水化学分类水化学数据处理
5-水化学分类、水化学数据处理
Na
7
14
21
28
35
42
49
舒卡列夫分类——顺序命名法
按水中阴阳离子含量 > 25 Meq %的顺序排列 命名，阴离子在前，阳离子在后。 如：HCO3· 4 - Ca水、SO4 -Na水。 SO 这样命名，有时涉及的离子就不限于上述六 种，而可以是NO3 - Na· Ca水， NO3· HCO3 Na水等。这种命名法应用十分广泛。
CaCO
3
CaO CO
2
400 C
2
2
HNO
3
HNO
NO N
放射性和核反应来源的气体：He、Rn
研究地下水中溶解气体的意义
A、实际意义
水中CO2、H2S或Rn含量超过一定值后，水即成为矿 水，可用来治病。
H2S水(ΣH2S > 2mg/L)可治疗外伤溃疡、皮肤病、降血压、治 疗某些心血管疾病
Cl
19
Mg
( Na K ) 15
pH
6 .8
3、气体成分的单位一般为g/L，只有放射性气体氡例外， 其单位为放射性活度单位（指放射性样品在单位时间内 的衰变次数）或放射性浓度单位
•如埃曼、贝可（ Bq，每秒钟衰变1次），1埃曼＝3.7贝可/立方米
•如某放射性泉的化学成分库尔洛夫式为：
Rn
120 Bq
地下水化学成分的数据处理
地下水化学成分的图示法
Piper 三线图
地下水化学成分的数据处理
水质资料的数学处理
A E P F K B I Q C D M R G H L J N S O 0 2 4 6 欧氏距离 8 10 12 14
阴离子 meq % 10 % 阳离子 meq %
地下水化学组分存在形式及其质量浓度的计算
地下水化学组分存在形式及其质量浓度的计算胡筱;张永祥;王一凡;张晓叶;兰双双【摘要】根据质量守恒定律以及化学热力学平衡常数法，建立了地下水水质组分存在形式及其质量浓度计算的数学模型，并利用MATLAB编写了相应程序，对北京市朝阳区地下水水质检测数据进行实例计算。
结果表明：水中化学组分的存在形式包括单一离子、复阴离子、络合离子以及络合分子；游离态的Ca2＋、Mg2＋、SO2－4占各自离子总质量浓度的百分数分别为85．26％，87．01％，69．85％，表明水样分析质量浓度与计算质量浓度间存在差异；pH值对地下水中游离离子的质量浓度将产生影响，造成离子迁移能力的变化。
%Based on the mass conservation law and the method of chemical thermodynamic equilibrium constant , a mathematical model for calculating the existing forms of groundwater chemical components and its mass concentration was established .Based on MATLAB , a corresponding program to calculate the groundwater quality testing data of Chaoyang District , Beijing was written .The results show that the existing forms of groundwater chemical components include single ions , complex anions , complex ions and complex molecules; Dissociative Ca2+, Mg2+, SO42-accounted for mass concentration of Ca 2+, Mg2+, SO42-, respectively, 85.26%,87.01%, 69.85%, which claims the difference between analysis concentration and calculated concentration; The value of pH exerts an influence on the concentration of free ions in groundwater , which causes the changes of ion migration ability.【期刊名称】《水资源保护》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P70-73)【关键词】地下水;化学组分;化学热力学平衡;数学模型【作者】胡筱;张永祥;王一凡;张晓叶;兰双双【作者单位】北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室，北京100124; 中国建筑科学研究院，北京 100013;北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室，北京 100124;北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室，北京 100124;北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室，北京 100124;北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室，北京 100124【正文语种】中文【中图分类】P641.12地下水的化学组成存在形式主要包括简单的离子以及络合组分(或称为离子对)。
水化学方法在地热资源勘查中的应用综述
水化学方法在地热资源勘查中的应用综述【摘要】地热资源是一种清洁可再生能源，对于解决能源问题和减少环境污染具有重要意义。
水化学方法作为地热资源勘查中的重要手段，通过分析地热水的水化学参数可以揭示地下热液循环系统的特征和矿物组成，为地热资源的开发提供重要参考。
本文通过对地热水的水化学参数、水化学方法在地热勘查中的应用、对地热资源评估的意义以及水化学方法的发展趋势和局限性进行综述，结论指出水化学方法在地热资源勘查中的重要性不可忽视，未来仍有待深入研究和技术创新，以实现更有效的地热资源开发和利用。
展望未来，水化学方法在地热勘查中将发挥更大的作用，为地热能的可持续利用提供支持。
【关键词】地热资源勘查、水化学方法、水化学参数、地热水、水化学应用、资源评估、发展趋势、局限性、重要性、展望未来、结语1. 引言1.1 地热资源概况地热资源是一种可再生能源，是指地下储存的热能资源。
地热能是一种清洁、可持续的能源形式，拥有丰富的储量和广泛的分布区域。
地热资源主要分布在火山地区、断裂带和地热流体循环系统等地质构造特征明显的区域。
随着全球能源需求不断增长和环境问题日益突出，地热资源开始受到越来越多的关注和重视。
目前，地热资源已经在许多国家得到广泛开发和利用，为当地经济发展和环境保护做出了重要贡献。
地热能被应用于供暖、发电、温泉疗养等多个领域，成为一种重要的清洁能源形式。
与化石能源相比，地热能具有储量丰富、不受气候和地域限制等优势，是未来能源发展的重要选择之一。
地热资源是一种具有巨大潜力和重要意义的能源形式，对于解决能源需求和环境问题具有重要意义。
对地热资源的勘查和开发工作尤为重要，可以利用各种技术手段进行研究和评估，以实现地热能资源的有效利用和可持续发展。
1.2 水化学方法概述水化学方法是地热资源勘查中的一种重要手段，通过对地表和井下水体中的化学成分进行分析，可以揭示地下热源的性质、赋存状态和运移路径，为地热资源的勘查、开发和利用提供重要依据。
