水化学特征及影响因素
天然水的化学特征
一、雨水
雨、雪、雹等统称为降水,比较纯净,但随地区和大气环境影响,会溶存吸收杂质和气
体。在接近海洋和内陆盐湖地方的降水中会溶解一些氯化钠盐分,离海岸距离近的雨水中
Cl-
含量高。一般雨水的总含盐量不超过
50mg/L
,结垢物质
(
钙、镁〕更微。在
250C, 1
大
气压下,
由于空气中
COZ
的溶人可使雨水
pH
值达
5.6
,
这一因素是自然的,
并非化学污染,
温度、气压澎响但多不大,
pH<5. 6
时才称为酸雨。
二、河水
河水中含有的悬浮物和溶解盐类随流经地区的气候、地质条件、补给水的影响而变化。
沿途有工矿企业排水时将污染水质。
我国河水的含盐量可在
13 -9185mg/L
之间变化,而
1000mg/L
以上者为少。河水的水化学特征是
Ca z+ > Na+ > Mg2+ HCO3->SO2-4>Cl-
一般河水呈现微酸性。在洪峰期间悬浮物含量增加,含盐量减少
;
枯水期则相反。细菌、藻
类及有机物在河水中含量也较高。
我国河流的水化学特征有明显的地带性
:
重碳酸盐类分布最广,占全国面积的
680o I
氯
化物盐类占
25.4%o
,硫酸盐类分布最少占
6.6%
并大部分分布在西部内陆地区。东南沿海
河流含盐量最少为
36. 4mg/L
,在塔里木河米兰附近测得含盐量达
32 732mg/L(
接近海水含
盐度
)
,两者相差近
1000
倍。我国河水中硬度类别分布情况。
三、湖水
湖泊是提供工业和饮用的主要水源,
并具有改善区域生态环境等多种功能。
湖水的化学
成分决定于流人水源及补给湖泊的地下水流的成分,
并与在湖内进行生物作用和湖泊集水面
的自然地理条件有关。
是否有水流从湖泊流出,
对湖水化学成分形成过程有特殊意义。
不排
水湖泊湖水耗损于蒸发,
因而进人湖内的盐类不断聚积,
其浓度继续升高,
结果湖泊变成咸
水湖。
排水湖的含盐量通常不超过
200 - 300mg/L
,咸水湖中的离子总数可达
5. 82g/L
。湖泊
的深度、面积、容量对水质有明显影响。我国东北地区
(
松嫩平原的东北部
)
气候干旱,地形
低洼,
湖泊密集,周围盐碱土分布其盐分多属苏打盐土,
地表水和地下水的含盐量较高,水
中主要成分是重碳酸钠,含盐量
2700mg/L
左右,为淡水湖、咸水湖和卤水盐湖三种类型。
根据调查资料,
大约有近
20%
的湖泊水质较好
(11
一
m
类
)
,
有
80%
以上的湖泊受到污染
(N-
劣
V
类
)
,这表明当前我国湖泊水质污染问题十分严峻。
四、水库水
水库水中溶解盐类主要取决于补给水库的地表水和地下水的化学成分
;
水库调节情况
;
降水量和蒸发量
;
库盘土层含盐量
;
库水中的生物作用和生物化学作用
;
有无外来污染水源
(
工业废
水、生活污水
)
。在决定水库化学情况时,主要决定水库流人量和流出量
(
水库调节
情况
)
。
从给水卫生要求方面,
应注意库址选择与库底卫生清理并对水库周围建卫生防护带。
五、地下水
地下水是工矿企业、
城镇供水的主要水源之一。
地下水也是矿物资源,
如当氯化钠大于
50mg/I.
、碘大于
20mg/L
时,就有作为原料利用的价值。地下水起源于大气降水和地表水
渗透
;
土层中水汽的凝结
;
初生水和共生水。有的认为地下深处的地下水是岩浆中分离出的气
体凝结所形成的。
土层中水汽的凝结有其实际意义,
在降水非常少的沙漠平原里,
这种水可作为饮用水的
重要来源某些地区地下水温度较高,婴下热能
”
能源。通过地层的渗滤作用,地下水比较清
澄,细菌、微生物也不易存在,但溶解的矿物质较多,其成分与地层性质、补给水水源水质
有关。
当地下水受河流补给,
而河流受到海水倒灌时,
地下水中氯离子含量相应上升。
矿床、
煤层、
油田范围内以及矿坑中抽取的地下水质量较差。
地下水含有放射性物质氛,
一定范围
内具有医疗作用。
地下水按矿化度划分为四类
:
①
淡水,
矿化度小于
lg/L;
②微咸水,
矿化度
1
一
3g/L;
③半咸水,矿化度
3-5g/L;
④咸水,矿化度大于
5g/L
。
地下淡水分布区的面积约
810.65
万
km'
,占全国总面积的
85-39%o
。微咸水分布区,
主要分布在我国的河北、
山东、
江苏、
宁夏回族自治区、
新疆维吾尔自治区、
内蒙古自治区、
甘肃、山西、陕西和吉林的部分地区,地下微咸水分布区的面积约
53.92
万
km'
,占全国总
面积有的
5.68%o
。
半咸水、咸水分布区,主要分布在新疆维吾尔自治区的许多地区、
宁夏回族自治区、内
蒙古自治区、青海、甘肃的部分地区,以及天津、河北、山东、辽宁、上海、江苏、广东的
部分滨海地区
;
地下半咸水、咸水分布区面积约
84.73
万
km'
,占全国总面积的
8.93%.
