水文地球化学

1.总溶解固体（TDS）：指水中溶解组分的总量，包括了水中的离子、分子及络合物，但不包括悬浮物和气体。

2.生化需氧量（BOD）：至水中的微生物在降解水中有机物的过程中所消耗的氧的量。

3.化学需氧量（COD)：指采用化学氧化剂氧化水中的有机物和还原性无机物所需要消耗的氧的量。

4.离子交替吸附作用：当溶液中的一种离子被吸附到固体表面上时，固体表面上的另一种同性离子发生解析并释放出其所占据的表面空间。

5.阳离子交换容量：每100g干吸附剂可吸附阳离子的毫克当量数。

6.水动力弥散：示踪剂在注入地下水后，它就在流场中逐渐传播扩展，占据的区域越来越大，超出了按宏观平均流动所预期的范围。

7.弥散通量：由于弥散作用所引起的单位时间通过单位溶液面积的溶质质量。

8.同位素分馏：同位素以不同比例分配于两种物质或物相中的现象。

9.同位素交换反应：在同一体系中，物质的化学成分不发生改变（化学反应处于平衡状态），仅在不同的化合物之间、不同的物相之间或单个分子之间发生同位素置换或重新分配的现象。

10.等温吸附方程：在一定温度下达到吸附平衡是，溶质在液相中的浓度与其在固相中的含量之间的关系。

11.地下水污染：凡是在人类活动影响下，水质变化朝着恶化方向发展的现象。

12.水文地球化学：是研究地下水中化学组分的形成、分布、迁移和富集规律及其在生产实际中应用的一门科学。

13.同位素比值：样品中某元素的重同位素与常见轻同位素含量或丰度之比。

14.同位素丰度：某元素的各种同位素在给定的范畴，如宇宙、大气圈、水圈、岩石圈、生物圈中的相对含量称为~
15.千分偏差值：样品的同位素比值相对于标准样品同位素比值的千分偏差。

16.碳酸盐硬度：由碳酸盐和重碳酸盐所引起的碱度称为~（又叫暂时硬度）。

17.非碳酸盐硬度：总硬度与碳酸盐硬度之差被称为~（又叫永久硬度）。

18.总有机碳TOC：~是水中各种形式有机碳的总量，以mg/L表示。

19.试说明影响大气降水氢、氧稳定同位素组成的主要因素有哪些，他们是怎么影响大气降水的同位素成分的？
答：主要受两种因素的控制，其一为入渗雨水及地表水的同位素组成特征，其二是渗入地下室后的同位素组成所发生的变化。

（1）温度效应：大气降水的δ2H 和δ18O值与地面年均气温往往
呈线性关系：温度升高其值增大，温度降低其值减小（由于蒸发过程中分馏作用随温度升高而减弱造成）（2）纬度效应;大气降水的δ2H和δ18O值随纬度升高而减小（温度降低，云团向高纬度移动式发生Rayleigh凝结效应）（3）大陆效应：从海岸取向大陆内部大气降水的δ2H和δ18O值逐渐减小（云团向内陆运移降雨不断发生）（4）高度效应：大气降水δ2H和δ18O值随地形高程增高而减小（温度减小）（5）雨量效应：雨量愈大降水的δ2H和δ18O值越低（低温下易形成大降雨且凝结过程中分馏作用使重同位素贫化）
19.举例说明地下水重气体成分的主要来源，研究地下室气体成分有何意义？
（1）地下水的气体主要来源于大气如O2、CO2、N2以及惰性气体等；其次来源于岩层中的生物化学作用，如CO2、H2S、H2、CH4、CO、N2、NH3等；岩层的变质作用可释放出CO2、H2S、H2、CH4、重烃和CO、N2、HCl、HF、NH3、SO2等，放射性衰变可以形成Rn、He、Ne、Ar等。

（2）首先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；其次，水中的气体成分决定职责含水层水文地球化学环境的性质；第三，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。