矿井突水水源水化学判别方法
矿井突水水源水化学判别方法1范围本文件规定了矿井水化学基础数据库的建立㊁标准水样水化学资料分析㊁突水水质检测及矿井突水水源水化学判别方法的技术要求㊂本文件适用于矿井突水水源水化学判别㊂2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款㊂其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件㊂MT/T672煤矿水害防治水化学分析方法3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义㊂4水化学基础数据库的建立4.1矿井宜建立主要含水层(含水体)水化学基础数据库,代替防治水基础资料中的 水质分析成果台账 ,以便在发生突水后及时调用数据库中标准水样资料信息分析突水水源㊂4.2水化学基础数据库应包含以下信息:a)水样基本信息:采样编号㊁采样地点㊁采样时间㊁含水层㊁水源类型㊁是否标准水样等㊂b)水样测试信息:各种离子(指标)含量㊂c)水样分析整理信息:水质类型㊁矿化度㊁总硬度㊁碳酸盐硬度㊁非碳酸盐硬度㊁负硬度等㊂4.3水化学基础数据库应具备以下功能:a)数据管理:导入㊁导出㊁备份㊂b)数据编辑:录入㊁删除㊁修改㊂c)查询:数据的筛选与查询㊂d)输出:报表的浏览与打印输出㊂4.4水化学资料的录入和整理:a)录入数据库中的水化学资料需经过阴阳离子平衡法㊁离子质量平衡㊁p H值法校核合格,未计算矿化度㊁各类硬度以及水质类型的原始数据,需经计算后录入;b)矿井勘探㊁建井㊁生产不同时期,主要含水层(含水体)水化学资料都应录入数据库中;c)含水层(含水体)㊁突(涌)水点的水化学动态检测资料应及时录入;d)整理数据库中水化学资料,建立矿井各含水层水质样本,当厚层含水层或同一含水层不同区域水质差异较大时可建立分层或分区样本;e)数据库的水化学资料信息在追加录入㊁编辑㊁修改后,应及时保存和备份㊂15标准水样水化学资料分析5.1根据数据库中水样的采样层位和水化学指标含量确定标准水样,各含水层标准水样样本数量一般不宜少于3个㊂5.2对标准水样的水化学资料进行系统化整理,从中找出规律性的分布和变化,分析研究矿井主要含水层水的水化学特征以及赋存条件㊁分布特征㊁运移规律等㊂反映水化学规律的水化学图件是水化学研究的重要手段㊂这些图件包括:水化学类型分区图㊁各种离子等值线图㊁相关离子比例等值线图㊁特定离子对同位素值关系图㊁离子和同位素对时间关系图等㊂5.3对不同来源的老空水,应根据空间位置㊁补给量大小㊁封闭状况和形成时间等分析其水质演化趋势㊂5.4总结不同含水层(含水体)的水化学差异特征,对老空水和含水层水存在明显水质分区时,需要进一步细化分析和分区总结,作为突水水源判别的主要依据,包括:a)水质类型㊁矿化度特征;b)不同含水层(含水体)水在P i p e r三线图中的分区特征;c)p H值㊁总硬度㊁主要(特征)离子含量㊁离子比值特征等;d)微量元素特征;e)其他指标特征㊂5.5增加标准水样时,应对判别指标进一步校正和完善㊂6突水水质检测6.1采样要求6.1.1采样应在突水点位置或靠近突水点位置㊂6.1.2动态检测突水水质时应在同一取样点位置进行采样,在未查明突水原因前,应加密采样频次㊂6.1.3突水水样的采集㊁处理和保存应符合MT/T672的规定㊂6.2检测要求6.2.1按MT/T672规定的指标和方法进行检测,必要时增加其他指标㊂6.2.2对突水水质应进行水化学动态检测,实时分析各指标的变化趋势㊂7突水水源的判别7.1水化学判别方法7.1.1根据突水水质动态检测数据,采用常规水化学判别方法,实时与5.4中a)㊁b)㊁c)判别依据进行对比分析,判别突水水源㊂采用特征离子(指标)或离子比值方法进行对比分析见附录A.1和附录A.2㊂7.1.2若常规指标无法识别突水水源时,可采用微量元素㊁同位素方法进行判别㊂微量元素和同位素判别突水水源见附录A.3㊁附录A.4㊂7.1.3若上述方法仍然无法识别突水水源时,可采用有机水化学分析方法判别,通过分析地下水T O C㊁U V254㊁3D E E M图谱等有机质特征综合判别㊂对于受有机污染的水源(如地表水㊁第四系水和老空水)的判别是一种有效的分析方法㊂7.1.4判别突水水源为混合水源时,需根据稳定同位素δD㊁δ18O或常量离子C l-含量进行混合比例计算㊂27.1.5有条件的矿井可以在水化学数据库基础上建立聚类分析㊁灰色关联分析㊁基于B a y e s准则的多组逐步判别分析等判别模型,进行突水水源判别㊂7.2对于矿井各含水层水化学分析标准水样欠缺或采用以上方法无法识别时,可采用示踪试验方法进行水源判别分析㊂7.3突水水源水化学判别应结合矿区水文地质条件,从突水位置㊁突水方式㊁突水量㊁水位变化㊁水温及其他物理指标等方面进行综合判别㊂3附录A(规范性)突水水源水化学分析方法A.1特征离子(指标)分析在掌握含水层独特的离子(指标)含量前提下,可以依据该种特征离子(指标)快速判别分析突水水源:a)S O2-4:可作为判别老窑水和含石膏地层地下水的特征离子㊂p H小于6的酸性老窑水S O2-4含量一般达阴离子基本单元物质的量浓度之和80%以上;含石膏地层的地下水S O2-4含量一般达阴离子基本单元物质的量浓度之和20%以上㊂b)C l-:深部滞流区地下水水质类型多为C l-N a㊁C l-M g型,C l-可作为判别其地下水特征离子之一;C l-也可作为地下水与高C l-含量地表水有联系的判别指标之一㊂c)N a+:可作为判别含钠(钾)长石的砂岩裂隙地下水的特征离子㊂N a+含量一般占阳离子物质的量浓度之和25%以上,p H值多数大于8.3,总硬度小于100m g/L㊂d)N O-3:可作为地下水与高N O-3含量地表水有联系的判别指标,一般含量大于10m g/L㊂N O-3也可作为判别第四系含水层水的特征指标之一㊂e)氧化还原电位:循环条件差异较大的含水层,可用氧化还原电位作为判别指标,一般地下水交替缓慢的含水层氧化还原电位低(封闭老窑水小于0m V),交替积极的含水层氧化还原电位高(处于交替积极的径流区奥灰水一般大于200m V)㊂f)温度:地热异常的矿区,不同含水层地下水有较明显的水温差异,其温度场的异常可作为突水水源的判别参考指标㊂A.2离子比值分析通过几种主要离子的基本单元物质的量浓度比值反映含水层水质特征,依此可判别突水水源: a)对于矿化度较低的溶滤水,当c(N a)/c(C l)大于1,则多属于砂岩裂隙水或第四系冲积层水;c(N a)/c(C l)ʈ1多属于灰岩水㊂当第四系水与奥灰水质类型一致而难以分辨时,应用该比值判别以上二种水源是一种有效的指标㊂b)[c(N a)-c(C l)]/c(1/2S O4)大于1,c(N a)/c(C l)大于1为砂岩水的特征;c(N a)/[c(C l)+c(1/2M g)]小于1则可能有灰岩水混入㊂A.3微量元素分析a)M n2+㊁F e2+㊁S2-:可作为还原环境地下水特征离子㊂突水中富含M n2+㊁F e2+㊁S2-时,水源多属于煤系地层水或老窑水㊂b)F-:可作为判别含氟化物地层地下水特征离子,如花岗岩地层突水㊂c)B r-㊁I-:可作为判别深层地下水㊁构造凹陷带储存水及与含油地层地下水的参考指标㊂A.4以同位素及放射性元素的特征分析地下水水源A.4.1氘(D)和18O应用a)在δDɢ~δ18Oɢ坐标图中,标出不同含水层水样和分析水样在图中位置,并与全球降雨线(δD=8δ18O+10)和当地大气降雨线比较,分析同位素值分布规律;4b)根据煤矿区具体条件,应用δ18O㊁δD值计算地下水补给高程及不同水源的混合比例等㊂A.4.2氚(3H)应用3H可作为大气降水进入地层后贮运时间判别主要指标,资料分析中需考虑具体的水文地质条件及当地大气降水3H的含量,一般规律如下:a)在地下水补给㊁径流㊁排泄过程中3H含量逐渐递减;b)在循环交替积极的含水层或与地表水㊁大气降水关系密切的含水层水中,3H含量接近(略低于)地表水的含量㊂A.4.3氡(R n)应用对于非放射性矿床并排除火成岩入侵影响的煤矿地下水,R n含量背景值小于37B q/L,其含量主要决定于岩石的射气系数即松散程度,突水水源分析时,参考如下:a)水质类型相同的奥灰水和冲积层水,冲积层水R n含量一般高于奥灰水;b)突水中富含R n,并且N a+含量明显增加,突水水源可能有冲积层水的补给㊂5。