六、海水
海水的盐分是由河流汇集,携带集聚而成的。海水的平均含盐量为
35g/kg (35.7g/L)
,
海水平均密度为
1.03g/cm3
,
海水的盐分浓度受蒸发和降水影响而有差异,
河流人口处海水
的盐分有降低。海水的冰点也随盐分变化,当海水的盐分在
24. 7%
时,点是一
1. 3320C
,
海水中总的有机物含量约
2mg/L
,
由于海洋中的溶解与沉淀平衡,
使海洋中的各种离子比例
成分相对恒定因此
pH
值在
8-8.3
之间,海水一般具有碱性,海水中约有
70
多种元素,但
主要的是
10
余种,见表
1-23.
由于生物的吸收,
钙在表层可能会相对地减少。
二氧化硅也是由于这种方式从表面的海
水中除去,
所以海水中
SiO2
的含量随探度而有规则地增加。
COZ
是控制海洋中
CaCO3
溶
解度的重要因素,它也取决于生物活动的性质和数量。
海水的化学特征为
Na>Mg>Ca, Cl>S04>CO3.
海水的含氯度是指
lkg
海水中所含氯离子的总质量。
海水的含盐度是指
lkg
海水中所溶解的固体物总量,两者
常用单位是
g/kg%
。
盐度
35%
。指
1kg
海水中溶解的固体物是
35g
,含盐度
%
。
= 1.806 6
含氯度
%
。
含盐量为
35000mg/L
的海水称为标准海水,这是因为世界上绝大多数的海水具有上述
的含盐量,其中的离子组成比例全世界也十分相近,但是实际总
TDS
变化范围很宽,波罗
的海的海水含盐量为
7000mg/L,
红海和波斯湾的海水含盐量为
45000mg/L
。由于土壤影响
和内陆水的渗入,近海岸井水的含盐量及组成变化极大。标准海水组成见表
1-24
海水利用的范围主要有以下几方面。
(1)
海水代替淡水直接作为工业用水。
工业冷却水占工业用水量的
80%
左右。
海水利用,
主要是代替淡水作为工业冷却水,利用海水有如下的优越性。
1)
水源稳定。海水自净能力强,水质比较稳定,采用量不受限制。
2)
水温适宜。工业生产利用海水冷却,带走生产过程中多余的热量。海水,尤其是深层
海水的温度较低,且水温较稳定,如大连海域全年海水温度在。
0-25
℃之间。
3)
动力消耗低。一般多采取近海取水,不需远距离输送。
4)
设备投资少,占地面积小。与淡水循环冷却相比,可省去回水设备、冷水塔等装备。
(2)
用海水作树脂再生还原剂和溶剂。在钠离子交换过程中,当软水的硬度超过规定标
准时,
即表明交换树脂已失去交换能力,
需用食盐溶液对交换树脂进行再生还原,
使其恢复
交换能力。在工业企业的低压锅炉软水处理工艺中,传统的方法是采用自来水配制
5%-g%
朱琰
(浙江大学地球科学系,杭州玉泉,310012,中国)
中国位于世界上最大的陆地欧亚大陆的东部,陆地面积约960×104km2。东临世界上最大的海洋太平洋。从东往西,地势从滨海平原到丘陵高地,一直到世界屋脊青藏高原。由于不同的地区具有不同的气候、地形地貌和地质特征,因此,整个国家具有较为复杂的区域水文地质结构和水文地质特征。
1 气候条件
1.1 概述
中国的气候受较强的季风影响,冬季西北风、夏季东南风为主。受季风的周期变化和地形的影响,总体上中国大部分地区四季分明。冬季,来自高纬度地区的北风寒冷干燥;夏季,来自低纬度海域的南风温暖湿润。由于地域广泛,跨越35°的纬度,地形复杂,中国的地区气候差异显著。季风造成各地降雨和气温的明显变化,可分为热带、温带和寒带,并且形成热带雨林、沙漠、寒潮、飓风和春雨等。
夏季3个月的降雨占全年降雨的60%以上。降雨量由东南沿海(1000~2000mm,最大8408mm台湾)逐渐向西北的100~200mm递减。新疆东部,欧亚大陆的中心,同时也是中国干旱地区的中心,年降雨量小于50mm。最小值在吐鲁番盆地的托克逊,仅3.9mm。
1.2 气候分区
以长江为界,中国南方为亚热带气候,终年多雨,夏季湿热漫长,冬季短暂。总体上,中国可以分为东北、华中、华南、西南、西藏、西部内陆和内蒙古7个气候分区。其特征如表1。
表1 中国大陆气候分区与特征
