地下水环境工程复习题

地下水环境工程复习题地下水环境工程复习题[1] 极性使水分子之间存在氢键，导致0~4C范围内水的体积“热缩冷胀”[2] 影响表面张力的因素：分子间相互作用力、温度（温度升高，表面张力下降）、压力（随压力增加而下降）。

[3] 对于二组分稀溶液，加入非挥发性溶质B以后，溶剂A的蒸气压会下降。

[4] 亨利定律：在一定温度和平衡状态下，气体在液体里的溶解度（物质的量分数）和该气体的平衡分压成正比。

P B= k c,BL_C B⑸Clausius-Clapeyron方程：描述气体溶解度随温度的变化。

如果T1 <T2,则C1 >C2,即气体溶解度随温度升高而下降。

[6] 在封闭体系的碳酸平衡中，pH<8.3时，S 2很小，[CO32-]可以忽略不计，水中只有CO2（aq）、H2CO3、HCO3-,可以只考虑一级电离平衡；当溶液的pH>8.3时，[H2CO3*]可以忽略不计，水中只存在HCO3-和CO32-，可仅考虑二级电离平衡。

当PHV6.35时，H2CO3*在各碳酸盐组分中的含量最大；当pH>10.33时，CO32-在各碳酸盐组分中的含量最大；当6.35vpH<10.33时，HCO 3「是水中各碳酸盐组分中的主要组分。

[7] 在封闭体系中C T始终不变，但是在开放体系中，C T则是可以变化的，随着溶液pH的升咼而升咼。

[8] 天然水碱度的主要形态：OH-、CO32■和HCO3-。

[9] 总碱度=C T（S 1 + 2 3 2 ） + K W/[H +] - [H+][10] 某碳酸盐系统的水样的pH=7.8，已知碳酸电离平衡常数pK1=6.35，pK2=10.33。

测定总碱度时，对于100mL水样用0.02mol/L的盐酸滴定到甲基橙指示剂变色时消耗盐酸13.7mL。

贝U水中总无机碳的浓度C T= 2.84X 10-3 mol/L。

[11] 硬度的表示方法：mg/L CaCO3：以1L水中所含有的形成硬度离子的质量所相当的CaCO3的质量表示。

：10mg/L CaO为1德国度，10mg/L CaCO3 为1法国度，以度表示而未指国名时通常指德国度。

50.05 mg/LCaCO 3 =2.804 °[12] 阿列金天然水分类法：首先按优势阴离子将天然水划分为三类：重碳酸盐类、硫酸盐类和氯化物盐类。

然后在每一类中再按优势阳离子划分为钙质、镁质和钠质三个组。

每一组再划分为四个水型，共27种水。

I 型HCO 3一Ca2Mg2n 型HCO J<Ca2++Mg2+c HCO「+SO：-川型HCO3—SO： Ca2Mg2或CK Na"型HCO3--O[13][C] Ca I型代表碳酸盐、钙组、I型水，即：阴离子中HCO3-最多，阳离子中Ca2+最多，而且HCO3-量大于（Ca2++Mg2+）的水；[Cl] Na川型代表了氯化物、钠组、川型水。

[14] 化学需氧量（COD）:用化学氧化剂氧化水中有机物（芳香族化合物在反应中不能被完全氧化）及某些还原性离子所消耗的氧化剂的量。

COD越高，表示有机污染物质越多，是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。

目前常用KMnO 4 （COD Mn）、KCr 2O7 （COD Cr）测定水中的COD，单位：mg/L。

[15] 地下水污染：凡是在人类活动的影响下，地下水水质变化朝着水质恶化方向发展的现象，统称为地下水污染。

[16] 地下水污染的特点：隐蔽性、延缓性、难以逆转性。

[17] 地下水污染途径按水力学特点可分为：1■间歇入渗型：特点：污染物通过大气降水或灌溉水的淋滤，使固体废物、表层土壤或地层中的有害或有毒组分，周期性地从污染源通过包气带渗入含水层。