浅层地下水化学成分分析
浅层地下水化学成分分析作者：石伟伟来源：《科学与财富》2019年第20期摘要：地下水是工農业生产和居民生活用水的主要来源之一，地下水水化学成分及矿化度直接影响其使用价值。
不同地区的地下水化学成分和矿化度有较大的差异，分析地下水化学的时空变化规律对地下水的合理开发利用和治理具有重要意义。
本文就浅层地下水化学成分进行分析。
关键词：地下水；化学；成分分析引言地下水是含有各种矿物质的复杂综合体，其化学成分在空间分布上具有一定的规律性，即地下水化学成分分带性，是指一定区域的地下水化学成分和矿化度沿一定的方向呈带状规律变化的特性。
一、地下水化学成分的数据处理在使用水的分析结果时，首先应对分析数据的可靠性进行检查，然后进行分析处理，并对水文地球化学问题作出合理的解释。
1.1水分析数据可靠性审查（1）阴阳离子平衡的检查。
天然地下水的化学成分是在漫长的地质历史中形成的，以各种元素的离子、分子、溶解的和未溶解的气体成分、活的或死的微生物（细菌）以及不同成分的胶体物质等形态存在。
通常情况下，阴阳离子是地下水中的主要组成部分，因而在做水质分析时，对水中阴阳离子的平衡检查就非常必要。
首先将所有的阴阳离子的单位由原来的mg/l，换算为当量浓度（meq/l），转换公式为：meq/l=（离子的毫克数/升）×离子的化合价/离子的原子量，再通过计算水中阴阳离子的相对误差来判断水分析数据的可靠性。
离子平衡的检查公式为：E=100×（Σmc-Σma）/（Σmc+Σma）式中，E为相对误差（%），mc及ma为阳离子及阴离子的毫克当量总数（meq/l）。
（2）阴阳离子平衡检查的结果分析。
在试验过程中，如果没有出现错误，则水中的阴离子毫克当量总数与阳离子毫克当量总数在数值上是非常接近的（做试验时，难免有极少部分离子黏附在滤纸和器皿壁上）。
如Na+和K+为实测值，其相对误差值E应小于±5%；如Na+和K+为计算值，E应为零或接近零值；如果E值超出上述范围值，则该水分析的数据是不可靠的，需查出错误所在，重新再做。
水文地球化学-第六讲
水文地球化学基础Hydrogeochemistry第二部分：水化学基础第二部分水化学基础—地下水的化学组成地下水的化学组成1水的结构与性质2地下水的化学成分3水质指标4水化学数据处理构1水的结构与性质水的体积变化与压强的关系学2地下水的化学成分0 课前回顾0课前回顾水的结构O（16O、17O、18O）水分子的种类：H（H、D、T）16O占绝对优势，即：H2O共9 种类型，H几种重要的水分子16O，重水，核反应堆的中子减速剂D18O，重氧水，水解反应示踪剂HO，氚水，示踪剂、测定地下水年龄T极性V型结构，H-O键夹角104.5度，电子分布不均匀水分子间通过静电引力（氢键）相互缔合，巨大分子团液态水处于结晶态-液态的过渡态水的某些异常性质及意义温度、压力对水的性质的影响-物理性质、溶解性质、pH、……0 课前回顾0课前回顾水的组成复杂的溶液，80/93元素，无机/有机/气体/重金属/微生物颗粒大小真溶液，分子-离子，D<10-9m胶体，D=10-9——10-7m悬浮液，D<10-7m无机组分宏量组分，C>5mg/L微量组分, C=0.01-1mg/L痕量组分，C<0.01mg/L0课前回顾0 课前回顾水的组成有机物，ppb、ppt级20025/1200种类多，多万，万个配方年，饮水中已发现种地下水中，发现175种，总化学物质200多种C、H、O组成的98.5%，主要是卤代烃，疏水性有机物气体大气来源，O2、N2、CO2及惰性气体CO岩层生物化学作用, CO2、H2S、H2、CH4、CO、N2、NH3等岩层变质作用，还包括HCl、HF、SO2等放射性衰变：Rn、He、Ne、Ar等微生物细菌、真菌、藻类0≥1000m,-n-90℃，黑暗环境C、N、S等生物转化、有机物降解、重金属的催化3水质指标3-1水化学成分的浓度单位3 水化学成分的浓度单位质量浓度mg/L(ppm)，μg/L （ppb ），ng/L （ppt ）mg/kg(ppm)，μg/kg （ppb ），ng/kg （ppt ）摩尔浓度，mol/L （M ），mol/kg(m)摩尔浓度=单位溶液中溶质的摩尔数溶质的摩尔数=质量/摩尔质量摩尔质量=溶质的原子量或分子量Mole Fraction 摩尔分数（Mole Fraction ）适用于固溶体、非水溶相液体（NAPL ）的混合物中摩尔数（若A 和B 的混合物中，A 的摩尔分数=A 摩尔数：（A 摩尔数+B 摩尔数）1LH2O=55.56mol/L3-1水化学成分的浓度单位3 水化学成分的浓度单位当量浓度（Equivalents or Normality），NEquivalents or Normality）克当量浓度=单位体积溶液中溶质的克当量数=eq or meq克当量数质量/克当量，eq or meq克当量离子：原子量或分子量/离子的价态酸：分子量/酸分子中被金属置换的氢原子数碱：分子量/碱分子中所含氢氧根数碱分碱分所含氢氧数盐：分子量/结合为酸或碱所要的H+或OH-数量CO3的就是2，NaHCO3是1如：Na金属氧化物：分子量/参加氧化还原的金属得失的电子数Cr2O7应该是6N如：1mol/L的K转换N=M×离子的价态练习题水中计算其摩尔浓度和当浓度1、水中SO42-的浓度为96.0mg/L, 计算其摩尔浓度和当量浓度5压力下密度为1020g/mL200gCaCl 2、在25、10Pa压力下，密度为1.020g/mL含2.00gCaCl2/L的溶液，计算体积摩尔浓度、当量浓度和质量浓度3、在Ca-MgCO3固溶体中，含有质量分数为5%的Mg，计算MgCO3在该固溶体中的摩尔分数Assume the background concentration of dissolved oxygen (DO) is 5 ppb in the above aquifer. Further assume the aquifer is 10,000 m long, 1000 m wide and 100 m thick.1) What’s is the total amount of DO in the aquifer?2) What is the mass flux of DO across the right face?3-2 地下水环境特征的主要参数☐1 pH值⏹它表示水中氢离子摩尔浓度（活度）的负对数值⏹衡量地下水酸碱环境强弱的指标pH=6.0--8.5⏹一般地下水pH=6.0☐2 氧化还原电位(Eh，mv)2⏹它表示水中电子摩尔浓度（活度）的负对数值还原环境强弱的指标氧化⏹衡量地下水氧化-还原环境强弱的指标，+氧化，-还原⏹需现场测定17g☐ 