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文档简介

1、第一章 地下水的化学成分1.1 水的结构与性质1.2 地下水的化学成分1.3 地下水质的综合指标及图形表示水分子中氢原子围绕氧原子的排布是不对称的,即两个氢原子不是排列在通过氧原子中心的一条线上,而是以10445的夹角进行排布,水分子中氢、氧原子的这种排布,使水分子在结构上正、负电荷静电引力中心不相重合,从而形成水分子的偶极性质,即位于氧原子的一端为负极,而位于氢原子的一端为正极。(1)水具有独特的热理性质:水的生成热很高(-285.8kJ/mol)。生成热指稳定单质生成1mol化合物时的反应热。由于水的生成热很高,故其热稳定性很高。水具有很高的沸点及到达沸点以前极长的液态阶段。(和氧的同族元

2、素氢化物相比)水的这一异常特性,使得地球上有大量液态水的存在,地球上的生命物质才得以繁衍生存。水的热传导、热容、溶化热、汽化热以及热膨胀,几乎比所有其他液态都高。水的体积变化特殊。4时密度最大。(2)水具有较大的表面张力。表面张力是指液体中处在液面层的分子受到一个朝向液体内部的合力作用。水的表面张力对研究包气带的水分运移及水文地球化学现象有重要意义。(3)水具有较小的黏滞度和较大的流动性。黏滞性是一种表征液体内部质点间阻力(内摩擦阻力)程度的性质。水分子不易断开,但可作一定距离的摆动和拉长,故水易于变形。(4)水具有使盐类离子产生水化作用的能力。水分子的正极吸引着水中的阴离子,而负极则吸引着阳

3、离子,这种水中离子与水分子偶极间的相互吸引作用,使得水中正负离子周围被水分子所包围的过程成为离子水化作用(离子的溶剂化作用)。离子的水化作用减弱了正、负离子之间的相互吸引力,这是多数盐类能够溶于水的重要原因。(5)水具有良好的溶解性能。几乎所有的物质都能被水溶解。水对固体物质的溶解性能主要是由水的偶极性结构、水能使盐类离子水化以及水的高介电效应等性质所决定。(6)水具有高介电效应。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)的外膜,它会部分地中和离子的电荷,并阻止正、负离子间的再行键合,这种水分子的封闭外壳起绝缘效应(或屏蔽效应),称为介电效应。 地

4、下水的化学成分,概括来说是由无机物、有机物、气体、微生物和同位素等成分组成。天然水组成分类按水中所含成分的颗粒大小及其在水中的分散状态: 分类颗粒直径主要物质及形式真溶液(分子离子分散系 )2000 悬浊液和乳浊液;大多数微生物 化学物质在水中的含量,常用浓度来表示,常用浓度单位有质量浓度、摩尔浓度和当量浓度。质量浓度:有的以每升水中所含溶质的毫克数(mg/L)或者微克数(g/L)来表示,有的则以每千克溶液中含溶质的毫克数(ppm)或者微克数(ppb)来表示。摩尔浓度:常见的摩尔浓度表示方法有两种,一种是以每升溶液中所含溶质的摩尔数来表示,另一种是以每千克溶液中所含物质的摩尔数来表示。当量浓度

5、:离子的摩尔浓度(mol/L)与其离子价的乘积。1eq/L=1000meq/L。按水中所含成分的分布和含量:分类 含量主要成分主要组分5 mg/ LCl-、SO42-、 HCO3-、 Na+、K+、Ca2+、Mg2+、SiO2微量组分0.0110 mg/ LB、NO3-、CO32-、F-、Sr、Fe痕量组分一般0.1 mg/LBr 、I 、As 、Li、Sn等溶解性总固体(TDS,TDS):指溶解在水中的无机盐和有机盐的总称(不包括悬浮物和溶解气体等非固体组分)。总TDS的表征方式: a.习惯上以105 一110 时将水蒸干所得的干涸残余物总量来表征; b. 在水质简分析中是用分析所得的阴阳离

6、子含量相加,然后减去HCO3-含量的一半,作为水的TDS。 为什么要减去一半,这是因为在蒸干时有将近一半的HCO3-分解生成CO2及H2O而逸失,同时保证与干涸残余物的重量相匹配。按溶解性总固体含量(g/L),将地下水分类为:淡水50。地下水中分布最广、含量较多的离子(七种):Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+。构成这些离子的元素,或是地壳中含量较高,且较易溶于水的(如O2、Ca、Mg、Na、K );或是地壳中含量虽不很大,但极易溶于水的(Cl、以SO42-形式出现的S)。Si、Al、Fe等元素,虽然在地壳中含量很大,但由于难溶于水,地下水中含量通常不大。一般情况

