地下水化学成分的分类及其特征分析PPT课件.ppt

第二节地下水化学成分分类 地下水化学成分分类 是按一定规则对地下水化学成分 指标 相同或相近的水进行归类 是对实际现象的一种归纳和概括 不同类型的水 可能具有不同的成因和不同的水文地球化学作用 合理地进行地下水化学分类 有利于对地下水的研究和利用 1 1按主要离子组分分类1 1舒卡列夫分类编号命名法顺序命名法 2 将含量大于25meq 的阴离子和阳离子进行组合 每型以阿拉伯数字为代号 共49型 按矿化度又分为4组 A组矿化度40g l 命名时在数字与字母间加连接号 如1 A 指的是Mmeq25 阳离子只有Ca大于25meq 注意 1 阴 阳离子分别计毫克当量百分比 2 矿化度的单位是g L 3 课堂练习 一水样成分如下 mg L 简分析结果 Cl 为77 1 SO42 为96 0 HCO3 为244 Ca2 为68 0 Mg2 为24 0 pH为7 3 T为15oC 矿化度为509mg L 试用苏卡列夫编号分类对其进行命名 meq L Cl 2 17SO4 2HCO3 4Ca 3 4Mg 2K Na 2 77 meq Cl 2 17 8 17 26 6 HCO3 4 8 17 48 9 SO4 2 8 17 24 5 Mg 2 8 17 24 5 Ca 3 4 8 17 41 6 K Na 2 77 8 17 33 9 25 A 4 顺序命名法按水中阴阳离子含量 25meq 的顺序排列命名 阴离子在前 阳离子在后 HCO3 SO4 Ca SO4 Na型水 这样命名 可以是NO3 Na Ca H4SiO4 HCO3 Na型水等 应用十分广泛 5 乌克兰南部某农业耕作层土壤水 mg L HCO3为318 SO4为142 Cl为173 NO3为800 NO2为0 04 Na K 为97 Ca2 为330 Mg2 为66 pH为6 8 Eh mv 为300 M g l 为1 9 试根据苏卡列夫分类的顺序命名法对其进行命名 NO3 50 meqHCO3 20 meqCl 19 meqCa 63 meqMg 21 meqNa K 15 meq 库尔洛夫式 苏卡列夫顺序命名 NO3 Ca型水 6 作业 一水样成分如下 mg L 简分析结果 Cl 为112 1 SO42 为96 0 HCO3 为244 Ca2 为78 0 Mg2 为30 0 PH为7 3 T为15 矿化度为560mg L 试根据苏卡列夫分类的顺序命名法对其进行命名 7 1 2苏林分类根据水中主要阴 阳离子 Cl SO42 HCO3 Na Mg2 Ca2 彼此化学亲和力的强弱顺序而组成盐类的原则 划分出四种类型的水 首先按照rCl 和rNa 毫克当量数 的关系进行划分 rCl rNa 毫克当量数 时rCl rNa 毫克当量数 时然后根据阴 阳离子毫克当量比例系数进一步划分 8 9 1 rCl rNa 毫克当量数 Na2SO4型水 A B NaHCO3型水 10 2 rCl rNa 毫克当量数 MgCl2型水 A B CaCl2型水 11 课堂练习 有一地下水样的化学成分如下 Na 289mg LK 5 9mg LMg 82 7mg LCa 142mg LF 0 09mg LCl 198mg LHCO3 488mg LSO4 332mg L Na 12 6meq LK 0 15meq LMg 6 8meq LCa 7 07meq LF Cl 5 58meq LHCO3 8 0meq LSO4 6 9meq L 可得 rNa rCl rNa rCl rMg 1 因此 MgCl2型水 12 苏林分类 当考虑以水中出现某种盐类为标准时 命名为 型水 苏林1948年提出这一分类原则时 是为了区分四种不同环境中的地下水 大陆环境重碳酸钠型水硫酸钠型水海洋环境氯化镁型水深成环境氯化钙型水 13 1 3阿廖金分类 按主要的阴离子和阳离子将水分类和分组 然后再按主要离子间的对比关系划分为型 水按主要阴离子划分为3类 每一类又根据主要阳离子划分为3组 每一组又根据离子含量对比关系划分为型 第一型 第二型 第三型 第四型 先写 类 组 写在 类 的右上方 型 用罗马字母标在类的右下方 如C类Ca组II型可表示为 OrCl Na 14 2按主要气体成分分类奥弗琴尼柯夫分类 含氧化环境气体 氮 氧 二氧化碳等 的水 主要是地表水 浅层地下水 含还原环境气体 甲烷 硫化氢 二氧化碳 氮等 的水 主要是油田水 天然气矿床水 含变质环境气体 主要是二氧化碳 的水 岩浆活动区的碳酸水 潜育环境或岩浆变质作用 15 3水文地球化学分类的基本原则前述水文地球化学分类 按地下水主要离子组分分类按地下水主要气体成分分类都有片面性 不能全面地反映地下水化学成分与水文地球化学环境的关系 化学成分分类与地下水成因类型和形成过程联系不够 16 标型元素 离子 化合物 的迁移决定着表生过程的地球化学特点 空气迁移的标型元素和标型化合物主要影响地下水的氧化还原条件 水迁移的标型元素和标型化合物在很大程度上决定着天然水的酸碱条件和矿化度 按标型元素和标型化合物对地下水进行分组 分类 是水文地球化学分类的基本原则 17 水文地球化学分类 李学礼 根据空气迁移标型元素进行水文地球化学分组 按水中溶解气体分为6组 A 氧化水组 O2为主 B 潜育水组 生物成因CO2为主 C 硫化氢还原水组 H2S为主 有部分生物成因CO2 D 甲烷强还原水组 CH4为主 有部分生物成因CO2 N2和H2S E 变质或岩浆二氧化碳水组F 含氮热水组 大气成因CO2为主 每组中又可分为潜水亚组和承压水亚组 18 根据水迁移标型元素进行水文地球化学分类 按水中主要阴离子将水分为9类 SiO3 SiO3 HCO3 HCO3 HCO3 SO4 SO4 HCO3 SO4 SO4 Cl Cl SO4 HCO3 SO4 Cl HCO3 Cl Cl HCO3 Cl 卤水 Cl 水交替停滞带的海相封存水 每类中又可根据阳离子划分亚类 型 19 pH Eh 变动范围 特殊组分 矿化度 温度 20 水文地球化学分类主要指标示意图 C承 250 17 511 硫化氢还原水组 承压水亚组