3 总溶解固体（TDS，mg/L）⏹水中所含离子、分子、络合物的总量，不包括悬浮物和溶解气体105--110℃，使水全部蒸发剩下的残渣重量⏹1L水加热到105--⏹∑溶解组分（溶解气体除外）(HCO3)/2⏹分类☐淡水，TDS<1000mg/L淡水☐微咸水，1000mg/L<TDS<2000mg/L☐咸水，2000mg/L<TDS<3500mg/L咸水☐卤水，TDS>3500mg/L4S li it/L☐ 4 含盐量（Salinity，mg/L）⏹地下水中各种溶解组分的总量⏹S-TDS= (HCO3-)/2☐ 6 硬度（Hardness ）地下水中碱土金属的总和般以C M ⏹地下水中碱土金属的总和，一般以Ca 2+、Mg 2+的总和来计⏹硬度（CaCO 3mg/L ）=50×毫克当量数（Ca 2++ Mg 2+）=2.5C (mg/L)+4.1M ⏹硬度（CaCO 3mg/L ） 2.5 ×C Ca (mg/L)+4.1 ×C Mg (mg/L)☐1德国度=17.8mg/L （CaCO 3）☐1法国度=10mg/L （CaCO 3）☐1英国度=14.3mg/L （CaCO 3）⏹碳酸盐硬度，暂时硬度222☐Ca 2+、Mg 2+与HCO 3-、CO 32-结合的硬度☐50×毫克当量数（HCO 3-+ CO 32-）☐煮沸可消除⏹非碳酸盐硬度，永久硬度☐与SO 42-、Cl -、NO 3-结合的多价金属阳离子综合☐非碳酸盐硬度（永久硬度）=总硬度-碳酸盐硬度（暂时硬度）⏹负硬度钠盐硬度钠钾的碳酸盐重碳酸盐氢氧化物☐钠盐硬度，钠、钾的碳酸盐、重碳酸盐、氢氧化物☐负硬度=碳酸盐硬度-总硬度≥0硬度CaCO3m g/L 极软水软水微硬水硬水极硬水<757575--150150150--300300300--450>450☐7 酸度（Acidity）⏹表征水中可中和强碱能力的指标。
水分析化学复习重点
⽔分析化学复习重点知识点[1] ⽔分析化学的地位及作⽤[2] ⽔分析化学分析⽅法的分类1．⽔中污染物包括⽆机：⾦属离⼦Ca2+、Mg2+ + 重⾦属离⼦：Pb2+、Fe3+、Mn2+、Cd2+、Hg2+等有机：酚、农药、洗涤剂等以上污染物都需要⽔分析⽅法去定量2．分析⽅法包括①重量分析——称重的办法⽤途：残渣分析②化学分析——借助化学反应a.酸碱滴定——质⼦传递(最基础的滴定分析)⽤途：检验碱度、酸度b.络合滴定——络合反应M+Y → MY⽤途：测定 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+另外，络合反应可⽤于掩蔽技术，消除⾮测定离⼦的⼲扰c.沉淀分析——沉淀反应Ag++Cl-→AgCl⽤途：测定⽔中Cl-d.氧化还原滴定——氧化还原反应(特点：电⼦转移)⽤途：测COD等有机污染指标氧化还原反应也⽤于废⽔的化学处理,(如脱CN-，CN-+ClO2→N2)③仪器分析a.吸收光谱法⽤途：分析有机分⼦、⽆机离⼦b.⾊谱法：⽓相⾊谱⽤途：如氯仿测定液相⾊谱⽤途：如多环芳烃测定离⼦⾊谱⽤途：如阴离⼦测定c.原⼦吸收法⽤途：⾦属元素测定d.电化学分析法⽤途：pH值的测定[3]⽔质指标与⽔质标准1．⽔质指标物理化学微⽣物学⼀、物理指标(特点：不涉及化学反应，参数测定后⽔样不发⽣变化)①⽔温②臭味(臭阈值)⽂字描述③⾊度：表⾊(悬浮性物质、胶体核溶解性物质共同引起，定性描述)真⾊(胶体和溶解性物质引起，定量测量)⾊度的测定⽅法：标准⽐⾊法（⽬视⽐⾊法）a.⽤具塞⽐⾊管配制标准⾊阶（Pt—Co⾊阶，K2PtCl6+CoCl2，稳定性⾼，1mgPt/L定义为1度）b. 未知⽔样置于同规格⽐⾊管中（如混浊先静置澄清），俯视与标准⾊阶对⽐④浊度：由悬浮物及胶体物质引起的⽔样的浑浊程度，是混凝⼯艺重要的控制指标。
浊度的测定⽅法a.⽬视⽐浊法：⽤具塞⽐⾊管配制标准浊度阶，1mg漂⽩⼟/L定义为1度，⽔样俯视对⽐b.分光光度法：680nm分光光度计测定标准浊度单位（硫酸肼/L和六次甲基四胺/L形成甲聚合物为1度，测定结果单位FTU）c.散射法，浊度仪（也以甲聚合物为标准浊度单位，测定结果单位NTU）⑤残渣（总残渣=可滤残渣 + 不可滤残渣），重量法测定⑥电导率，电导率仪测定⑦UVA254：反映⽔中有机物含量⑧氧化还原电位(ORP):废⽔⽣物处理过程重要控制参数⼆、化学指标①pH值 pH=-lg[H+]②酸度和碱度：给出质⼦物质的总量(酸度)接受质⼦物质的总量(碱度)③硬度：⽔中Ca2+、Mg2+离⼦的总量永久硬度：硫酸盐、氯化物等形成暂时硬度：碳酸盐和重碳酸盐形成，煮沸后分解形成沉淀④总盐量（⽔中全部阴阳离⼦总量）⑤有机污染物综合指标(宏观地描述⽔中有机污染物，是总量指标，不针对哪类有机物)a.⾼锰酸盐指数(Pi)：⽤KMnO4作氧化剂氧化⽔中有机物所消耗的量，⽤mgO2/L表⽰b.化学需氧量(COD)：在⼀定条件下⽔中能被得重铬酸钾氧化的⽔中有机物的量，⽤mgO2/L表⽰c.⽣物化学需氧量（BOD）：在⼀定时间温度下，微⽣物分解⽔中有机物发⽣⽣物化学反应中所消耗的溶解氧量，单位mgO2/Ld.总有机碳（TOC）：⽔体有机物总的碳含量，⽤总有机碳分析仪⾼温燃烧⽔样测定，单位mgC/Le.总需氧量（TOD）：⽔中有机物和还原性⽆机物在⾼温下燃烧⽣成稳定的氧化物时的需氧量，单位mgO2/L三、微⽣物学指标保障供⽔安全的重要指标①细菌总数②⼤肠菌群③游离性余氯：Cl2/HOCl/OCl-2．⽔质标准：根据不同⽤⽔⽬的制定的污染物的限量域值除余氯为下界，其他指标均为上界限值，不可超越[4]取⽔样、保存、预处理1．取⽔样根据试验⽬的选取取样点，取样量，容器和取样⽅法取样点：河流⽔系沿上下游和深度布设，处理设施在进出⽔⼝取样量：保证分析⽤量3倍以上，⾄少做2次平⾏样容器：玻璃或塑料瓶，容器清洁（化学指标）或⽆菌（微⽣物指标）取样⽅法 2．保存意义：采⽤⼀些措施终⽌或减缓各种反应速度①冷藏②控制pH 值，加酸调pH <2，个别指标加NaOH ③加保存试剂 3．预处理——⽔样的分离技术（）①过滤②蒸馏③萃取L-L 液萃取：分离⽔中的有机物④浓缩富集[5]分析⽅法的评价体系⽤⽔和废⽔⽔质分析⾸选GB(国标)⽅法 1．准确度：测定值和真空值的接近程度T i X X -常⽤测量加标回收率评价分析⽅法的准确度加标回收率(%)=加标量加标前测定值加标后测定值-×100平均加标回收率(%)=∑=ni n 11加标回收率平均加标回收率处于97%-103%,可以认为分析⽅法可靠 2．精密度：测定值之间的接近程度X X i -常⽤相对标准偏差评价分析⽅法的精密度，⼜称变异系数，⽤CV 表⽰%100?=XSCV ∑==n i i X n X 11偏差1)(11212--=-=∑∑==n X X n dS ni i ni i3．准确度和精密度之间关系精确度⾼，则精密度⼀定⾼准确度低，则精密度⼀定低精密度⾼，⽽准确度不⼀定⾼[6]标准溶液1．基准物质，可以直接准确称量，⽤于配制标准溶液的⼀类物质基本要求：①性质稳定，②组成恒定，较⼤的摩尔质量，③纯度⾼，易溶解滴定分析常⽤基准物质： Na 2CO 3(酸碱滴定) CaCO 3 Zn 粒(络合滴定) NaCl(沉淀滴定) K 2Cr 2O 7(氧化还原滴定) 2.标准溶液：已知准确浓度的溶液配制⽅法：基准物质——直接法⾮基准物质——间接法或标定法例：LHCl 的配制①⽤浓HCl 稀释粗略地配制所要求的浓度②⽤Na 2CO 3溶液对其进⾏标定,计算出HCl 的浓度3．量浓度①物质的量(摩尔，mol)：表⽰物质的指定的基本单元是多少的物理量，1mol 物质B 所包含的基本单元数为阿佛加德罗常数②基本单元：基本单元可以是原⼦、分⼦、离⼦、电⼦及其他粒⼦，或是这些粒⼦的特定组合。
