关系

地下水中的碳酸以三种化合物形态存在:

(1)游离碳酸,它以溶解的CO2(aq)或H2CO3形态

存在,习惯上记为“H2CO3”。

(2)重碳酸根,即HCO3

(3)碳酸根,即CO3

可以推出pH值与各碳酸组分之间的关系:

由这两个关系可求出CO2溶于水后各溶解类型占优势的

pH值范围,在25℃,1atm条件下:

pH<6.4,占优势;

6.4

pH>10.3,占优势。

2、分布规律

(2)来源

①大气中CO2的溶解;

②各种碳酸盐类及胶结物的溶解和溶滤;

③非碳酸盐的火成岩的生物风化作用

④深成CO2的加入:

一半来自CO2,一半来自碳酸

四、硅酸―地下水中的SiO2

1、地下水中SiO2的存在形式

(1)硅酸的形式

在地下水中的硅酸有以下几种:

H4SiO4(正硅酸),H2SiO3(偏硅酸),H2Si2O5(二偏硅酸),H6Si2O7(焦硅酸),H2SiO3因其形式简单,常以它代表水中的硅酸。

(2)地下水中SiO2的存在形式

在大多数的地下水中,SiO2以不离解的H4SiO4形式存在,但在强碱性条件下,水中会出现H3SiO4-。

在强碱性条件下(pH>9),H4SiO4往往会发生聚合,形成硅胶溶液。

1、地下水中SiO2的存在形式

(2)地下水中SiO2的存在形式

SiO2在地下水中的存在形式归纳为:

①在一般的地下水中,SiO2以H4SiO4(单体硅酸)或硅酸钠钾盐的分子分散状态存在,硅胶出现极少。

②在碱性地下水中,SiO2部分以H4SiO4形式存在,部分以H3SiO4-形式存在,部分以硅胶形式存在。

2、地下水中SiO2的沉淀条件

(1)与含电解质的水溶液相遇,可使硅酸凝结成含水蛋白石而析出。

如Ca2+的加入,会导致SiO2的沉淀。

(2)酸碱条件的变化:

一般碱性介质有利于SiO2的溶解、酸性介质不利于SiO2迁移,当碱性介质流经酸性环境时,则会沉淀SiO2。

(3)水温的变化:

温度增高,有利于SiO2在水中的溶解,反之则会导致SiO2的沉淀。

(4)生物化学作用:

硅是很多生命物质的食物,水中SiO2由于细菌参与的生物化学作用,在生物圈往往会大量沉淀下来。

如硅藻的作用。

4、硅酸水与硅质水

(1)在阴离子中,HSiO3-占阴离子首位(按mol%计算)的水叫硅酸水。

(2)SiO2含量大于50mg/L的水,叫硅质水。

(3)硅酸泉:

HSiO3-含量大于50mg/L,可作饮料与浴疗。

(4)HSiO3-含量大于30mg/L,可称为天然饮料矿泉水,HSiO3-在25-30mg/L,水温为20℃以上或水同位素年龄大于1年亦可称天然饮料矿泉水。

五、氮的化合物

1、地下水中的氮及存在形式

地下水中溶解的氮主要有NO3-、NO2-、NH4+及水中的气态(N2O和N2)和有机氮。

其中,NO3-是常量组分,其它是微量组分。

2、来源

主要是人为来源,但有些地方为天然来源。

人为来源很多,主要是化学肥料、农家肥、生活污水及生活垃圾。

地下水污染主要是NO3-污染。

3、地下水中N的相互转化

(1)有机N的矿化作用(铵化作用)

有机N转化为无机形式的NH4+作用,这个作用是在异养型细菌下完成的,此过程在好氧和厌氧条件下都可发生。

(2)硝化作用

在自养型亚硝化菌和硝化菌的作用下,NH4+被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的作用。

(3)去硝化作用

在缺氧条件下,异养型去氮菌把NO3-、NO2-(还原)分解为气态氮(N2O和N2)的过程。

(4)固N作用(同化作用)

NO3-、NO2-、NH4+、N2O和N2通过微生物和植物吸收同化,转化为有机N的作用。

上述四种类型构成了整个N的循环系统,而地下水系统中,N转化过程主要是前三个。

(5)铵吸附作用

NH4+随水向下运动过程中,可能被包气带岩土吸附在其表面,它属于阳离子吸附(交换),是可逆的,这种作用並不产生N的转化。

七、氢离子

3、影响水中浓度H+(pH值)大小的因素

(1)水中不同形式碳酸的含量

(2)酸性土壤枯枝落叶层和沼泽中的腐殖酸,是天然水中的重要来源。

(3)盐类水解:

(4)硫化矿床氧化

(5)微生物作用,硝化作用:

去硝化作用:

(6)酸性气体,CO2、HCl、SO2等气体溶入水中

八、铁和铝

1、在地下水中的含量

Fe2+:

一般水中,含量小于几十mg/L,但在pH<4的酸性水中可达几十至几百mg/L。

Fe3+:

以胶体存在,一般含量很小。

Al3+:

在地下水中含量一般小于1mg/L,但在pH<4的酸性水中可达几十mg/L.