7、下,随着溶解性总固体的变化,地下水中占主要地位的离子成分也随之发生变化,即: 低矿化水中以HC03-、Ca2+、Mg2+为主; 高矿化水以Cl-、Na+为主; 中等矿化水中,阴离子常以S042-为主,主要阳离子为Ca2+、Mg2+。地下水的溶解性总固体与离子成分间之所以具有这种对应关系,主要原因是水中盐类的溶解度不同。总的规律:氯盐的溶解度 硫酸盐 碳酸盐TDS异常高的地下水中以氯和钙为主的原因: 钙的硫酸盐,特别是钙、镁的碳酸盐,溶解度最小;随着TDS增大,钙、镁的碳酸盐首先达到饱和并沉淀析出,继续增大时,钙的硫酸盐也饱和析出,因此,高矿化水中便以易溶的氯和钠占优势(由于氯化钙的溶解度更大,

8、故在TDS异常高的地下水中以氯和钙为主)。氯离子(Cl-)氯离子在地下水中广泛分布,但低矿化水中一般含量仅数mg/L到数十mg/L,高矿化水中可达数g/L乃至100 g/L以上。地下水中Cl-的主要来源: 沉积岩中所含岩盐或其它氯化物的溶解; 岩浆岩中含氯矿物方钠石NaAlSiO4N aCl、氯磷灰石Ca5(PO4)3Cl的风化溶解; 海水:海水补给地下水,或来自海面的风将细沫状的海水带到陆地,使地下水中Cl-增多; 火山喷发物的溶滤; 人为污染:工业、生活污水及粪便中含有大量Cl-。Cl-不为植物及细菌所摄取,不被土粒表面吸附,氯盐溶解度大,不易沉淀析出,是地下水中最稳定的离子。 Cl-的含

9、量随着TDS增长而不断增加,Cl-的含量常可用来说明地下水的矿化程度。 硫酸根离子(SO42-):不同TDS水中(SO42-)的含量: 高矿化水,含量仅次于Cl-,可达数g/L; 低矿化水,一般含量仅数mg/L; 中等矿化水, SO42-常成为含量最多的阴离子。硫酸根离子(SO42-)来源: 含石膏或其它硫酸盐的沉积岩的溶解。 煤系地层含有黄铁矿;金属硫化物矿床附近。 化石燃料的应用给大气人为产生的SO2与氮氧化合物,构成富含硫酸及硝酸的降水(酸雨,pH5.6),使地下水中SO42-增加。重碳酸根离子(HC03-):地下水中的重碳酸的来源: 含碳酸盐的沉积岩与变质岩(如大理岩); 岩浆岩与变质

10、岩区, 铝硅酸盐矿物的风化溶解,如:(钠长石、钙长石);地下水中HC03-的含量: 一般不超过数百mg/L, HC03-总是低矿化水的主要阴离子成分。钠离子(Na+):含量: 低TDS水中含量一般很低,仅数mg/L到数十mg/L; 高TDS水中主要的阳离子,含量最高可达数十g/L。来源: 沉积岩中岩盐及其它钠盐的溶解; 海水; 岩浆岩和变质岩区含钠矿物的风化溶解。钾离子(K+):钾离子的来源: 含钾盐类沉积岩的溶解; 岩浆岩、变质岩中含钾矿物的风化溶解。低TDS水中含量甚微,高TDS水中较多。K+大量地参与形成不溶于水的次生矿物(水云母、蒙脱石、绢云母),并易为植物所摄取,因此,地下水中K+的

11、含量要比Na+少得多。K+的性质与Na+相近,含量少,分析比较费事,故一般情况下,将K+归并到Na+中,不另区分。钙离子(Ca2+):含量: 低TDS水中的主要阳离子,其含量一般不超过数百mg/L。 高TDS水中,因阴离子主要为Cl- , 而CaCl2的溶解度相当大,故Ca2+的绝对含量显著增大,但仍远低于Na+。TDS格外高的水,钙也可成为主要离子。来源: 碳酸盐类沉积物及含石膏沉积物的溶解; 岩浆岩、变质岩中含钙矿物的风化溶解。镁离子(Mg2+):来源: 沉积岩:含镁的碳酸盐类沉积(白云岩、泥灰岩); 岩浆岩、变质岩中含镁矿物的风化溶解。含量: 低TDS水中含量通常较Ca2+少,通常不成为