水化学和水质分析
2+
pH
阳离子，mg/L
其它检测项目
阴离子，mg/L
水温 随着温度升高，水的粘度（粘性系数）则降低。在相同操作压力下，水温每相差 1℃，产水量就会有 3 %左右的波动。由此可以看出，在为了确保稳定的产水量，系统运 行温度非常重要。在处理硅和难溶解硫酸盐含量较高的水体时，由于温度降低可以导致 这些无机物的溶解度降低。在冬季低温运行时，如果不对温度进行控制，就会导致硅和/ 或难溶解硫酸盐结垢。在这种情况下，可以采用热交换器升高水温。而在温度控制比较 困难时，需要采取加入阻垢剂或者适当降低回收率的方法来调整系统的运行。水温较高 时，离子透过膜的动能增加，系统脱盐率有会所下降。膜系统长期超过 35℃运行时，可 能会加速膜元件老化速度。 1.2 pH 值
2
离子成分 存 在于自然界的水一般含有钠离子（ Na ）、钾离子（ K ）、钙离子（ Ca ）、 镁 离子（Mg ）、氯离子（Cl ）、硫酸根（SO ）、重碳酸根（HCO ）、硅（Si）以及 少量其它离子。水中的总阳离子和总阴离子的摩尔浓度应该相等。如果水质分析报告 中，阳离子和阴离子的摩尔浓度不能平衡，说明这份水质分析报告不准确或不全面，有 可能对系统的设计和运行带来影响。下面一些名词被用来描述水体中离子的含量或状 态： 1) 总溶解性固体（TDS）：在水处理工艺中，TDS 是滤除悬浮物与胶体并蒸发掉全 部水分后的剩余无机物。TDS 以 ppm 或 mg/l 为单位，在 IMSdesign 软件中 TDS 是全部 阴、阳离子与可溶性二氧化硅的合计。IMSdesign 软件中给水与产水的 TDS 可以通过各 自电导率折算出来。在现场也可以用 TDS 仪测量 TDS，TDS 仪测量水的电导率并乘以转换 因子即得出已知参考溶液（如氯化钠、氯化钾）的 TDS 值。值得注意的是：通过电导率 数值间接测出的各类离子混合而成水溶液的 TDS 值，与通过各离子浓度相加得出的 TDS 值并不相同。一个粗略算法是：对于氯化钠（单价阴、阳离子组成的盐分）参考溶液， 每 1 mg/L 的 TDS 值对应 2μs/cm 的电导率。 2) 硬度： 在水处理工艺中，把钙、镁离子的合计量换算成与之对应的碳酸钙来表 示的量叫做硬度。硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。如果钙硬度很高，需注意控制 系统的结垢风险。 3）碱度：是中和溶解在水中的 OH 、CO 和 HCO 所需要的酸的量。pH 值在 8.3 以下时，采用甲基橙作为指示剂并用酸中和至 pH 值 4.2 时，需要的酸的量称为甲基橙碱 度；pH 在 8.3 以上时，采用酚酞作为指示剂并用酸中和至 pH 值 8.2 时，需要的酸的量 被称为酚酞碱度。在天然水体中，碱度主要是由 HCO 盐类组成。 4）钙离子 (Ca)：钙盐是水中主要的硬度组成部分，某些钙盐的溶解度较低，需注 意 其结垢 风险 。在使用阻垢剂时，钙盐可 达 到过 饱 和状态而不 沉淀 下来，其中硫酸钙 （CaSO ）的饱和度可 达 230%，表征碳酸钙结垢倾向的 LSI（朗格里尔指数）值可达 1.8～2.5。
第二章水化学综合指标
(二)含盐量 含盐量是指水样各组分的总量，其单位以mg/L或g/L表示。 这个指标是计算值，它与总溶解固体的差别在于无需减去 1/2HCO3。它常用于灌溉水质的评价，以及计算河流向海洋传 输风化产物的参数。在海洋的研究中，常用含盐度代替含盐量。 含盐度的含义是海水中所有组分重量占水重量的千分数，以‰ 表示。 (三)硬度 硬度以水中Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+等非碱土金属以外的 金属离子的总和来量度。但是，除Ca2+、Mg2+ 外，其它金属 离子在水中的含量一般都很微，因此，硬度一般以水中的钙和 镁来量度，其计算方法是钙和镁的毫克当量总数乘50，以 CaCO3表示，其单位是mg/L。 在世界各国，水中硬度有不同的表示方法，1德国度 =17.8mg/L(CaCO3)，1法国度=10mg/L(CaCO3)，1英国度 =14.3mg/L(CaCO3)。
高硬度水与肥皂反应产生沉淀而影响洗涤效果，在锅炉和 输水管道中产生水垢而影响其使用寿命。近20年来，人们还 发现饮水硬度与心血管发病率有负相关的关系，因此，硬度是 一个很有用的水质指标。 硬度也称总硬度，它是碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度的总和。 碳酸盐硬度是指Ca2+和Mg2+与CO32-和HCO3-结合的硬度，以 CO32+ 和HCO3- 毫克当量乘50算得，如所算得的数值大于总 硬度，其差值称为负硬度。总硬度与非碳酸盐硬度的差值为非 碳酸盐硬度。碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度也称暂时硬度和永久 硬度，因为碳酸盐硬度是指与HCO3-和CO32-结合的那部分 Ca2+和Mg2+ ，水煮沸时成CaCO3沉淀而被除去，而非碳酸盐 硬度是指与Cl-、SO42-和NO3-结合的Ca2+和Mg2+ ，水煮沸后 不能除去。
水质统计数据分析报告(3篇)
第1篇一、引言随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，水资源的污染问题日益严重，水质安全问题成为社会关注的焦点。
为了解水质状况，为水环境治理和水资源保护提供科学依据，本文对某地区某河流的水质数据进行了统计和分析，旨在揭示水质现状、变化趋势及影响因素，为水环境管理提供参考。
二、数据来源与处理1. 数据来源本文所采用的水质数据来源于某地区某河流的监测站，数据时间跨度为2019年至2021年。
监测项目包括化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）、五日生化需氧量（BOD5）、溶解氧（DO）、pH值等。
2. 数据处理（1）数据清洗：对原始数据进行检查，剔除异常值和缺失值，确保数据的准确性和完整性。
（2）数据转换：将监测数据转换为标准化数据，便于后续分析。
（3）数据分组：根据监测时间、监测地点等因素对数据进行分组，便于分析不同时间段和地点的水质状况。
三、水质统计分析1. 水质指标统计（1）COD：COD是衡量水体有机物污染程度的重要指标。
2019年至2021年，COD年均值为30.5mg/L，超标率为15.3%。
（2）NH3-N：NH3-N是衡量水体富营养化程度的重要指标。
2019年至2021年，NH3-N年均值为2.1mg/L，超标率为10.2%。
（3）TP：TP是衡量水体富营养化程度的重要指标。
2019年至2021年，TP年均值为0.6mg/L，超标率为5.1%。
（4）BOD5：BOD5是衡量水体有机物污染程度的重要指标。
2019年至2021年，BOD5年均值为4.2mg/L，超标率为12.3%。
（5）DO：DO是衡量水体溶解氧含量的重要指标。
2019年至2021年，DO年均值为6.5mg/L，达标率为85.2%。
（6）pH值：pH值是衡量水体酸碱度的重要指标。
2019年至2021年，pH值年均值为7.5，达标率为95.2%。