这种渗入多半是呈非饱和状态的淋雨状渗流形式，或者呈短时间的饱水状态连续渗流形式。

污染源一般是固态而不是液态。

无论在其范围或浓度上，均可能有季节性的变化，主要污染对象是潜水。

2. 连续入渗型：污染物随污水或污染溶液不断地渗入含水层。

在这种情况下，或者包气带完全饱水，呈连续渗入的形式渗入含水层，或者包气带上部饱水呈连续渗流的形式，下部不饱水呈淋雨状的渗流形式渗入含水层。

连续入渗类型的地下水污染，其污染组分是液态的。

最常见的是污水聚积地段（污水池、污水渗坑、污水快速渗滤场、污水管道等）的渗漏，以及被污染地表水体和污水渠的渗漏，其主要污染对象多半是潜水。

上述两种污染途径的一个共同的特点是，污染物是从上而下经过包气带进入含水层。

3. 越流型：污染物通过层间越流的形式转移入其它含水层。

越流污染的来源可能是地下水环境本身，也可能是外来的，它可能污染承压水或潜水。

4. 越流型：特点：污染物通过地下径流的形式侧向进入含水层，即或者通过废水处理井，或者通过岩溶发育的巨大岩溶通道，或者通过废液地下储存层的破裂进入其它含水层。

径流型污染的污染物可能是人为来源也可能是天然来源，可能污染潜水或承压水。

（需清楚各种途径的主要特点、污染源、主要污染对象等。

看图）[18] 病毒在土壤和地下水中的迁移的主要过程：吸附和失活。

这两个过程使得病毒在迁移过程中数量不断减少，即产生病毒衰减。

[19] 病毒在土壤和地下水中迁移受到三方面的控制：（1）可逆吸附的延迟作用；（2）不可逆吸附造成的衰减；（3）失活造成的衰减。

[20] 吸附是影响病毒迁移最主要的过程。

病毒的吸附分为可逆吸附和不可逆吸附。

可逆吸附不会造成病毒的衰减，只能延迟病毒的迁移。

不可逆吸附能够直接造成病毒衰减。

[21] 地下水氮转化的五个过程：矿化-吸附过程（微生物分解有机氮化物为氨的过程）、有机N向NH4+转化并为植物吸收、化合的和非化合的N2被植物固化、硝化过程（微生物将氨氧化成N02-,进而氧化成N03-）、反硝化过程（化合态的N以气态N的形式返回大气层中）。

[22] 有利于硝化过程的条件（即氧化条件）、有利于反硝化过程的条件（还原条件）。

知道什么条件有利于什么过程。

[23] 天然条件下的浅层地下水多为中性介质和氧化环境（Eh >250 mV）因而硝态氮是天然条件下浅层地下水中溶解态氮的主体。

反硝化作用是硝酸根去除的决定性因素。

[24] 地下水砷的迁移转化及其影响因素：1. 气候条件：干旱、半干旱气候条件下，强烈的风化作用可以加速基岩风化带中矿物的分解速率和生物地球化学循环周期，从而为地下水中砷的迁移富集提供先决条件。

原生含砷硫化物的氧化作用与浅层地下水季节性变化有关。

水位降低，发生氧化作用，水位升高，发生还原作用。

2. 地貌条件：全球砷污染地区的地质环境有着共同的特征，即：大部分是在盆地中心区或三角洲地区。

在盆地的山区区域，地形坡度较大，地下水的径流条件较好，在水岩相互作用下砷易随水流失而导致砷贫乏；而在坡度较小的平原地区，地下水径流条件差，水中砷很容易富集，从而引起平原地区地下水砷污染，故常出现山区地下水含砷量低、平原地区地下水含砷量高的现象。