2、Fe、Al的迁移性能

(1)Fe是变价元素(Fe2+,Fe3+)

①Fe2+在酸性环境中迁移能力强。

②Fe3+迁移性能很弱,当地下水中含足够氧时,Fe3+可以呈胶体状态迁移,此时迁移性能增强。

③Fe2+和Fe3+很容易水解,产生Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀。

④在一定的条件下,Fe2+和Fe3+可相互转化。

2、Fe、Al的迁移性能

(2)Al(非变价元素)

迁移性能很差,其氢氧化物产生水解沉淀的pH水=3.1。

在强酸性水中(pH<4.0),以Al3+形式存在。

在碱性水中,形成AlO2-和AlO33-

地下水中主要的气体组分概述

地下水中主要的气体组分有:

O2、N2、CO2、H2S、CH4、H2、碳氢化合物及少量的惰性气体。

这些气体可能来源于空气(O2、N2、CO2)、生物化学(H2S、CH4、N2、CO2),化学及核反应(He、Rn)。

一、氧(O2)

1、氧的溶解度

溶解于水中的氧称为“溶解氧”,氧在水中有比较大的溶解度,其溶解量与水的矿化度、埋藏条件、温度、大气压力空气氧的分压力有关。

2、含量分布特征

(1)地下水中溶解的含量,一般在0-15mg/l;

(2)地下水中的O2随深度增加而减少;

(3)缺氧环境各地深度不一,主要取决于地下水与大气的隔离度。

3、氧的来源

(1)主要来源于大气,O2占大气21%,所以地下水中O2浓度主要取决于地下水与大气的隔离程度;

(2)水生植物光合作用释放氧,光合作用把CO2转变为O2:

(3)放射性作用使水或水中有机物质分解而释出氧。

4、氧的水文地球化学作用

(1)O2决定地下水的氧化还原状态,从而影响水中元素的迁移。

如在含氧多的地下水中,Fe形成高价化合物而从中沉淀;反之,地下水中含O2少,形成低价态化合物而易于在水中迁移。

(2)对金属材料具有侵蚀作用。

如自来水管的锈蚀。

(3)影响水生动植物的生存。

二、氮(N2)

1、来源

(1)O2决定地下水的氧化还原状态,从而影响水中元素的迁移。

(2)对金属材料具有侵蚀作用。

如自来水管的锈蚀。

(3)影响水生动植物的生存。

2、分布特征

(1)由于N2的化学性质不及氧活泼,它的分布随深度的减少,不及O2明显。

(2)起源于大气降水的地下水,若地下水中Ar/N2比值为0.0118,则表明水中N起源于大气,若Ar/N2<0.0118,则表明水中含生物起源或变质起源的N。

三、硫化氢(H2S)

1、地下水中H2S的存在形式

天然水中,H2S能以溶解气体及硫氢酸的离解形式存

2、分布特征

(1)一般地下水中含量很少,多在1mg/L以下。

(2)在油田地下水及现代火山活动区地下水中,H2S含量较高,可达几百mg/L~几十g/L,H2S的存在说明地下水处于还原环境。

3、来源

(1)有机物来源:

含硫蛋白质的分解,经常出现在生物残骸腐烂的地方。

(2)无机来源:

缺氧条件下,脱硫酸作用使硫酸盐还原分解而产生H2S;火山喷发气体的析出。

4、与人体健康关系

H2S>2mg/L以上的地下水,称为H2S矿水,H2S矿水可治疗多种外伤及皮肤病。

四、二氧化碳(CO2)

1、基本概念

(1)游离CO2:

溶解于水中的CO2统称为游离CO2.

(2)平衡CO2:

与HCO3-相平衡的CO2,称为平衡CO2。

(3)侵蚀性CO2:

当水中“游离CO2”,大于“平衡CO2”时,多余部分的CO2对碳酸和金属构件等具有侵蚀性,这部分CO2,即为“侵蚀性CO2”。

2、来源

(1)空气中的CO2;

(2)土壤中生物化学作用的CO2,浅部地下水中CO2的主要来源;

(3)深部地壳中发生的各种变质作用产生的CO2;

(4)幔源碳逸出的CO2;

(5)岩浆分异作用产生的CO2。

3、分布特征

(1)一般地下水中游离CO2为15~40mg/L,很少超过150mg/L。

(2)矿泉水中CO2含量很高,几百mg/L至几十g/L.如:

江西寻乌温泉CO2=1193mg/L。

(3)现代火山活动区,地下水中CO2=500~10000mg/

4、碳酸水的利用

(1)天然饮料矿泉水:

水中CO2大于250mg/L

(2)碳酸泉:

水中CO2大于750mg/L。

(3)碳酸饮料具有良好的医疗作用,增进食欲,改善消化功能等。

(4)医疗:

治疗高血压、冠心病及外伤溃疡、妇科病。

3.4天然水化学成分的综合指标

一、第一组指标

主要体现水的质量:

包括总溶解固体、含盐量(度)、硬度等。

1、总溶解固体(TDS,Totaldissolvedsolid)