12、地下水中的主要离子,部分原因是由于地壳组成中Mg比Ca少。 元素的水文地球化学特性 元素 来源特性氯离子盐岩的沉积层、钾盐矿床、风化岩浆岩;火山喷溢;降水;废水 氯化钠、镁、钙盐的溶解度都很大,它不形成难溶的矿物,不被胶体所吸附,也不能被生物积累。具有很强的迁移能力。在高矿化度水和盐水中占主导地位。 硫酸根离子 各种沉积岩中的石膏、硬石膏及其它硫酸盐的沉积物 ;硫化物,火山喷发,降水 ,废水 迁移性能仅次于氯离子;含量由于Ca2的存在而受到限制;在缺氧的条件下,可以被还原成硫化氢;能被生物捕获。在中等矿化度水中占主导地位。 重碳酸根和碳酸根离子 各种碳酸盐岩和多种沉积岩中碳酸盐胶结物;CO2溶

13、于水 主要受碳酸平衡的控制;碳酸钙、碳酸镁的溶解度很低,含量受到的Ca2限制。可以在酸性水以外的任何天然水中遇到,在低矿化度水中占主导地位。 元素 来源特性钠离子 铝硅酸盐矿物的风化;盐岩沉积层,分散在岩石土壤中的盐岩 钠的所有盐类都具有较高的溶解度,因此钠的迁移性是很强的,仅次于氯。交换吸附反应使之从溶液中析出,所以在水的矿化度增长过程中,Na的增长有时会落后于Cl。高矿化度时钠成为主要阳离子 钾离子 铝硅酸盐矿物的风化;钾盐矿床一般只有钠含量的410,动植物有机质可以从水中吸收钾 钙离子石灰岩、白云岩 ,石膏的溶解和含钙硅酸岩的风化,阳离子交换 硫酸钙和碳酸钙的溶解度低,天然水中Ca2的含

14、量一般很低。只有在深层氯化钙卤水中,Ca2的含量才可以达到n*10g/L。低矿化度的水中,钙离子经常占优势 。镁离子 主要是白云岩、泥灰岩和其他岩石的溶解。 镁盐溶解度比钙盐大,但镁盐在地壳中分布不广,易被植物吸收,所以很少见到镁占主要成分的水。 铁的水文地球化学特性受pH 和Eh的影响很大。在酸性介质中不同的Eh值时,以Fe3+或Fe2+形式存在;在碱性介质中以Fe(OH)2或Fe(OH)3形式存在。 pH从6增加到8,铁在水中的溶解度减少106倍。因此,当含铁的酸性水进入弱碱性介质中, 会发生Fe(OH)3沉淀。导致水中铁浓度减少。硅酸(可溶性SiO2) SiO2可以构成多种硅酸,常用通式

15、:xSiO2yH2O. 具有一定稳定性并能独立存在的硅酸有: 偏硅酸H2SiO3(x=1,y=1), 正硅酸H4SiO4(x=1,y=2)H4SiO4在水中可以解离形成H3SiO4-和H2SiO42-。 当水呈中性和弱碱性时,溶于水的H4SiO4处于不解离状态,只有当水为强碱性时,才发生解离形成其它组分。 含硅组分的浓度、石英及非晶质SiO2的溶解度随pH值的变化水质分析结果中,将硅酸浓度以SiO2计(称为“可溶性SiO2 ”),实际上是可溶性硅的总量;在水文地球化学研究中,也以偏硅酸H2SiO3表示可溶性硅的含量。分析的SiO2含量乘以1.3即为可溶性硅酸( H2SiO3 )的含量。元素 来

16、源特性溴自然界极少遇到含溴的矿物,岩石中分散状态的溴和海洋中的溴是地下水中溴的主要来源 溴和氯一样,随着水的矿化度增加而不断增加,但是在成盐过程中,进入石盐沉积阶段,溴离子和氯离子即分开,氯离子进入固相而溴离子的大部分仍留在水中,这说明溴化物的溶解度比氯化物更高。 锶 火成岩, 沉积岩,粘土在水中迁移时,锶是钙的“伴侣”。在深层氯化物卤水中可见到其高含量。在海水浓缩产生盐类沉淀时,天青石的沉淀在方解石之后,石膏和硬石膏之前。有机物种类繁多,主要有氨基酸、蛋白质、糖(碳水化合物)、葡萄糖、有机酸、烃类、醇类、醚类、羧酸、苯酚衍生物、胺等。各种不同形式的有机物主要由C、H、O组成,这三种元素占全部

