地下水組分特征教學(xué)課件ppt-資料下載頁
2025-01-03 02:19本頁面
【正文】 的礦化度、埋藏條件、溫度、大氣壓力、空氣中氧的分壓有關(guān)。 第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ?2. 含量分布特征 ? (1) 地下水中溶解氧的含量一般在 015mg/l； ? (2) 缺氧環(huán)境各地深度不一，主要取決于地下水與大氣的隔絕程度； ? (3) 地下水中溶解氧的含量 隨深度增加而減少 ； ? (4) 溫度升高，溶解氧含量降低 （ 0℃ → 35℃ ，溶解氧濃度從 ）； ? (5) 大氣壓升高，溶解氧含量增加。 第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ?3. 氧的來源 ? (1)氧在干燥空氣中的含量為 %，水體中的大部分單質(zhì)氧可以來自大氣，因此水體與大氣接觸再復(fù)氧的能力是水體的一個(gè)重要特征 。 ? (2) 水生植物光合作用釋放氧， 但這個(gè)過程僅限于白天 。 ?6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 ? 水中氧的輸出部分包括有機(jī)物的氧化、有機(jī)體的呼吸和生物殘骸的發(fā)酵腐爛作用等。 第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ?4. 氧的水文地球化學(xué)作用 ? (1) O2決定地下水的氧化還原狀態(tài)，從而影響水中元素的遷移。 如在含氧多的地下水中， Fe形成高價(jià)化合物而從中沉淀；反之，地下水中含 O2少，形成低價(jià)態(tài)化合物而易于在水中遷移。 ? (2) 對(duì)金屬材料具有侵蝕作用。 如自來水管銹蝕。 ? (3) 影響水生動(dòng)植物的生存。 第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ?二、氮 (N2) ? 1. 來源 ? 主要來自大氣， N2占大氣的 78%。 ? 在封閉缺氧的地質(zhì)構(gòu)造，由于去硝化作用將 NO3和 NO2轉(zhuǎn)為 N2。 第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ?2. 分布特征 ? (1) 由于 N2的化學(xué)性質(zhì)不及氧活潑 ， 它的分布隨深度的減少 ， 不及 O2明顯 。 ? (2) 若地下水中 Ar/N2比值為 （ 氬占大氣體積的 %） ， 則表明水中 N起源于大氣 ， 若 Ar/N2＜， 則表明水中含生物起源或變質(zhì)起源的 N。 第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ?三、硫化氫 (H2S) ? 1. 來源 ? (1) 有機(jī)物來源： 含硫蛋白質(zhì)厭氧分解 。 ? (2) 無機(jī)來源：缺氧條件下，脫硫酸作用使 硫酸鹽還原分解而產(chǎn)生 H2S； 火山噴發(fā) 氣體的析出，自然界最多的 H2S來自火山噴發(fā)。 ? 硫化氫不穩(wěn)定，只有缺氧條件下才能存在，一旦受到擾動(dòng)，就會(huì)發(fā)生氧化或從水中溢出。所以天然水中的硫化氫一般出現(xiàn)在地下水中。 第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ?2. 分布特征 ? (1) 一般地下水中含量很少，多在 1mg/L以下。 ? (2) 在油田地下水及現(xiàn)代火山活動(dòng)區(qū)地下水中， H2S含量較高，可達(dá)幾百 mg/L幾十 g/L， H2S的存在說明地下水處于還原環(huán)境。 ?3. 與人體健康關(guān)系 ? H2S＞ 2mg/L以上的地下水，稱為 H2S礦水， H2S礦水可治療多種外傷及皮膚病。 第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ?4. 地下水中 H2S的存在形式 ? 天然水中 ， H2S以溶解氣體及硫氫酸的離解形式存在： + 72 + 2 1 3H S H + H S = 1 0H S H + S = 1 0KK第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ? (1) pH， 呈 H2S溶解氣體的形式存在； ? (2) pH， 呈 HS形式存在； ? (3) pH=， H2S、 HS各占一部分 。 ? H2S和 HS的分布分?jǐn)?shù)隨 pH變化的曲線 ？ 存在形態(tài) pH 4 5 6 7 8 9 10 H2S mol％ HS 第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ?四、二氧化碳 (CO2) ? 1. 基本概念 ? (1) 游離 CO2：溶解于水中的 CO2的統(tǒng)稱。 ? (2) 平衡 CO2：與 HCO3平衡的 CO2。 ? (3) 侵蝕性 CO2：當(dāng)水中的游離 CO2濃度大于平衡 CO2濃度時(shí)，多余部分的 CO2對(duì)碳酸鹽巖和金屬構(gòu)件具有侵蝕性，這部分 CO2即為侵蝕性 CO2。 第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ?2. 來源 ? (1) 空氣中的 CO2； ? (2) 土壤生物化學(xué)作用（植物呼吸、有機(jī)物分解是淺層地下水中 CO2的主要來源。 ? (3) 深部地殼中發(fā)生各種變質(zhì)作用產(chǎn)生的 CO2； ? (4) 幔源碳逸出的 CO2； ? (5) 巖漿分異作用產(chǎn)生的 CO2。 ????????004 0 0 C327 0 0 C3 2 2CaCO CaO + COCaMg( CO ) CaO + MgO + CO第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ?3. 分布特征 ? (1) 一般地下水中游離 CO2為 1540mg/L，很少超過 150mg/L。 ? (2) 礦泉水中 CO2含量很高，幾百 mg/L至幾十g/：江西尋烏溫泉 CO2含量為 1193mg/L。 ? (3) 現(xiàn)代火山活動(dòng)區(qū)，地下水中 CO2含量為 50010000mg/L。 第三節(jié) 地下水中的氣體組分 ?五、甲烷 (CH4) ? CH4是最簡單的有機(jī)物，它可由有機(jī)質(zhì)的各種生物化學(xué)作用產(chǎn)生。一般地下水中含量不高，只有在封閉的還原環(huán)境的地下水中達(dá)到較高含量。 ? 石油及鹵水中 CH4含量很高：四川某鹵水開采區(qū)，井下 4500m以下的地下鹵水中， 10%為 CH4氣體。當(dāng)?shù)叵滤杏辛蛩猁}時(shí)，甲烷能促使還原而產(chǎn)生 H2S氣體， 甲烷是強(qiáng)還原環(huán)境標(biāo)志之一。
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