2. 水质变化趋势分析通过对2019年至2021年水质数据的分析，发现以下变化趋势：（1）COD、NH3-N、TP、BOD5等指标的超标率呈逐年下降趋势，说明水质状况有所改善。
水化学分析——2 水质分析基础
第二章水质分析基础
✓涉水采样 较浅的小河或靠近岸边水浅的采样点可涉水采样，但 要避免搅动沉积物而使水样受到污染。涉水采样时采 样者应站在下游，向上游方向采集水样。
② 污染控制监测井的布设
根据当地地下水流向、污染源分布状况和污染物在 地下水中扩散形式，采取点面结合的方法布设污染 控制监测井，监测重点是供水水源地保护区。
第二章水质分析基础
渗坑、渗井和固体废物堆放区的污染物在含水层渗 透性较大的地区以条带状污染扩散，监测井应沿着地 下水流向的平行及垂直方向上布设，实现对污染物在 两个方向上的扩散程度的跟踪监测。
第二章水质分析基础
为了解地下水与地表水之间的补（给）排（泄）关 系，可根据地下水流向在已设置地表水监测断面的地 表水体设置垂直于岸边线的地下水监测线。
监测点的密度一般按0.2~1各监测井/km2，为确定 某一重要污染源的范围或在石油化工类型的工业区域 内，可适当加密监测点。对已有研究程度较高、监测 资料较齐全的地区，其监测点数可酌情减少。一般监 测井在水液面下0.3~0.5m处采集水样。若存在间温层 或多含水层分布情况，应视具体情况实施分层采用。
第二章水质分析基础
➢ 水样采集的基本要求： 在水质分析中，对水样采集的基本要求是对所取得 的样品应具有代表性和有效性。
1、地表水的采集（以江河水系为例） （1）采样点位的设置 江河水系的采集，通常是先设置采样断面，在采样断 面上设置采样垂线，再在采样垂线上设置采样点位。 1）采样面的设置
采样断面在总体和宏观上应能反映水系或区域的水环境质 量状况；各断面的位置应能反映所在区域的污染特质，力 求以较少的断面取得代表性最好的样品。
5-水化学分类、水化学数据处理
库尔洛夫式具有一目了然的特点，是以数学分式形式表示 水化学成分的方法，但并无数学上的意义。
其主体分式的写法为：在分子、分母的位置，按Meq% 大 小顺序写出各主要阴、阳离子的化学式及其Meq%值。沿 用惯例，只列出Meq% > 10%的阴、阳离子，若认为需要， 也可将 < 10%者列入，用［ ］表示。
实例2：乌克兰南部某农业耕作层土壤水（mg/L）： HCO3：318 SO4：142 Na++K+：97 Ca2+：330
Cl：173
NO3：800 NO2：0.04
Mg2+：66
pH为6.8、Eh(mV)为300 、M(g/L)为1.9 其库尔洛夫式为：
NO 50 HCO20 Cl 19 M 1.9 pH 6.8 Ca63Mg 21 (Na K )15
• 根据地下水中Ca、Mg、Na (Na + K)、Cl、SO4、HCO3将Meq百分 数大于25% 的阴离子和阳离子进行组合，每种类型以阿拉伯数字为 代号，共49类 • 按矿化度又分为4组：A组矿化度< 1.5 g/L，B组1.5-10 g/L，C组1040 g/L，D组> 40 g/L
• 命名时在数字与字母间加连接号，如1-A型：指的是M < 1.5g/L，阴 离子只有HCO3 > Meq 25％，阳离子只有Ca大于25 Meq%
Fe2+：
0.02（0.1%）
pH为6.3、Eh为475.5mV、耗氧量为0.24、M为43.28，t为14 ℃ H 2SiO 3 46 HCO 3 44 。 t 14 pH 6.3 其库尔洛夫式为： M 0.043 (Na K ) 78.7 Mg 12.3
２、水中偏硅酸根、硝酸根含量有时较高，构成了 主要阴离子（> 10%），这时，主体式中就须列出
养殖水环境化学
养殖水环境化学一、养殖水环境化学的概念养殖水环境化学是研究养殖水体中各种化学物质的含量、种类、性质及其对养殖生物和人类健康的影响，以及污染防治和生态修复的学科。
它是水产养殖学、环境科学和化学等多个学科的交叉领域。
二、养殖水环境化学的研究内容1、养殖水体中各种化学物质的种类和含量养殖水体中包含大量的化学物质，如溶解氧、pH值、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等，这些物质对养殖生物的生长和生存都有着重要的影响。
因此，了解这些物质的种类和含量是非常重要的。
2、养殖水体中化学物质的性质及其对养殖生物和人类健康的影响不同的化学物质对养殖生物和人类健康的影响是不同的。
例如，高浓度的氨氮和亚硝酸盐会对养殖生物产生毒害作用，而低浓度的溶解氧则会对养殖生物的生长和生存产生负面影响。
因此，了解这些化学物质的性质及其对养殖生物和人类健康的影响是非常重要的。
3、养殖水体中化学物质的污染防治和生态修复随着养殖业的不断发展，养殖水体中的化学物质污染问题也越来越严重。
因此，如何进行污染防治和生态修复是养殖水环境化学研究的重要内容之一。
例如，通过改善水体中的溶解氧含量、降低氨氮和亚硝酸盐的浓度等措施可以有效地防治养殖水体的污染。
三、养殖水环境化学的意义1、有利于保护水资源和生态环境随着养殖业的不断发展，养殖水体的污染问题也越来越严重。
通过研究养殖水环境化学，可以了解养殖水体中各种化学物质的性质及其对生态环境的影响，从而采取有效的措施进行污染防治和生态修复，保护水资源和生态环境。
2、有利于提高养殖生产效益和质量通过研究养殖水环境化学，可以了解各种化学物质对养殖生物生长和生存的影响，从而采取有效的措施调节水体中的化学物质含量，提高养殖生产效益和质量。
3、有利于保障人类健康和食品安全养殖水体中的化学物质不仅会对养殖生物产生影响，而且还会对人类健康和食品安全产生影响。
因此，通过研究养殖水环境化学，可以了解这些化学物质的性质及其对人类健康和食品安全的影响，从而采取有效的措施保障人类健康和食品安全。
《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》(HJ 828—2017)的实验室方法验证
《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》（HJ 828—2017）的实验室方法验证1. 引言1.1 研究背景水质化学需氧量（COD）是一种用于衡量水体有机和无机污染物总量的重要指标。
COD值的高低直接影响水体的水质状况，对于环境保护和饮用水安全具有重要意义。
测定COD值的方法有很多种，其中重铬酸盐法是较为常用的一种方法之一。
重铬酸盐法是利用重铬酸钠（K2Cr2O7）氧化有机物，然后通过化学计量确定被氧化的有机物量的方法。
这种方法具有操作简便、精度高的特点，被广泛应用于水质检测领域。
在实验室中，准确测定水样中的COD值对于监测水质污染和评估环境风险至关重要。
本实验旨在验证《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》（HJ 828—2017）这一标准的准确性和可靠性，以确保水质监测工作的准确性和实用性。
通过此次实验，我们将对该方法进行实验验证和分析，为实际水质检测工作提供参考依据。
1.2 研究目的本次实验的研究目的是验证《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》（HJ 828—2017）这一实验室方法的准确性和可靠性。
需氧量作为衡量水体中有机污染物含量的重要指标，对于环境监测和水质评价具有重要意义。
本实验旨在通过对水样中有机物氧耗量的测定，验证该实验方法在实际应用中的稳定性和精确度，为今后的水质监测工作提供科学依据和参考。