20.水文地球化学的含义是什么？
答：水文地球化学是研究地下水中化学组分的形成、分布、迁移和富集规律及其在生产实际中应用的一门科学。

（1）水文地球化学是水文地质学的一部分；（2）它是在水文地质学与地球化学的基础上发展起来的，并已成为一门独立的学科；（3）它是以地下水化学成分的形成及各种化学元素在其中迁移规律为主要研究对象的一门学科；（4）它是探索地球壳层各带中地下水的地球化学作用的一门新兴学科。

21矿物在地下水中的溶解：
全等溶解：指矿物与水接触发生溶解反应时，其反应产物均为溶解组分。

非全等溶解：指矿物与水接触发生溶解反应时，其反应产物除了溶解组分外，还新生成了一种或多种矿物或非晶质固体物质。

22.水的特异性质：①水的生成热很高②水具有很高的沸点及达到沸点以前极长的液态阶段③水的热传导、热容、熔化热、汽化热以及热膨胀，几乎比所有其他液体都高④水的体积变化也很特殊，在0~4摄氏度这段温度区间内，一反“热胀冷缩”的普遍规律，在4摄氏度时密度最大，超过或低于此温度时，随温度的升高或降低，其密度逐渐减小⑤水具有较大的表面张力⑥水具有较小的粘滞度和较大的流动性⑦水具有是盐类离子产生水化作用的能力⑧水具有良好的溶解性能⑨
水具有高介电效应
23.试述地下水氧化还原条件的影响因素。

主要包括地下水中氧化剂及还原剂的种类和数量，地下水的循环过程的影响，地下水中所含微生物及有机物的影响
24.地下水的化学成分主要有哪些？
地下水有无机物、有机物、气体、微生物和同位素等成分组成。

组成地下水无机物的化学元素，根据他们在地下水中的分布和含量，可划分为主要组分、微量组分和痕量组分。

有机物的种类繁多，主要有氨基酸、蛋白质、糖、葡萄糖、有机酸、烃类、醇类、羧酸、苯酚衍生物、胺等。

地下水中都含有一定数量的气体，常见的气体有：O2、CO2、CH4、N2、H2以及惰性气体等。

地下水重重要的微生物主要有三种类型：细菌、真菌和藻类。

25.试述同位素平衡分馏的一般规律
（1）低温条件下的同位素分馏作用一般要强于高温条件下的分馏，因此，低温条件下的同位素分流系数通常要大于高温条件下的同位素分馏系数。

（2）稳定同位素的分馏程度与重轻同位素相对质量差的平方成反比，意味着原子核的质量数越大，其分馏程度越低。

（3）对于氧化还原反应，平衡分馏使得重同位素通常趋向于在高氧化态的组分或化合物中富集。

（4）对于同一化合物的不同物相态或同一元素的不同组分，一般来说物质的密度越大，平衡分馏就使其所含的重同位素越多。

氟实验步骤
1、在已经编号的六个干净的锥形瓶中分别加入2g高岭土，再分别向100mL容量瓶中准确加入含氟溶液（10mg/L的氟标准溶液）0、5、10、20、30、40mL，用容量瓶定容至100mL，将定容后的氟溶液分别加入已经加有高岭土的锥形瓶中，混匀，在振荡器上以100转/分的速率振荡30min。