中国的大部分地区处于四季分明的温带,东南和华中地区温暖湿润,北方和东北地区相对干旱。许多地区夏季炎热多雨、湿度大,冬季干燥。在北方80%以上的降雨集中在夏季,而南方夏季降雨量只占年降雨量的40%。东南沿海7月至9月的雨季台风频繁。
2 水文地质特征
2.1 水文地质分区及其水文地质特征
地理上,中国可分为6个水文地质分区Ⅰ—东部大平原:Ⅰ1—松辽平原,Ⅰ2—黄淮海平原;Ⅱ—北部高原区:Ⅱ1—内蒙古高原,Ⅱ2—黄土高原;Ⅲ—西部内陆盆地:Ⅲ1—河西走廊、Ⅲ2—准格尔盆地、Ⅲ3—塔里木盆地,Ⅲ4—柴达木盆地;Ⅳ—东南和中南丘陵;V—西南岩溶丘陵;Ⅵ—青藏高原:Ⅵ1—冻土高原,Ⅵ2—高原山地。中部顺纬度方向分布的秦岭山脉可作为划分南北的天然界线,各地区截然不同的地理和地质条件形成各自的水文地质特征。
(1)北方地区:在北方,由东往西,分别为:
东部大平原,主要包括松辽平原、黄淮海平原等,广泛分布的大平原,包括辽阔的山麓平原,巨厚的第四纪砂砾石形成很好、很厚的含水层。平原主要是中生代或新生代的沉降盆地,分布巨厚的松散沉积物,为丰富的地下水提供了有利的储存条件。地下水主要接受降雨的垂直入渗补给。年降雨量小于800mm,并且由东往西递减。
往西气候变化为典型的内陆干旱区,但山麓平原由于受山区河流的入渗补给,因此含有大量的地下水。在贺兰山以东的半干旱的地区,年降雨量为200~500mm,在贺兰山以西的极端干旱的戈壁地区,年降雨量减少为小于100mm。
内蒙古高原和黄土高原,是东部半湿润地区与西部干旱地区的过渡带。由于地质条件的限制,地下水缺乏,仅在一些断陷盆地,如关中平原、河套平原和银川平原分布丰富的地下水。
西部内陆盆地,主要由河西走廊、准格尔盆地、塔里木盆地和柴达木盆地组成,典型的干旱沙漠,地下水分布在广阔的山麓平原。
北方地下水的水化学特征较南方复杂得多。
(2)南方地区:在南方,基岩裸露,山地丘陵广泛分布,穿插小型的盆地,因此以地下水裂隙水为主。由东往西分别为:
东南和华中、华南丘陵,各类基岩广泛出露,以基岩裂隙水为主。
西南岩溶丘陵,碳酸盐岩广泛分布,岩溶水和地下暗河发育良好。碳酸盐岩主要为古生代和部分三叠纪的石灰岩,层厚,岩溶裂隙充分发育,降雨量的30%~70%渗入地下,集中在岩溶管道中,形成主要受构造条件控制的地下河系统。
青藏高原,平均海拔4000m。含水层主要为永冻层或具冰川成因,地下水完全受垂直分带控制。
中国南方年降雨量为1000~3000mm,河流湖泊密布,但部分中生代红层盆地和滨海平原严重缺水。在长江三角洲平原、江汉平原和成都平原等地的第四纪含水层中发现厚度大、地下水丰富的区域。
中国南方中生代和新生代的红层盆地广泛分布、丘陵起伏。普遍含钙质砂岩和钙质结核,形成承压含水层,常被作为小型企业的供水水源。
2.2 地下水资源的开发
随着城市人口的增长和工业的迅速发展,地下水在中国的工业和市政供水中的重要性日益增加。根据国土资源部的统计,中国有1243个地下水开采水源地,以开采量大小和地下水类型统计,见表2。
表2 中国地下水水源地类型统计
许多地区依赖于地下水。约有400个城市以地下水为供水水源,其中约60个城市以地下水供水为主,如石家庄、呼和浩特、沈阳、济南、海口、西安、西宁、银川、乌鲁木齐和拉萨等。在许多城市,如北京、天津、大连、哈尔滨、南京、杭州、南昌、青岛、郑州、武汉、广州、成都、贵阳、兰州、长春、上海等,地下水与地表水一起作为供水水源。因此,地下水的水化学特征和水质变化对于社会生产和人民身体健康非常重要。
3 地下水的化学性质
3.1 地下水水质分类
受赋存条件及形成机理控制,以及近代人类活动影响,地下水具有不同的水化学特征。
传统上,地下水水质的总体好坏是根据总溶解固体(TDS,原采用矿化度)来判断,有淡水(<1g/L),微咸水(1~3g/L),咸水(3~10g/L)和卤水(>10g/L)之分。
一般来说,从山区到内陆盆地,地下水水质具有明显的水平分带性,上游山区至戈壁砾石带水质好,一般为淡水,矿化度小于1g/L,以潜水为主;下游细土平原带具多层结构,为潜水、潜水-承压水,水质一般也较好,矿化度一般小于1g/L,局部大于1g/L;而再向下游,水质越来越差,一般为微咸水、咸水甚至为卤水。滨海平原,由于浅部含水层卤水广泛分布,造成供水困难。淡水分布于深层承压含水层中,被大量开采用于工农业和人民生活。在一些滨海平原和沿海城市,存在分隔的多层含水层,上部卤水含水层,深部淡水含水层。