通过本次实验的研究，可以进一步了解该实验方法的适用范围和具体操作步骤，为未来的实验操作和数据解读提供支持。
通过比较实验结果与标准值的偏差情况，评估该方法的准确性和可靠性，为其在实际水质监测中的应用提供科学依据。
通过本次实验的研究，可以为水质监测工作提供参考和建议，为保护水环境和维护人类健康作出贡献。
2. 正文2.1 实验设计实验设计是本次实验的重要部分，可以确保实验过程的顺利进行及数据的准确性。
在本实验中，我们将根据《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》（HJ 828—2017）的要求设计实验流程。
我们需要准备好所有实验所需的材料和仪器，确保实验过程中不会出现缺乏材料或设备的情况。
青岛西海岸新区地下水水化学特征及水质评价
青岛西海岸新区地下水水化学特征及水质评价刘久潭;周丹;高宗军;王敏;马媛媛;张洪英;时孟杰;董杰【摘要】为了解青岛西海岸新区地下水水化学特征及地下水质量,选取2017年35个地下水水质监测数据,综合运用数理统计、水化学、模糊综合评价以及因子分析等方法进行研究.结果表明:研究区地下水中Ca2+、Na+、HCO2-、SO42-相对含量较高,阴离子呈HCO3-＞SO42-＞NO3-＞Cl-的关系,阳离子浓度存在Ca2+＞Na+ ＞Mg2+＞K+的关系.地下水水样pH均值7.22,呈弱碱性;TDS含量100.20～1 498.60 mg/L,均值421.40 mg/L;TH均值248.23 mg/L,为硬水.地下水水化学类型主要为HCO3·SO4·Cl-Na·Ca、HCO3·SO4-Ca、HCO3-Ca、HCO3·SO4-Ca· Mg、HCO3·C1-Na·Ca、HCO3-Na·Ca,水岩作用是地下水水化学组分的主要控制因素.基于内梅罗指数法和模糊综合评价法进行水质评价,认为研究区地下水水质整体较差.基于因子分析法对研究区地下水进行污染源解析,共提取4个主因子,累积方差贡献率73.747％公因子,其中F1解析为来自农业生产活动,F2主要与地质因素有关,F3表征为生活污水排放,F4代表工业生产活动,其贡献率分别为:35.697％、15.148％、12.131％和10.771％.【期刊名称】《山东科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(038)002【总页数】12页(P14-24,43)【关键词】地下水;水化学特征;水质评价;污染源解析;青岛西海岸新区【作者】刘久潭;周丹;高宗军;王敏;马媛媛;张洪英;时孟杰;董杰【作者单位】山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛266590;青岛地矿岩土工程有限公司,山东青岛266100;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛266590;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛266590;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛266590;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛266590;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛266590;青岛地质工程勘察院,山东青岛266100【正文语种】中文【中图分类】P641.1地下水是我国重要的供水水源，是支撑我国经济社会和谐快速发展的重要战略资源，对维持社会经济的快速发展和维系良好的生态环境具有不可替代的作用[1-3]。
水分析化学实验内容
实验1 仪器的认领和洗涤一. 目的要求1.熟悉仪器名称、规格，掌握玻璃仪器洗涤方法。
2.认识仪器洗涤在分析化学实验中的重要作用，洗净一套符合分析要求的仪器。
3.了解常用洗涤剂的配制方法。
二. 概述分析仪器的洁净与否，是影响分析结果准确度的重要原因之一，其影响主要是两个方面：1. 不清洁仪器在测定过程中可能带入干扰成份。
2. 不清洁仪器内壁挂水珠难以准确计量溶液体积。
所以分析工作者要有误差观念，按分析要求，充分重视并认真洗涤仪器。
玻璃仪器大体可分两类：1. 是用来准备准确计量溶液体积的，如移液管、滴定管、容量瓶等。
这类仪器的内壁不仅要求清洁，而且要求光滑，所以不能用普通毛刷蘸去污粉擦洗内壁，而只能用适当的洗涤剂或用质软的羊毛刷蘸肥皂洗涤。
2. 是除上述以外的一般玻璃仪器，其内、外壁均可用毛刷蘸去污粉擦洗。
仪器的洁净标准标志是：清洁透明，水沿器壁自然流下后，不挂水珠。
分析仪器每次使用后必须洗净放置，以备下次再用。
三. 几种常用洗涤剂的配制1. 铬酸洗液：过去曾广泛使用，但由于六价铬有毒，污染环境，近几年来逐渐减少使用。
其配制方法如下：称取20克K2Cr2O7（工业纯）于1000 cm3烧杯中，加水40 cm3，加热溶解、冷却，边搅拌边缓缓加入360 cm3浓H2SO4（工业纯），冷却后贮于玻璃瓶中，待用。
（注意：（1）加浓硫酸时发出大量的热，甚至引起局部沸腾，故浓H2SO4应在搅拌下缓慢加入。
（2）铬酸洗液具有强氧化性，易灼伤皮肤，烧烂衣服，使用时必须十分小心。
）2. 合成洗涤剂：用于一般洗涤，将合成洗涤粉用热水配成浓溶液。
3. NaOH-KMnO4溶液：用于洗涤油污及有机物。
4克KMnO4（工业纯）溶于少量水中，缓缓加入100 cm310% NaOH溶液（洗涤后若仪器壁上附着MnO2可用Na2SO3溶液或HCl-NaNO2溶液洗去）。
4. KOH乙醇溶液：用于洗涤油污，一般配成W/V的百分浓度。
5. HNO3乙醇溶液：用于洗涤油污及有机物。
化学实验数据收集和处理
化学实验数据收集和处理化学实验数据收集和处理是化学实验过程中的重要环节，它关系到实验结果的准确性和可靠性。
在进行化学实验时，我们需要通过观察、测量和记录实验数据，然后对数据进行合理的处理和分析，从而得出科学的结论。
一、数据收集1.实验前的准备：在实验开始之前，要确保实验仪器和药品的准备充分，以及实验方案的合理性。
2.实验过程中的观察：在实验过程中，要仔细观察实验现象，注意实验条件的变化，及时记录实验数据。
3.实验数据的记录：实验数据包括定量数据和定性数据，要采用规范的记录方式，保证数据的真实性和可追溯性。
二、数据处理1.数据整理：对收集到的实验数据进行清洗、筛选和整理，去除无效或错误的数据，确保数据的准确性。
2.数据计算：根据实验原理和公式，对实验数据进行计算，得出实验结果。
3.数据分析和解释：对实验结果进行分析，探讨实验现象背后的原因，得出科学的结论。
4.数据可视化：采用图表、图像等直观的方式展示实验数据，便于观察和分析。
三、注意事项1.遵循实验操作规程，确保实验安全。
2.保持实验记录的整洁和规范，避免涂改和误操作。
3.合理运用实验数据，避免主观臆断和片面理解。
4.实验数据的处理和分析要符合科学原理和逻辑规律。
5.学会运用统计学和概率论等方法对实验数据进行深入分析。
通过以上知识点的学习和实践，学生可以掌握化学实验数据收集和处理的基本方法，提高实验技能和科学素养。
习题及方法：1.习题：在某温度下，向一定体积的密闭容器中加入0.1mol A和0.1mol B，经过一段时间后，测得容器中A的浓度为0.05mol/L，B的浓度为0.08mol/L。
求该温度下，A和B的反应速率。