17、有机物的98.5%,另外还存在少量的N、P、K、Ca等元素。地下水到底有多少种有机污染物,目前还不完全了解,饮用水供水中已检出的有机污染物超过1200种。就其污染物的种类、污染的范围和其普遍性以及对人体的危害而言,地下水有机污染物已经排在所有污染物的首位。许多有机污染物是有毒物质,它们可引起各种健康问题,甚至是致癌、致畸形、致突变物。一般来说,许多有机化合物是非水溶性的,所以其水中溶解度很低,即使如此,还有许多有机污染物的溶解度大于饮用水最大允许浓度。地下水中,气体以自由状态和溶解状态存在;地下水中常见的溶解气体有:O2、 N2 、CO2、H2S、CH4、H2以及Ar、Kr、He、Ne、Xe、

18、Rn等。按气体来源可分为:1)空气来源:O2、N2、CO2、Ne、Ar2)岩层生物化学来源:CH4、CO2、N2、H2S、H23)岩层变质作用来源: CO2、H2S、H2、CH4、CO、N2、HCl、HF、SO2、Cl2、NH34)放射性衰变来源:Rn、Ne、Ar、He研究地下水中气体成分的意义:对地下水中气体成分的研究有助于对地下水起源和成因的判别和解释水中的气体成分决定着含水层水文地球化学环境的性质;某些气体成分决定着地下水具有一定的特殊性能,如医疗矿水中的碳酸水和硫化氢水就是由于CO2和H2S在水中的含量较高所决定的。氧气 地下水中氧的来源主要是大气,因此近地表的地下水中,其含量较大,越

19、往深处含量越少。地下水中的溶解氧在很大程度上决定着水的氧化还原电位。 在自来水管内,使水管生锈: Fe+02Fe2O3Fe(OH)3氮气 地下水中的氮气主要来源为大气;此外,来源于微生物作用下NO3、NO2的转化(N2)。二氧化碳 地下水中的二氧化碳来源很复杂,包括大气,土壤生物化学作用,火山、岩浆活动和变质作用。 溶解于水中的CO2称为游离CO2。侵蚀性二氧化碳对混凝土和金属均有破坏作用。根据中国医疗矿水标准草案,水中可溶性CO2在500mg/L以上者为碳酸矿水。硫化氢 天然水中的硫化氢既可以来自有机物,也可以来自无机物。水体底层各种有机体腐败过程中经常见到;缺氧条件下去硫菌的去硫作用可以使

20、硫酸盐还原成硫化氢;大量的硫化氢也可以从火山喷发气体中析出。 硫化氢含量大于2mg/L的地下水,称为硫化氢矿水。 甲烷 甲烷是由于有机质分解时的各种生物化学作用而聚积在地下水中的。在正常温度压力下,甲烷的溶解度很小,因此,只有在地壳深部高温高压的条件下,甲烷才能大量溶解于地下水中。甲烷是强还原环境的标志 。地下水中重要的微生物主要有三种类型:细菌、真菌和藻类。由于微生物的催化作用,使得水和土壤中的大量化学过程得以进行。碳的微生物转化细菌对氮的转化作用硫的微生物转化微生物对农药的降解微生物的其他催化作用1.3.1 地下水质的综合指标 在水样分析中,除了测定单个组分的含量外,往往还要测定一些综合指

21、标,或者根据单项的水分析结果求得某些综合指标的计算值。这些综合指标主要是总溶解固体(TDS,矿化度、溶解性总固体)、含盐量、酸度、碱度、硬度、化学需氧量、生化需氧量、钠吸附比等。这些指标不仅可反映水某些方面的性质,而且在研究水文地球化学问题时,它们也是有用的指标。 一、第一组指标总溶解固体、含盐量、硬度及钠吸附比。 这组指标主要是体现水的质量的指标。总溶解固体是指水中溶解组分的总量,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。它通常以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,常记为“TDS”,这是英文Total Dissolved So

22、lids缩写。由于这种测定方法比较麻烦,所以分析结果中的“TDS”常常是计算值。其计算方法是:溶解组分(溶解气体除外)总合减去1/2的HCO3-,因为水样蒸干过程中,约有一半的HCO3-变成CO2气体跑掉,其反应如下: 除了HCO3-外,硝酸、硼酸、有机物等也可能损失一部分,当pH值较低时,其损失量更大一些。与此相反,可能有部分结晶水(如石膏,CaSO4H2O)和吸着水保留在干涸残余物里。因此,TDS实测值和计算值存在微小差别 。此外,国内外测定TDS时的蒸干温度有时也不一致,也会引起测定结果的偏差。含盐量是指水样各组分的总量,其单位以mg/L或g/L表示。这个指标是计算值,它与总溶解固体的差