从来源上看,地下水成分来源于大气圈、土壤和水-岩作用(风化),以及人类活动的污染,比如采矿、地面清洗、农业、酸雨、生活和工业废水。
地下水缓慢的地下运移,使得化学组分的赋存时间远长于地表水。由于各地地表水水质的差异,很难用统一的单项指标来衡量地下水的水质及其变化。
一般地,可用一系列指标作为地下水水质评价参数(其中斜体字为基本参数,作为第一序列来考虑):
(1)盐度:Cl,SEC(specific electrical conductance),SO4,Br,TDS(total dissolved solids),Mg/Ca,delta18O,delta2H,F。
(2)酸度和氧化还原状况:pH,HCO3,Eh,DO,Fe,As。
(3)放射性:3H,36Cl,222Rn。
(4)农业污染:NO3,SO4,DOC(dissolved organic carbon),K/Na,P,杀虫剂、除草剂。
(5)矿业污染:SO4,pH,Fe,As,一些金属,F,Sr。
(6)城市污染:Cl,HCO3,DOC,B,石油,有机溶剂。
3.2 地下水水化学的区域性特征
受气候、地貌、水文等诸多因素的影响,我国浅层地下水的水质由东南向北及西北逐渐变化。
自昆仑山-秦岭-淮河一线以南的湿润地带,大多数地区的地下水矿化度小于1.0g/L(滨海平原除外),而其中大部分地区是0.2~0.5g/L。水化学类型为重碳酸盐型。
此线以北的干旱、半干旱地区的地下水矿化度较复杂。
东部平原的浅层地下水主要表现盐化特征,由山前平原的淡水(矿化度小于1.0g/L),向滨海平原渐变为微咸水乃至咸水。东部的松辽平原中部、下辽河平原和黄淮海平原普遍大于1.0g/L,黄河古三角洲及江苏省滨海平原地下水矿化度由1.0g/L渐增至10.0g/L以上。
从内蒙古至西北干旱区,地下水矿化度普遍高于1.0g/L,由内陆盆地边缘向中部出现规律递变,即由溶滤作用的低矿化重碳酸盐型淡水,过渡为溶滤盐化作用成因的成分复杂的硫酸盐型咸水带,呈现水平分带的特点。在年降水量仅10~50mm的荒漠化地区,地下水矿化度高达5~30g/L,局部有盐沼出现。水化学类型的演变从山区向平原为重碳酸盐型→硫酸盐型→氯化物型逐渐过渡。
青藏高原的多年冻土区冻结层上的水,由于大气降水和冰雪融水补给,水质良好,多为重碳酸盐型,矿化度一般小于1.0g/L。冻结层之下的水,一般除第三纪砂岩外,水质良好。第四纪湖相沉积物中水的矿化度较高,多为咸水湖。
3.3 环境水文地球化学异常及其成因
在中国的地下水化学组分的区域性变化规律中,局部地区受自然环境、地质构造、岩性关系影响,形成某些成分的特殊分布,不利于人体健康,成为所谓的原生水文地质问题。
3.3.1 元素过剩
许多地区地下水中铁和氟离子含量过高。
北方由于土地盐碱化(大于17%的北方平原)卤水广泛分布。20世纪50年代,部分地区由于用黄河水大量灌溉,造成32万亩土地的次生盐碱化。目前,在使用黄河水漫灌的河套平原和银川平原,严重的土壤次生盐碱化依然存在。
青藏高原是富硼地区,岩石、土壤、温泉、盐湖的硼含量都十分高。
内蒙古巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、新疆的准噶尔盆地、塔里木盆地和藏北高原出现富砷(0.1~25mg/L)的潜水、湖水和矿泉水。
东北、华北、西北的油田地区,民用深井常富碘(0.300~1.920mg/L)。
元素过剩的成因可分为3类:
(1)蒸发浓缩型:东北西部平原、华北滨海平原、内蒙古高原、准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、藏北高原、关中盆地等地区,气候干燥,蒸发浓缩作用强烈,可溶性盐类在相对低洼的地区富集,造成土壤盐碱化,潜水矿化度增高,常出现咸水、苦水和肥水,水中一些与生命有关的元素,如Na、Mg、Ca、S( )、Cl、N( 和 )、I、F、Se、As、B等含量过剩。在我国干旱、半干旱地区,已发现的地方病有氟中毒、慢性砷中毒、慢性亚硝酸盐中毒、高碘性地方病甲状腺肿、硼肠炎、地方性腹泻(水中硫酸盐过剩所致)、天然性放射性疾病等。