3. 水化学环境：在地下水中，砷以溶解态和颗粒态砷两种形式存在。

溶解砷主要是砷酸盐和亚砷酸盐（H2ASO4-、HASO42-、H3ASO3和H2AsO3-），还有少量的甲基化的砷化合物。

砷的形态取决于环境的pH值、氧化还原电位（Eh）、温度、其它离子及有机质的种类、浓度、悬浮颗粒的组成、数量等等。

pH对地下水中砷含量的影响：（1）影响砷化合物的溶解度。

（2）影响吸附介质对砷的吸附。

地下水砷含量随pH值的增大（碱性的增强）而增高。

氧化还原电位通过影响吸附解吸和不同价态砷的转化决定砷在地下水中的存在形式和迁移能力。

氧化条件下以As5+为主，还原条件下以As3+为主。

⑴在氧化条件下，富砷矿物氧化释放砷。

（2）在还原条件下，铁的氢氧化物溶解，释放吸附的砷。

As5+被还原生成A S3+，活性增加，致使更多的砷进入地下水，这也是还原条件下地下水中砷的浓度比氧化条件下偏高的原因。

地下水中As3+/As5+的比值随着氧化还原电位的减小而增大。

[25] 砷化合物的毒性主要取决于砷的化学形态，As3+的毒性强于A S5+。

As3+的毒性与其化合物的溶解度有关，溶解度愈大，毒性愈强。

[26] 垃圾处置场产生的气体90%以上为温室效应气体CO2、CH4和氮氧化物。

[27] 垃圾渗滤液的水量主要取决于大气降水。

[28] 监测井法：为评价垃圾场是否对浅层地下水造成污染及污染物在潜水含水层中地下水流向上的衰减规律，选择理论上污染物不能扩散的、距垃圾场一定距离的上游处的地下水样作为评价参照样，并在垃圾场的下游沿地下水流向上，距离填埋场地不同距离的数个地点取样测试分析，将所测试的污染物浓度与作为标准的相对背景值进行污染评价。

根据潜水含水层中各污染物浓度随水平距离的衰减规律可推导出衰减方程。

监测井法比较简单，技术要求低。

但是缺点很多，主要表现在：不能及时有效的发现渗漏；不能判断垃圾填埋场的渗漏点；很难估测出垃圾渗滤液在地下羽流的几何形态。

电极格栅法：在垃圾填埋场衬层系统建设初期，在其下面预先埋设网状电传感器。

对电传感器格栅进行供电，由于渗滤液相对于土壤和水来说有更高的电传导性，根据不同区域电压的不同，可以监测衬层系统下的整个区域，判断渗漏点的位置、大小和数量。

但是不能检测出渗滤液在地下的运移状态。

[29] 区域性地下水水位下降或海水水位上升都可以引起海水入侵。

[30] DRASTIC模型可用于评价潜水和承压水受污染的可能性。

[31] 根据脆弱性指数，可以对地下水脆弱性进行分区。

一般情况下，脆弱性指数越大，地下水就越易被污染。

[32] 利用DRASTIC模型评价某研究区地下水脆弱性时，地下水埋深评分值为7，区内净补给量评分值为6，含水层岩性评分值为4，土壤评分值为5，地形坡度评分值为9,包气带介质评分值为3,含水层水力传导系数评分值为8,则D i = 129。

[33] 根据评价内容，环境风险评价可分为：非事故性环境风险评价：正常（定时、定量、长期）排放污染物所产生的风险评价，它主要考虑污染物低剂量长期作用所产生的风险。

事故性环境风险评价：非正常（如突发事件、安全事故等一次性超量）排放污染物所产生的风险评价，它主要考虑事故发生的概率和由此造成的严重后果。

[34] 健康风险评价：以风险度作为评价指标，把环境污染与人体健康联系起来，定量描述污染对人体产生健康危害的风险（人类暴露于有毒物质或处于污染现场时其健康所遭受的风险）。

[35] 污染土壤修复的高温热解法：通过向土壤中通入热蒸气或用射频加热等方法把已经污染的土壤加热，使污染物产生热分解或将挥发性污染物赶出土壤并收集起来进行处理的方法。

适用于易挥发或可热解的有机污染物。

一般高温热解法的最低温度为300C，持续时间应达到30分钟以上。

该法可去除土壤中99%的PAHs和挥发性污染物。