(1)定义:

指水中各溶解组分的总量,它包括溶于水中的离子、分子及络合物,但不包括悬浮物和溶解气体。

(2)测定方法与单位:

通常以105℃-110℃下,水蒸干后留下的干涸残余物的重量来表示,其单位为mg/L或g/L,记为“TDS”。

(3)计算方法:

溶解组分(溶解气体除外)总和减去1/2的HCO-3,因为水样蒸干过程中,约有一半(0.49)的HCO-3变成气体跑掉:

2HCO-3=CO2-3+H2O+CO2↑

(4)TDS的实测值与计算值的差别:

除HCO-3外,硝酸、硼酸、有机酸等也可能损失一部分,同时,可能结晶水(石膏CaSO4•H2O)和部分吸附水留在干涸残余物里。

因此,TDS的实测值与计算值存在微小差别。

2、含盐量与含盐度

(1)含盐量:

指水中各溶解组分的总量,其单位以mg/L或g/L表示,这个指标是计算值,它与TDS的差别在于无需减去1/2HCO-3。

(2)含盐度:

在海洋研究中,常用含盐度代替含盐量。

指海水中所有溶解组分的重量占水重量的千分数,以‰表示。

3、硬度

(1)定义:

硬度是以水中Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+等碱土金属离子的总和来量度,但是除Ca2+、Mg2+外,其它金属离子在水中含量都很微少。

因此,硬度一般以水中的Ca2+和Mg2+来量度。

(2)计算方法:

Ca2+和Mg2+的毫克当量总数乘以50,以CaCO3表示,其单位是mg/L。

(4)碳酸盐硬度和非碳酸盐度:

硬度也称总硬度,它是碳酸盐硬度和非碳酸盐度的总和。

①碳酸盐硬度(暂时硬度):

指Ca2+和Mg2+与CO32-和HCO-3结合的硬度,以CO32-和HCO-3毫克当量数总和乘以50得到,如所得数值大于总硬度,其差值为负硬度。

水煮沸时,与CO32-和HCO-3结合的那部分Ca2+和Mg2+,由于产生MgCO3和CaCO3沉淀而被除去,所以也叫暂时硬度。

②非碳酸盐硬度(永久硬度):

总硬度与碳酸盐硬度的差值(正值)为非碳酸盐硬度。

非碳酸盐是指与Cl-、SO2-4和NO-3结合的Ca2+和Mg2+,水煮沸后不能除去,所以也叫永久硬度。

二、第二组指标

主要表征水体环境状态:

包括化学需氧量、生化需氧量、总有机碳及氧化还原电位。

1、化学需氧量(COD,ChemicalOxygenDemand)

(1)定义:

用化学氧化剂氧化水中能被氧化的有机污染物时所需的氧量。

COD越高,表示有机污染物质越多,是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。

(2)测定方法与单位:

目前常用KMnO4、KCr2O7和KIO3三种氧化剂测定水中COD的,以mg/L表示。

2、生物化学需氧量(BOD,BiochemicalOxygenDemand)

(1)定义:

BOD是指用微生物降解水中需氧有机污染物过程所消耗的氧量。

BOD越高,表示水中需氧有机污染物质越多,是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。

(2)测定方法与单位:

由于微生物降解有机污染物的速度和程度与温度和时间有关。

3、总有机碳(TOC,TotalOrganicCarbon)

(1)定义:

指水中各种形式有机碳的总量,是评价水体有机污染物的一个综合指标。

(2)测定方法与单位:

可以通过测定高温燃烧所产生的CO2测定TOC,也可以使用仪器迅速测定TOC,以mg/L表示。

4、氧化还原电位(Eh)

表征水环境氧化还原状态的指标,一般以符号“Eh”代表,其单位为V或mV。

Eh值为正值,说明水环境处于比较氧化状态;Eh值为负值,说明水环境处于比较还原的状态。

水环境体系的Eh值,取决于系统内部氧化还原对的性质,氧化态和还原态组分的浓度、参加反应的电子

三、第三组指标

主要表征水环境的酸碱平衡特征:

包括碱度和酸度。

1、碱度

(1)定义:

是表征水中和酸能力的指标,碱度主要取决于水中HCO-3和CO32-的含量,当然水中的硼酸、磷酸、硅酸及OH-也具有中和酸的能力,它们也决定碱度的大小,但含量甚微。

因此,一般地下水的碱度决定于水中HCO-3和CO32-含量。

(2)测定方法与单位:

它可直接测定,也可通过计算求得,计算方法是HCO-3和CO32-毫克当量数的总和乘以50,以CaCO3表示,其单位是mg/L,也称碳酸盐碱度。

2、酸度

(1)定义:

是表征水中和强碱能力的指标。

(2)组成水中酸度的物质:

①强酸:

HCl、HNO3和H2SO4等。

②弱酸:

CO2、H2CO3、H2S及各种有机酸等。

③强酸弱碱盐:

F

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > 总结汇报 > 学习总结

copyright@ 2008-2023 冰点文库 网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备19020893号-2