(2)矿床和矿化地层型:由于地下水经过近地表的矿床和矿化地层风化壳后形成元素的富集或过剩。许多金属矿床,常常流行砷、汞、铜、氟、硫酸盐和放射性元素中毒地方病。或者某些矿泉毒性元素含量较高,污染了矿泉流经的地区。
(3)生物积累型:水土中有些元素(Hg、Se、T1)通过生物富集,可以引起中毒性地方病。
3.3.2 元素缺乏
元素缺乏的成因也可分为3类:
(1)湿润山地型:降水丰沛的山区,特别是基岩裸露的山区,十分有利于水迁移能力强的元素淋溶流失,因此,山区常缺碘,如大小兴安岭、长白山、燕山、太行山、祁连山、天山、阿尔泰山、昆仑山、喜马拉雅山、横断山、秦岭、云贵高原、大巴山、大别山、武夷山、南岭等山脉,皆是较严重缺碘的地区。在西北干旱地区和东南湿润地区之间过渡地带的山岳丘陵,形成一条东北-西南走向的低硒地带,在低硒带内,流行与硒缺乏有关的动物白肌病,人类克山病和大骨节病。
(2)沼泽泥炭型:沼泽泥炭发育地区,由于水土还原性,动植物残体的氧化分解作用弱,一些生命元素(I、Cu、Co、B、Se等)的迁移能力下降,有效态含量低,从而形成元素缺乏。
(3)沙土型:由于沙土有机含量低,水分和养分的保持能力差,所以一些生命元素(I、F、Zn、Mo、B、Cu、Se)容易流失。主要分布在沙漠边缘地区和山前冲洪积扇上部。
由于上述各种原因造成地下水中化学成分的过剩或缺乏,对饮用者的健康不利,因此需要我们调查和解决。
3.4 地下水开采造成的水质变化
在含水层开采使用过程中,由于水动力条件和天然化学平衡被破坏,地下水的成分会发生一定的变化,比如F,As的增加,对人体健康不利。潜水的水质变化也可以由滑坡、火灾和其他改变(增加或减少)地面渗透、岩石出露、土壤表层条件,影响地表水入渗的地表作用造成。在我国的具体表现有:
(1)地下水硬度持续升高。如北京地下水硬度由50年代的10~16(德国度),目前大于30(德国度),甚至局部40(德国度)。
(2)滨海地区海水入侵,Cl离子含量增加,水质恶化。
(3)上下含水层贯通,水质好的含水层受到污染。
3.5 地下水污染现状(2000年)及变化趋势(1996~2000年)
根据全国130个城市和地区2000年的地下水水质统计分析,全国地下水总体质量较好,但多数城市地下水仍受到一定程度的污染。
(1)东北地区主要为地下水总硬度、矿化度、硝酸盐、亚硝酸盐、铁和锰超标;其次为硫酸盐和氯化物。自1996年至2000年,东北地区地下水水质总体上保持稳定或略有好转;在局部地段上有污染加重的趋势。其原因为城区内工业和人口较集中,工业及生活污染物排放量大,且排放形式不合理,在市区周围地区化肥农药的使用量过大,也直接或间接地造成地下水水质污染。黑龙江省受原生地质环境影响,地下水中铁和锰含量普遍偏高。
(2)华北地区地下水水质总体较差,长期超量开采地下水改变了华北地区地下水水动力条件,打破了原有的水盐平衡;人类活动的加剧使地下水中的有害物质增多,造成了地下水总矿化度升高、浅层地下水污染、沿海地区海水入侵、氟碘离子升高等问题。因此,华北地区主要为总硬度、矿化度超标严重,特别是河北省的沧州市和廊坊市;其次为硫酸盐、硝酸盐、氯化物和氟化物;少数城市(如许昌市)细菌总数和大肠菌群亦超标明显。1996年至2000年,内蒙古、北京和河北地下水水质基本稳定,超标组分和含量变化不大,山西省地下水水质波动变化明显,天津市地下水水质污染有加重的趋势。
(3)西北地区因人口密度及工农业发展水平的不同,主要城市和地区的地下水水质状况差异也较大。地下水受污染的城市主要有兰州、太原、西安、晋城、运城、铜川、呼和浩特、包头、银川,以浅层地下水污染严重。主要为总硬度、矿化度、硝酸盐和硫酸盐超标,其次为氯化物、氟化物、亚硝酸盐和氨氮,个别城市(西安市和汉中市)六价铬污染。新疆和宁夏主要城市的地下水水质较为稳定;而陕西省主要城市的地下水受工业和生活污染,水质恶化速率最快。兰州市三滩地区地下水酚检出率为74.5%,超标率为34.7%,氰检出率为76.13%。太原市农业污水灌溉面积2.89×104km2,其余工业、生活污水也大都排入汾河,使地下水污染严重。太原盆地浅层水轻污染区682km2,主要指标酚含量0.00167mg/L,重污染区150km2,砷、氰含量分别为0.0265mg/L和0.0169mg/L。