2、将溶液倒入离心管进行离心，以2000转/分的速率离心10分钟，沉淀10min后过滤于25ml 比色管中。

3、移取2mL过滤后的溶液加入25mL比色管中，加入10ml混合显色剂，加蒸馏水定容至25mL，摇匀，并静置30分钟。

在分光光度计用10mm比色皿在620nm波长处进行测定。

以空气为参比。

4.空白：取与样品量相等的液体，加入10ml混合显色剂，加蒸馏水定容至25mL，摇匀，并静置30分钟。

在分光光度计用10mm比色皿在620nm波长处进行测定。

以空气为参比。

5.所有的测定值需要扣除空白。

20.总溶解固体（TDS）：指水中溶解组分的总量，包括了水中的离子、分子及络合物，但不包括悬浮物和气体。

21.生化需氧量（BOD）：至水中的微生物在降解水中有机物的过程中所消耗的氧的量。

22.化学需氧量（COD)：指采用化学氧化剂氧化水中的有机物和还原性无机物所需要消耗的氧的量。

23.离子交替吸附作用：当溶液中的一种离子被吸附到固体表面上时，固体表面上的另一种同性离子发生解析并释放出其所占据的表面空间。

24.阳离子交换容量：每100g干吸附剂可吸附阳离子的毫克当量数。

25.水动力弥散：示踪剂在注入地下水后，它就在流场中逐渐传播扩展，占据的区域越来越大，超出了按宏观平均流动所预期的范围。

26.弥散通量：由于弥散作用所引起的单位时间通过单位溶液面积的溶质质量。

27.同位素分馏：同位素以不同比例分配于两种物质或物相中的现象。

28.同位素交换反应：在同一体系中，物质的化学成分不发生改变（化学反应处于平衡状态），仅在不同的化合物之间、不同的物相之间或单个分子之间发生同位素置换或重新分配的现象。

29.等温吸附方程：在一定温度下达到吸附平衡是，溶质在液相中的浓度与其在固相中的含量之间的关系。

30.地下水污染：凡是在人类活动影响下，水质变化朝着恶化方向发展的现象。

31.水文地球化学：是研究地下水中化学组分的形成、分布、迁移和富集规律及其在生产实际中应用的一门科学。

32.同位素比值：样品中某元素的重同位素与常见轻同位素含量或丰度之比。

33.同位素丰度：某元素的各种同位素在给定的范畴，如宇宙、大气圈、水圈、岩石圈、生物圈中的相对含量称为~
34.千分偏差值：样品的同位素比值相对于标准样品同位素比值的千分偏差。

35.碳酸盐硬度：由碳酸盐和重碳酸盐所引起的碱度称为~（又叫暂时硬度）。

36.非碳酸盐硬度：总硬度与碳酸盐硬度之差被称为~（又叫永久硬度）。

37.总有机碳TOC：~是水中各种形式有机碳的总量，以mg/L表示。

38.试说明影响大气降水氢、氧稳定同位素组成的主要因素有哪些，他们是怎么影响大气降水的同位素成分的？
答：主要受两种因素的控制，其一为入渗雨水及地表水的同位素组成特征，其二是渗入地下室后的同位素组成所发生的变化。

（1）温度效应：大气降水的δ2H 和δ18O值与地面年均气温往往呈线性关系：温度升高其值增大，温度降低其值减小（由于蒸发过程中分馏作用随温度升高而减弱造成）（2）纬度效应;大气降水的δ2H和δ18O值随纬度升高而减小（温度降低，云团向高纬度移动式发生Rayleigh凝结效应）（3）大陆效应：从海岸取向大陆内部大气降水的δ2H和δ18O值逐渐减小（云团向内陆运移降雨不断发生）（4）高度效应：大气降水δ2H和δ18O值随地形高程增高而减小（温度减小）（5）雨量效应：雨量愈大降水的δ2H和δ18O值越低（低温下易形成大降雨且凝结过程中分馏作用使重同位素贫化）
19.举例说明地下水重气体成分的主要来源，研究地下室气体成分有何意义？
（1）地下水的气体主要来源于大气如O2、CO2、N2以及惰性气体等；其次来源于岩层中的生物化学作用，如CO2、H2S、H2、CH4、CO、N2、NH3等；岩层的变质作用可释放出CO2、H2S、H2、CH4、重烃和CO、N2、HCl、HF、NH3、SO2等，放射性衰变可以形成Rn、He、Ne、Ar等。

（2）首先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；其次，水中的气体成分决定职责含水层水文地球化学环境的性质；第三，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。

