【正文】 ? 人類(lèi)利用和改造自然的過(guò)程中，影響很大 ? 灌溉不當(dāng)時(shí)，過(guò)多的地下水滲入地下，抬高了地下水位，使蒸發(fā)作用加強(qiáng)，促使地下水發(fā)生濃縮作用； ? 由于工業(yè)三廢（廢水、廢氣、廢渣） ? 農(nóng)業(yè)大量施用化肥，使其中的有害元素和成分（如酚、氰、砷、汞、鋅、鉛、鉻、錳、銅、亞硝酸等）進(jìn)入土壤和水體，會(huì)使地下水化學(xué)成分發(fā)生改變； ? 生活廢水及人類(lèi)的排泄物滲入地下進(jìn)入地下水中，也造成地下水化學(xué)成分的變化。 ? 在實(shí)際工作中，對(duì)于地下水化學(xué)成分形成、變化的認(rèn)識(shí)，應(yīng)分析水化學(xué)成分的特點(diǎn)與地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄之間的聯(lián)系。同時(shí)地下水化學(xué)成分是自然歷史過(guò)程中的產(chǎn)物，因此必須研究自然地質(zhì)歷史環(huán)境（地質(zhì)、地貌的發(fā)展歷史），綜合分析才能正確認(rèn)識(shí)地下水化學(xué)成分形成的主導(dǎo)作用，并預(yù)測(cè)地下水化學(xué)成分的變化趨勢(shì)。 第四節(jié) 地下水化學(xué)成分的研究方法 一 、水質(zhì)分析 取水樣 二 、水質(zhì)分析成果的表示方法 三、 化學(xué)元素之間的比例系數(shù)在地下水化學(xué)成分研究中的意義 四、 思考題 ? 了解區(qū)域地下水化學(xué)成分的一般特征及其變化規(guī)律。 ? 特點(diǎn) 是分析項(xiàng)目少，精度要求低，設(shè)備簡(jiǎn)單，分析速度快，可在野外就地進(jìn)行。 簡(jiǎn)易水質(zhì)分析箱。 ? 簡(jiǎn)分析項(xiàng)目：除物理性質(zhì)以外，一般只測(cè)定地下水的主要成分如 Ca2+、 Mg2+、 HCO SO42及 pH值、總礦化度、總硬度等。 ? 通過(guò)計(jì)算求得水中 K＋ +Na＋ 含量，并定性分析水中NO NO NH4+、 Fe3+、 Fe2+、 H2S及 CO 2等。 ? 為了檢查和校核簡(jiǎn)分析結(jié)果，可取一定數(shù)量的水樣作全分析。 ? 全分析是在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的分析。 ? 不是對(duì)所有成分都分析，項(xiàng)目較全、精度高。 ? 除簡(jiǎn)分析項(xiàng)目外還 包括 ： K+、 Na+、 Ca2+、 Mg2+、NH4+、 Fe2+、 Fe3+、 HCO SO4 Cl、 CO3NO NO pH值、 H2S、 CO總硬度、耗氧量、干涸殘余物、灼熱殘?jiān)?、懸浮物、可溶性硅酸H3SiO4等。 專(zhuān)門(mén)分析是根據(jù)研究工作任務(wù)的目的要求而進(jìn)行的特定項(xiàng)目的分析。 如為尋找飲用水時(shí)，須進(jìn)行細(xì)菌分析及有毒成分如 As、Pb、 F、 Hg等項(xiàng)目的分析； 在工程建設(shè)中，須對(duì)地下水進(jìn)行侵蝕性測(cè)定分析； 尋找多金屬礦床時(shí)，要求進(jìn)行 pH值、 SO4 Cl及重金屬或稀有微量元素分析等。 二、水質(zhì)分析成果的表示方法 ? 有 離子毫克數(shù)表示法、離子毫克當(dāng)量表示法、離子毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)表示法、庫(kù)爾洛夫式表示法及圖示法等。 離子在水中的絕對(duì)含量（ mg/L） 離子在水中的毫克當(dāng)量數(shù)來(lái)表示 可以反映各種離子間的數(shù)量關(guān)系和化學(xué)性質(zhì)。計(jì)算： 該 離子的 當(dāng) 量毫克數(shù)離子1＝ 中某 離某離子的毫克 當(dāng)1 的升水中該量升水 總數(shù)陰（陽(yáng)）離子毫克當(dāng)量 當(dāng)量數(shù)該陰（陽(yáng)）離子的毫克）量百分?jǐn)?shù)（某陰（陽(yáng)）離子毫克當(dāng) ?%將 1L水中陰、陽(yáng)離子的總數(shù)各以 100％來(lái)計(jì)數(shù)。 便于將不同地下水成分進(jìn)行比較。 因陰、陽(yáng)離子是按等當(dāng)量化合的，陰離子的毫克當(dāng)量總數(shù)（ ∑r－ ）應(yīng)與陽(yáng)離子毫克當(dāng)量的總數(shù)（ ∑r＋ ）相等。實(shí)際分析中 相對(duì)誤差（ e） 一般 e≤2 ～ 5％即可， 超標(biāo)需重新分析。 %100???? ?? ?? ????rrrre ? 按照水中各種主要離子成分的相對(duì)含量大小，以一種分子式的形式表示水的化學(xué)成分，該分子式稱(chēng)庫(kù)爾洛夫式： ））涌水量（水溫（量百分?jǐn)?shù)）各陽(yáng)離子含量（毫克當(dāng) 量百分?jǐn)?shù)）各陰離子含量（毫克當(dāng)））總礦化度（）氣體含量（微量元素含量（ sLCLgLgLg //// ?陰、陽(yáng)離子均依含量遞減次序排列，含量小于 10％的離子在式中不表示出來(lái)；各種成分含量一律標(biāo)在該成分符號(hào)的右下角；各元素的原子數(shù)均移至上角。當(dāng)涌水量已知時(shí)可將涌水量 Q（ L/s）置于溫度之后。 例如 某溫泉的分析結(jié)果，按庫(kù)爾洛夫式表示： ? 橫線(xiàn)上、下分別為陰、陽(yáng)離子毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)，它們按遞減順序排列； ? 橫線(xiàn)前 M表示礦化度、氣體成分和特殊成分（微量元素）； ? 橫線(xiàn)后為水溫 T（ ℃ ）、涌水量 Q（ L/s）。 ? 庫(kù)爾洛夫式表示地下水化學(xué)成分簡(jiǎn)單明了，能反映地下水的基本特征。確定地下水的類(lèi)型時(shí)，只考慮毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)＞ 25％的陰、陽(yáng)離子的成分，如上式表示該溫泉地下水類(lèi)型屬于 HCO3NaＣ a型水。 2760421365 )( QTCaNaKSOH COMCOSi OHF? 用圖式或顏色表示各離子相對(duì)含量 ? 1）小柱狀圖示法 將主要陰、陽(yáng)離子的毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)，分別表示在兩個(gè)并列的柱狀圖上。陰、陽(yáng)離子從下而上的順序是 Ca2+、Mg2+、 K++Na+及 HCO SO4Cl?？纱笾鹿烙?jì)水中鹽類(lèi)存在形式，如： Ca(HCO3)Mg(HCO3) MgSO MgCl NaCl等鹽類(lèi)。 2)圓形指示燈圖示法 圓等分為 10等分，外環(huán)、內(nèi)環(huán)表示陽(yáng)、陰離子的毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)，符號(hào)表示各離子成分；中心部分用顏色表示礦化度大小。正北為起點(diǎn)，逆時(shí)針順序排列為陽(yáng)離子 Ca2+、 Mg2+、 Na+，陰離子 HCOSO4 Cl。常表示在綜合水文地質(zhì)圖上。 三、化學(xué)元素之間的比例系數(shù)在地下水化學(xué)成分研究中的意義 化學(xué)成分很多組分彼此存在著一定的共生關(guān)系，即某些成分與另外一些成分常相伴而存在，其相伴元素在數(shù)量上的比例關(guān)系，稱(chēng)為 比例系數(shù) 。利用比例系數(shù)，可以判斷地下水的成因、進(jìn)行水化學(xué)分類(lèi)及水化學(xué)找礦等。成因類(lèi)型不同的地下水，比例系數(shù)也不同。 常用的比例系數(shù)有： Cl/Br系數(shù) ： 氯與溴物理化學(xué)性質(zhì)很相近，這兩種元素進(jìn)入海水后經(jīng)常伴生在一起。 通常海水的 Cl/Br系數(shù)為 300（重量比）左右。當(dāng) Cl/Br系數(shù)大于300時(shí)，說(shuō)明這種水屬于溶濾巖鹽形成的溶濾水； Cl/Br系數(shù)小于 300時(shí)，說(shuō)明水中 Br富集，這種地下水屬古埋藏型海水。 Ca/Sr系數(shù) ： 它可以確定地下水的形成條件。 在沉積巖（碳酸鹽巖）溶濾水中 Ca/Sr大致為 200；在海水中或與海相盆地有關(guān)的水中 Ca/Sr為 33；在 Sr富集的地段， Ca/Sr常降低到個(gè)位數(shù)或更小。 Br/I系數(shù) ：一般在海水中為 1300，在地下水中一般較小，而油田水中僅為個(gè)位數(shù)。 四、思考題 ? ？ ? ？地下水有哪些物理性質(zhì)？這些性質(zhì)能說(shuō)明些什么問(wèn)題？ ? ？各以何種形式存在于水中？這些成分的來(lái)源如何？ ? ？它們是如何形成的？為什么要研究這些化學(xué)性質(zhì)？ ? ，其中主要離子成分也不同？隨著地下水礦化度的增高，水中主要離子成分是如何變化的？ ? ？在研究地下水化學(xué)成分形成和變化的作用時(shí)，應(yīng)注意哪些問(wèn)題 ? ? ？