(4)华东地区主要为亚硝酸盐、氨氮、铁和锰超标,部分城市地下水呈酸性,pH值超标严重。由于原生地质环境的影响,地下水中铁、锰含量普遍较高,沿污染河段及城郊地区地下水“三氮”含量普遍较高。1996年至2000年,华东地区除山东省外地下水水质较为稳定。
(5)中南地区主要为亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮、铁和锰;其次为总硬度、氟化物和pH值。铁和锰主要为原生环境引起的超标。近几年,河南省的三门峡、鹤壁等市因工业“三废”和生活垃圾不合理排放,致使地下水水质持续恶化。
(6)西南地区主要为总硬度、矿化度、亚硝酸盐、氨氮、铁和锰超标,其次为氟化物、硫酸盐、有机酚、耗氧量和pH值,污染元素主要呈点状分布,超标率较低。
(7)华南地区主要城市地下水污染元素主要有亚硝酸盐、氨氮、铁和锰,总硬度和硝酸盐。另外,部分城市地下水呈酸性,pH值超标严重。
综上所述,我国地下水污染有如下特点:
(1)从污染程度上看,北方城市污染普遍较南方城市重,污染元素多且超标率高。
(2)从超标成分看,“三氮”污染在全国均较突出,矿化度和总硬度超标主要分布在东北、华北、西北和西南地区,铁和锰超标主要分布在南方地区。
(3)从变化趋势看,我国大多数城市地下水水质趋于稳定或略有减轻,部分城市和地区污染加重,应引起重视。
参考文献
[1]国土资源部地质环境监测中心年报,1996~2000.
[2]戎秋涛,翁焕新.环境地球化学.地质出版社,1998.
[3]Chen Mengxiong,Cai Zhuhuang.Groundwater resources and the related environ-hydrogeologic problems in China.Seismological Press,Beijing,2000.
准噶尔盆地地下水水化学特征从山前倾斜平原向盆地中部呈现出有规律的变化,具有明显的水平分带性,山前洪积扇裙主要是HCO3-Ca型水分布区,呈带状,沿山前倾斜平原分布;自洪积扇前缘到冲积平原,水化学类型由HCO3-Ca型逐渐变为HCO3·SO4-Ca·Na型、SO4·HCO3-Na·Ca型、SO4-Na型;在冲积平原—湖积平原地下水类型主要为SO4·Cl-Na型或Cl·SO4-Na型,最后变成Cl-Na型;矿化度由小于1g/L,逐渐变为1~3g/L,3~10g/L,>10g/L,局部洼地甚至>50g/L。
另外,盆地内水化学动态还受河流、气候以及人为开采因素的影响。
一、地表水入渗影响
玛纳斯河冲洪积扇中上部及河流沿岸地段以及乌鲁木齐河谷阶地,因地下水主要接受河流入渗补给,影响地下水的化学动态因素为水文因素,水位动态表现为渗入-径流型或径流型,高水位期各离子含量,特别是Cl-,SO2-4,TDS(矿化度),H°(硬度),低于低水位期,地下水水化学年内动态为稀释型动态。
二、气候因素的影响
位于细土平原的上层潜水,水化学动态主要受控于气候因素,水位动态表现为径流-蒸发型或渗入-蒸发型。7~8月气温高,蒸发量大,虽然是高水位期,地下水化学组分仍趋浓缩,Cl-,SO2-4,K+,TDS(矿化度),H°(硬度),含量高于冬季。
三、人为开采的影响
地下水开采较强的地段,水位动态表现为渗入-开采型,地下水开采期因地下水位变低,K+,Cl-,SO2-4,矿化度,硬度,高于非开采期,而Ca2+和Mg2+及HCO-3含量因开采使水交替增加而低于非开采期,地下水水化学动态为浓缩型。天山北麓的奎屯、昌吉、乌鲁木齐等地下水集中开采区水化学年内动态主要为此种类型。
化学风化的影响因素
岩石的地球化学特征是影响化学风化作用的主要因素。不同的岩石由于化学成分的不同,其化学活动性也明显不同(主要表现在原子价、离子半径、离子亲和力、化合能力和极化能力等方面),容易被氧化、溶解的岩石出露区,总是化学风化作用较为强烈的地段。同一岩石中由于不同矿物成分的差异,也会造成风化作用的...