23、别在于无需减去1/2 HCO3-。它常用于灌溉水质的评价,以及计算河流向海洋传输风化产物的参数。在海洋的研究中,常用含盐度代替含盐量。含盐度的含义是海水中所有组分重量占水重量的千分数,以表示。硬度以水中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的含量一般都很微,因此,硬度一般以水中的钙和镁来量度,其计算方法是钙和镁的毫克当量总数乘50,以CaCO3表示,其单位是m g/L。1德国度=17.8mg/L(CaCO3),1法国度=10mg/L(CaCO3),1英国度=14.3mg/L(CaCO3) 水按硬度分类硬度范围分类

24、CaCO3的mg/L德国度7545025.2极硬水硬度是一个很有用的水质指标。 硬度也称总硬度,它是碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度的总和。碳酸盐硬度是指Ca2+和M g2+与CO32-和HCO3-结合的硬度,以CO32-和HCO3-毫克当量数之和乘50算得,如所算得的数值大于总硬度,其差值称为负硬度。总硬度与碳酸盐硬度的差值为非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度也称暂时硬度和永久硬度,因为碳酸盐硬度是指与CO32-和HCO3-结合的那部分Ca2+和M g2+,水煮沸时成CaCO3沉淀而被除去,而非碳酸盐硬度是指与 Cl-、SO42-、NO3- 结合的Ca2+和M g2+,水煮沸后不能除去。钠吸附比

25、以符号“SAR”表示,其数值按下式计算:SAR无量纲,Na+、Ca2+、Mg2+单位为meq/L。SAR是评价灌溉水水质的一个有用指标。高SAR值的水灌溉会引起土壤板结。在研究水和土壤间K和Na与Ca和Mg进行阳离子交换时,SAR也是一个有用参数。 化学需氧量、生化需氧量、总有机碳及氧化还原电位。它们是表征水体环境状态的指标。生化需氧量是指水体中的微生物在降解水中有机物的过程中所消耗的氧量,以mg/L表示,以符号“BOD”代表(Biochemical Oxygen Demand)。 通常采用20下培养5天的测定结果来标定BOD,并记为BOD5。对于大多数天然水体来讲,20一般是一个平均温度,但

26、应明确5天远未达到有机物的完全氧化时间,选择5天的培养时间是因为BOD5在BOD中已经占到了相当大的比例,对于生活和工业废水来说,可占到总BOD的70%-80%,而且选择5天的培养时间也可使氨氧化的影响达到最小。 化学需氧量是指采用化学氧化剂氧化水中有机物和还原性无机物所需消耗的氧量,以mg/L表示,以符号“COD”代表(Chemical Oxygen Demand)。 COD = 1.6-2.7BOD5COD测定的最大缺点是不能对生物可降解与不可降解的有机质进行区分,而且不能提供可降解有机物在天然条件下达到稳定状态的任何速度信息。其优点是测定所需时间短,只需3个小时,因此在很多情况下都用CO

27、D代替BOD。总有机碳是指水中各种形式有机碳的总量,以mg/L表示,以符号“TOC”代表(Total Organic Carbon),可通过测定高温燃烧所产生的CO2测定TOC,也可通过仪器迅速测定TOC。 COD、 BOD及TOC都是表征水体环境有机污染的水质指标,地表水的研究中常用。氧化还原电位是表征水体氧化还原状态的一个综合性物理化学指标,一般以符号“Eh”代表,其单位为v或mV,如Eh值为正值,说明水系统处于比较氧化状态;如Eh值为负值,说明税系统处于比较还原的状态。 水体的氧化还原电位对环境因素的变化很敏感,温度、pH值以及溶解气体含量的变化都会对其造成很大影响,因此,Eh值一般都在

28、现场使用铂电极进行测定。天然水中的溶解氧(DO,Dissolved Oxygen)主要来源于空气中的氧气,故溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度有密切的关系。 溶解氧是水中有机物进行氧化分解的重要条件,当大量有机物污染水体时,水体的溶解氧可被急剧地消耗,如其消耗速度超过氧气从空气中进入水体内的速度,则水中的溶解氧就会不断降低,甚至接近于零而呈缺氧状态,此时水中的厌氧生物就会大量繁殖,有机物发生腐败使水产生臭味。因此,溶解氧的含量可作为判断水体是否受到有机物污染的间接指标。这组指标包括pH值、酸度和碱度。表征水系统酸碱平衡特征的指标。pH值是衡量水溶液酸碱性质的一个综合性物理化学指标,它对化学