20.水文地球化学的含义是什么？
答：水文地球化学是研究地下水中化学组分的形成、分布、迁移和富集规律及其在生产实际中应
用的一门科学。

（1）水文地球化学是水文地质学的一部分；（2）它是在水文地质学与地球化学的基础上发展起来的，并已成为一门独立的学科；（3）它是以地下水化学成分的形成及各种化学元素在其中迁移规律为主要研究对象的一门学科；（4）它是探索地球壳层各带中地下水的地球化学作用的一门新兴学科。

21矿物在地下水中的溶解：
全等溶解：指矿物与水接触发生溶解反应时，其反应产物均为溶解组分。

非全等溶解：指矿物与水接触发生溶解反应时，其反应产物除了溶解组分外，还新生成了一种或多种矿物或非晶质固体物质。

24.水的特异性质：①水的生成热很高②水具有很高的沸点及达到沸点以前极长的液态阶段③水的热传导、热容、熔化热、汽化热以及热膨胀，几乎比所有其他液体都高④水的体积变化也很特殊，在0~4摄氏度这段温度区间内，一反“热胀冷缩”的普遍规律，在4摄氏度时密度最大，超过或低于此温度时，随温度的升高或降低，其密度逐渐减小⑤水具有较大的表面张力⑥水具有较小的粘滞度和较大的流动性⑦水具有是盐类离子产生水化作用的能力⑧水具有良好的溶解性能⑨水具有高介电效应
25.试述地下水氧化还原条件的影响因素。

主要包括地下水中氧化剂及还原剂的种类和数量，地下水的循环过程的影响，地下水中所含微生物及有机物的影响
24.地下水的化学成分主要有哪些？
地下水有无机物、有机物、气体、微生物和同位素等成分组成。

组成地下水无机物的化学元素，根据他们在地下水中的分布和含量，可划分为主要组分、微量组分和痕量组分。

有机物的种类繁多，主要有氨基酸、蛋白质、糖、葡萄糖、有机酸、烃类、醇类、羧酸、苯酚衍生物、胺等。

地下水中都含有一定数量的气体，常见的气体有：O2、CO2、CH4、N2、H2以及惰性气体等。

地下水重重要的微生物主要有三种类型：细菌、真菌和藻类。

25.试述同位素平衡分馏的一般规律
（5）低温条件下的同位素分馏作用一般要强于高温条件下的分馏，因此，低温条件下的同位素分流系数通常要大于高温条件下的同位素分馏系数。

（6）稳定同位素的分馏程度与重轻同位素相对质量差的平方成反比，意味着原子核的质量数越大，其分馏程度越低。

（7）对于氧化还原反应，平衡分馏使得重同位素通常趋向于在高氧化态的组分或化合物中富集。

（8）对于同一化合物的不同物相态或同一元素的不同组分，一般来说物质的密度越大，平衡分馏就使其所含的重同位素越多。

氟实验步骤
1、在已经编号的六个干净的锥形瓶中分别加入2g高岭土，再分别向100mL容量瓶中准确加入含氟溶液（10mg/L的氟标准溶液）0、5、10、20、30、40mL，用容量瓶定容至100mL，将定容后的氟溶液分别加入已经加有高岭土的锥形瓶中，混匀，在振荡器上以100转/分的速率振荡30min。

2、将溶液倒入离心管进行离心，以2000转/分的速率离心10分钟，沉淀10min后过滤于25ml 比色管中。

3、移取2mL过滤后的溶液加入25mL比色管中，加入10ml混合显色剂，加蒸馏水定容至25mL，摇匀，并静置30分钟。

在分光光度计用10mm比色皿在620nm波长处进行测定。

以空气为参比。

4.空白：取与样品量相等的液体，加入10ml混合显色剂，加蒸馏水定容至25mL，摇匀，并静置30分钟。

在分光光度计用10mm比色皿在620nm波长处进行测定。

以空气为参比。

5.所有的测定值需要扣除空白。