论述化学性突触传递过程及其影响因素
影响化学性突触传递的因素 1、影响递质释放的因素:递质的释放量主要决定于进入末梢的Ca²⁺量,故凡是影响神经末梢Ca²⁺内流的因素都会改变递质的释放量,进而影响突触传递。2、影响已释放递质的清除的因素:已释放递质通常被突出前末梢重新摄取或被酶解,故凡是影响递质重新摄取和...
...海峡表层沉积物中元素的地球化学相关性与影响因素初探
摘要 通过对南极布兰斯菲尔德海峡26个站位表层沉积物的地球化学组成的因子分析和相关分析,探讨了影响表层沉积物地球化学特征的主要因素,揭示了控制沉积物特征的地球化学作用。结果表明,岛(陆)架—岛坡区表层沉积物地球化学特征较复杂,受到多种因素的影响,最主要的是受沉积区离岸远近和水深大小等因素控制的钙质生物、硅质...
怎样快速学好高中化学选修4
把握特征和影响因素(浓度,温度,催化剂,压强等)(考虑影响因素时,一定要先确定研究对象是化学平衡还是反应速率),多做练习。如果可以的话,需要把理论和以前学到的东西结合起来一起学习,这样就会获得事半功倍的效果。希望能帮到你,祝学习进步!补充一下,如果你想要参考书,我推荐王后雄系列,那上面各种方法总结得非常全面...
高中化学必修2知识点最全汇总,收藏!
反应速率的秘密: 了解浓度、温度和催化剂如何影响化学反应速率,掌握速率比和变化量比定律,洞察反应的内外因。反应限度的平衡:化学平衡的定义、影响因素,以及可逆反应的特征和判断标志。有机世界的大门: 从烃的分类、命名到烃衍生物和生命必需的营养物质,探究有机化合物的多样性和自然资源的开发。金属...
地球化学异常与果实品质的关系
地上生长的果树与地下岩土资源共同构成了果林农业生态地质系统,果林生长、结果等生命过程所需的绝大部分营养元素都来源于岩土资源的供给、输送,因此岩土资源的地球化学特征(营养元素状况)对果树的生长状况及果实的质量有着极为重要的影响。前文已系统分析了片麻岩区的地球化学背景特征。不同类型的片麻岩区地球化学背景不...
成煤作用研究进展
受海相层影响的另一个化学特征是高的硫含量和低的硫同位素比。煤及其附近的沉积物显示了硫同位素比和沉积环境之间的联系,这和现代泥炭很相近。 大多数研究者认为具海相层顶板的煤中硫的分布是受海水影响且煤层中的高硫量始自泥炭期。煤中硫含量与煤层顶板以及最靠近煤的上覆海相层底部间距之间具有密切的相互关系...
(一)第四纪红土中元素间的相关性及影响因素
因而可以认为,具有极显著的正相关、及Zn、Cu、Pb、Ni和Co等的一定的比例组成是本区红土元素组合特征之一。第四纪红土中部分微量元素与常量元素的相关系数列于表4-26。首先从表可看出,89%的相关系数为极显著,表明微量元素与常量元素之间存在着密切的关系。元素性质不同,元素与元素之间表现出来的相互...
(一)表生地球化学环境中元素对比值的影响因素
本课题的重点是地球化学环境的辨识,本节重点叙述元素及其比值在本区的古气候、古环境意义,及其时空变化规律。综合前面各章,我们认为影响本区表生环境元素对比值的主要因素为:风化剥蚀区的基岩类型和元素分布特征,温湿及地形条件;沉积区的岩相古地理、温湿及构造(封闭)条件及时间条件等。从研究过的...
红层地下水水质影响因素及变化规律
比如一般情况下,滇中红层区的山间盆地中埋深150m以上水质普遍较好,多为HCO3-Ca · Mg和HCO3· SO4-Ca型;埋深150m以下水质变差,变为SO4-Ca和Cl·SO4-Ca·Na型等,为矿化度高的微咸水,并有多项离子超标。 尚需注意,人为活动引起地下水水质的变化比较复杂,往往因地而异,随着人类活动影响因素的物理化学特征和...