29、元素在水溶液中的存在形式及地下水与围岩的相互作用有着重要的影响。 天然水的pH值一般在7.2-8.5之间,当pH值过高或过低时,则表示水有可能受到了污染。 我国生活饮用水卫生标准规定饮用水的pH值应在6.5-8.5之间。pH值过高,会导致水中溶解盐类的析出,使水的感官形状恶化,而且会降低氯化消毒的效果。当pH值过低时,则会使水有较强的腐蚀作用,增强水对金属(铁、铅、铝等)的溶解。碱度是表征水中和酸能力的一个综合性指标。一般地下水的碱度主要决定于水中HCO3-、CO32-的含量。可直接测定,也可通过计算求得。计算方法是HCO3-和CO32-毫克当量/升的总和乘50,以CaCO3表示,其单位是mg

30、/L,称碳酸盐碱度。 酸度是表征水中和强碱能力的一个综合性指标。组成水中酸度的物质可归纳为三类:(1)强酸,如HCl、HNO3、H2SO4等;(2)弱酸,如CO2、 H2CO3、 HCO3-及各种有机酸等;(3)强酸弱碱盐,如FeCl3、Al2 (SO4)3等。水中这些物质对强碱的总中和能力称为总酸度。总酸度与水中的氢离子浓度并不是一回事。氢离子浓度表示水中呈自由离子状态的H+数量,而总酸度则表示了中和过程中可与强碱反应的全部H+数量,其中包括了已电离的和将要电离的两部分,已电离的H+浓度的负对数值即为pH值。酸度以CaCO3表示,单位是mg/L。我们在使用水分析结果时,首先应对分析数据的可靠

31、性加以检查,然后对已有的数据进行分析整理,在此基础上,对一些水文地球化学问题作出合理的解释。这是水文地球化学问题研究中的一种有效方法,但这种方法往往被忽视。式中,E为相对误差(%);mc及ma分别为阳离子及阴离子的毫克当量浓度(meq/L)。如Na+和K+为实测值,E应小于士5%,如Na+ + K+为计算值,E应为零值或接近零值。1.总溶解固体 如果总溶解固体是计算值,应检查其数值是否减去1/2的HCO3- 含量。这是最常见的一种错误。3.硬度 总硬度也是计算值。其数值应按下列方法检查:(Ca2+ + Mg2+)(毫克当量数总和)50=总硬度(CaCO3),mg/L。 4.TDS实测值与TDS

32、计算值之差如果分析结果中有实测的TDS值,应求得TDS的计算值,以检查TDS实测值的可靠性。根据经验,两者的差值应符合下述要求:当TDS100mg/L时,相对误差应10%; TDS= 100-l000mg/L时,相对误差应 1000mg/L时,相对误差应士5%。 当pH8.4时,水分析结果不应出现H2CO3,如果水分析结果不符合上述情况,说明pH或CO32-和H2CO3的测定有问题。1.在一般的地下水中,Na+总是大于K+,如果出现反常的情况,分析结果值得怀疑。2.地下水中Na+或Na+K+一般都不会出现零值,如出现此情况,可认为是分析的错误。3.大量的统计资料表明,电导与总溶解固体有较好的相

33、关性。对于一般的地下水来说,TDS和电导有如下关系:(1)TDS (mg/L) = K 电导(mS),K=0.55-0.75。当水中阴离子以HCO3-和C1-占优势时,K接近于0.55,当SO42-浓度较高时,K接近于0.75。 ( 2)电导(mS )=100(阴离子或阳离子毫克当量总数/升)。上述两种关系式只能粗略地检查分析结果的准确性,但后一种关系式较前一种更稳定些。对于TDS50000mg/L和TDS很低的水来说,TDS和电导的相关性差。对于源于同一含水系统的一系列水样来说,TDS和电导的关系可以很好地建立起来,利用这种关系能比较有效地对分析结果的准确性进行检查。一、离子浓度图法1.圆形图示法 把圆形分为两半,一半表示阳离子,一半表示阴离子,其浓度单位为meq/L,某离子所占的扇形的大小,按该离子毫克当量占阴或阳离子毫克当量总数的比例而定。圆形的大小按阴阳离子总毫克当量数大小而定。 可以用来表示一

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