毓贤弘旭: 准噶尔盆地地下水水化学特征从山前倾斜平原向盆地中部呈现出有规律的变化,具有明显的水平分带性,山前洪积扇裙主要是HCO3-Ca型水分布区,呈带状,沿山前倾斜平原分布;自洪积扇前缘到冲积平原,水化学类型由HCO3-Ca型逐渐变为...
建邺区13170748169: 河水都有哪些化学成分的特点? - ?
毓贤弘旭:[答案] 河水的水化学属性几乎完全取决于补给水源的性质及比例,与其他水源相比,河水具有以下化学成分特点: ①河水的矿化度普遍偏低. ②河水中各种离子的含量差异很大. ③河水化学组成的含量差异很大. ④河水化学组成的时间变化明显.
建邺区13170748169: 水质的污染原因 - ?
毓贤弘旭: 未经人类活动污染的自然界水的物理化学特性及其动态特征.物理特性主要指水的温度、颜色、透明度、嗅和味.水的化学性质由溶解和分散在天然水中的气体、离子、分子、胶体物质及悬浮质、微生物和这些物质的含量所决定.天然水中溶解的气体主要是氧和二氧化碳;溶解的离子主要是钾、钠、钙、镁、氯、硫酸根、碳酸氢根和碳酸根等离子.生物原生质有硝酸根、亚硝酸根、磷酸二氢根和磷酸氢根离子等.此外,还有某些微量元素,如溴、碘和锰等.胶体物质有无机硅酸胶体和腐殖酸类有机胶体.悬浮固体以无机质为主.微生物有细菌和大肠菌群.
建邺区13170748169: 影响水环境容量的主要因素有哪些 - ?
毓贤弘旭: 容量大小与水体特征,水质目标,污染物特性及水环境利用方式有关. 1、水体特征 包括一系列的自然参数如几何参数,水文参数,水化学参数及水体的物理化学和生物自净作用,这些参数决定了水体对污染物的稀释扩散能力,从而决定水环境容量的大小. 2、水质目标 水体对污染物的纳污能力是相对于水体满足一定的功能和用途而言的,因而不同的水质目标决定了水环境容量的大小. 3、污染物特性 不同污染物在水体中的允许量不同,因而水环境容量也因污染物的不同而不同. 4、水环境利用方式
建邺区13170748169: 地下水水化学类型与哪些因素有关 - ?
毓贤弘旭: 地下水水化学类型与哪些因素有关 与7大阴阳离子(钠离子(含钾)、钙离子、镁离子、氯化物、硫酸盐、重碳酸盐、碳酸盐)的摩尔百分含量有关,通常将摩尔百分含量大于20%的离子计入.
建邺区13170748169: 矿泉水所含成分以及作用是什么啊 - ?
毓贤弘旭: 矿泉水是从地下深处自然涌出的或经人工揭露的、未受污染的地下矿水;含有一定量的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体;在通常情况下,其化学成分、流量、水温等动态在天然波动范围内的相对稳定.矿泉水是在地层深部循环形成的,含有国...
建邺区13170748169: 湖水的水质通常包含哪些指标??以确定是否能游泳 - ?
毓贤弘旭: 水的物理、化学特性及其动态特征.湖水的物理性质主要指水温、颜色、透明度、嗅和味.化学性质由溶解和分散于湖水中的气体、离子、分子,胶体物质及悬浮固体成分,微生物和这些物质的含量所决定. 湖泊水中溶解的主要化学成分与一...
建邺区13170748169: 矿泉水的来源? - ?
毓贤弘旭: ----水是构成一切生物体的基本成分.不论是动物或是植物,均赖以维持最基本的生命活动.所以,水是生命之源泉,水也是人类最必需的营养素之一.人的体重约50%-70%是水分.含水量随年龄、性别、肌肉发达程度以及体脂多少而异.体内...
建邺区13170748169: 矿泉水好吗? - ?
毓贤弘旭: 矿泉水的营养与保健作用 浙江大学医学院 凌诚德 教授----水是构成一切生物体的基本成分.不论是动物或是植物,均赖以维持最基本的生命活动.所以,水是生命之源泉,水也是人类最必需的营养素之一.人的体重约50%-70%是水分.含水量...
建邺区13170748169: 大马哈鱼为什么要从深海游往内陆江河产卵??? - ?
毓贤弘旭: 1.历史因素 鱼类洄游是具有遗传性的,鱼类自身在其物种的发展历史上就决定了它们洄游的一系列特性,这是主要原因之一.这种遗传性在每种鱼类甚至不同的种群是具有不同的特性. 研究鱼类洄游时,必须掌握种在其发展历史中一系列影响洄游...