方法：根据反应物消耗的物质的量与时间的比值计算反应速率。
反应速率v = Δc/Δt = (0.1-0.05)mol/L / t = (0.1-0.08)mol/L / t，解得t = 10min。
因此，A和B 的反应速率分别为0.05mol/(L·min)和0.02mol/(L·min)。
水化学监测方法整理
目录一、原子吸收分光光度法 (1)二、离子色谱法 (3)三、离子选择性电极法 (4)四、容量法 (5)五、等离子体发射光谱法 (7)六、常量分析 (9)七、气相色谱法 (9)八、温克勒法 (12)九、总磷的测定——钼酸铵分光光度法 (12)十、石墨炉原子吸收光度法 (13)十一、比色法 (13)十二、滴定法 (16)一、原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法的测量对象是呈原子状态的金属元素和部分非金属元素，是由待测元素灯发出的特征谱线通过供试品经原子化产生的原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收，通过测定辐射光强度减弱的程度，求出供试品中待测元素的含量。
原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常借比较对照品溶液和供试品溶液的吸光度，求得供试品中待测元素的含量。
所用仪器为原子吸收分光光度计，它由光源、原子化器、单色器、背景校正系统、自动进样系统和检测系统等组成。
光源：常用待测元素作为阴极的空心阴极灯。
原子化器:主要有四种类型：火焰原子化器、石墨炉原子化器、氢化物发生原子化器及冷蒸气发生原子化器。
1)火焰原子化器：由雾化器及燃烧灯头等主要部件组成。
其功能是将供试品溶液雾化成气溶胶后，再与燃气混合，进入燃烧灯头产生的火焰中，以干燥、蒸发、离解供试品，使待测元素形成基态原子。
燃烧火焰由不同种类的气体混合物产生，常用乙炔空气火焰。
改变燃气和助燃气的种类及比例可以控制火焰的温度，以获得较好的火焰稳定性和测定灵敏度。
2)石墨炉原子化器：由电热石墨炉及电源等部件组成。
其功能是将供试品溶液干燥、灰化，再经高温原子化使待测元素形成基态原子。
一般以石墨作为发热体，炉中通入保护气，以防氧化并能输送试样蒸气。
3)氢化物发生原子化器：由氢化物发生器和原子吸收池组成，可用于砷、锗、铅、镉、硒、锡、锑等元素的测定。
其功能是将待测元素在酸性介质中还原成低沸点、易受热分解的氢化物，再由载气导入由石英管、加热器等组成的原子吸收池，在吸收池中氢化物被加热分解，并形成基态原子。
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盐水
卤水
M = 10.0-50.0 g/L
M > 50.0 g/L 欧美划分（据TDS，mg/L） 淡水 咸水 盐水 0-1000 1000-10000 10000-100000
卤水
> 100000
2. 按温度划分
地下水的温度变化范围较宽。我国目前把水温低 于25℃的地下水称为地下冷水，高于25℃的地下 水称为地下热水，并细分为：
写出主体分式后，在其前面依次列出微量元素、气体成分和 矿化度，其单位均为g/L。在分式Meq后面列出温度（℃）、 pH值、流量D（L/s）
微量元素和气体成分的书写要注意几点：
１、一般只写出其含量超过区域背景值或国家水质标准 （为矿泉水标准，饮用水标准，渔业用水标准）的微 量元素和气体组分。如山东某温泉水库尔洛夫式为：
2
课堂作业1：
一水样成分如下(mg/L):（简分析结果）
Cl-为35.5、SO42-为48、HCO3-为122
Ca2+为30、Mg2+为18、Na为23
pH为7.3、T为15℃
试写出其库尔洛夫式
水化学分类
为科学、合理地开发利用地下水资源，除应评价水资源量 外，还必须评价水质
在水量方面可把水资源分为补给资源和储存资源
4 Cl SO 14.34 。 2 3 2 2 84.76 H SiO 0.07 H S 0.021CO 0.031M 3.27 t 50 D 2.8 Na 71.63Ca7.78
此水样的Si(以H2SiO3表示)和H2S 含量均超出了矿泉 水的标准，CO2含量也超出了区域背景值。
２、水中偏硅酸根、硝酸根含量有时较高，构成了 主要阴离子（> 10%），这时，主体式中就须列出
库尔洛夫式具有一目了然的特点，是以数学分式形式表示 水化学成分的方法，但并无数学上的意义。
其主体分式的写法为：在分子、分母的位置，按Meq% 大 小顺序写出各主要阴、阳离子的化学式及其Meq%值。沿 用惯例，只列出Meq% > 10%的阴、阳离子，若认为需要， 也可将 < 10%者列入，用［ ］表示。
•
毫克当量量纲：以 Meq/L表示
– 毫克当量表示某物质和1mg氢的化学活性或化合力相当的量 – 1 mg氢、23 mg钠、39 mg钾、20 mg钙和35.5 mg氯都是1 Meq，其换算公式 如下： • meq /L＝(mg / L) ×化合价/化学结构式量 • mg / L＝(meq / L) ×化学结构式量/化合价 – 毫克当量百分数（Meq％）＝
实例1：
江西崇仁县马鞍坪，某下降泉水化学成分为（mg/L） Cl-： 1.7（7.6%） Ca2+： 1.02（8.2%）
Mg2+： Fe3+： 0.912 （12.3%） 0.08（0.6%） SO42-： 0.5（1.6%） HCO3-：16.71（44.3%） HSiO3-：22.1（46.4%） Na++K+：10.235（78.7%）
实例2：乌克兰南部某农业耕作层土壤水（mg/L）： HCO3：318 SO4：142 Na++K+：97 Ca2+：330
Cl：173
NO3：800 NO2：0.04
Mg2+：66
pH为6.8、Eh(mV)为300 、M(g/L)为1.9 其库尔洛夫式为：
NO 50 HCO20 Cl 19 M 1.9 pH 6.8 Ca63Mg 21 (Na K )15
3
3
3、气体成分的单位一般为g/L，只有放射性气体氡例外， 其单位为放射性活度单位（指放射性样品在单位时间内 的衰变次数）或放射性浓度单位
•如埃曼、贝可（ Bq，每秒钟衰变1次），1埃曼＝3.7贝可/立方米
•如某放射性泉的化学成分库尔洛夫式为：
Cl 96 。 Rn 120 Bq Br0.012 H S 0.0032 M 3.1 t 93 pH 4.9 Na 52Ca30
水化学分类、水化学数据处理
常用浓度量纲
• • • 体积量纲：克/升（g/L）、毫克/升（mg/L） 摩尔量纲（M）：mol/L（克/升/摩尔分子数） 重量量纲
– ppm (Part per million, 百万分之一) = 1mg/kg
– ppb (Part per billion, 十亿分之一) = 10-9 = 10-3ppm
Fe2+：
0.02（0.1%）
pH为6.3、Eh为475.5mV、耗氧量为0.24、M为43.28，t为14 ℃ H 2SiO 3 46 HCO 3 44 。 t 14 pH 6.3 其库尔洛夫式为： M 0.043 (Na K ) 78.7 Mg 12.3
２、水中偏硅酸根、硝酸根含量有时较高，构成了 主要阴离子（> 10%），这时，主体式中就须列出
• 根据地下水中Ca、Mg、Na (Na + K)、Cl、SO4、HCO3将Meq百分 数大于25% 的阴离子和阳离子进行组合，每种类型以阿拉伯数字为 代号，共49类 • 按矿化度又分为4组：A组矿化度< 1.5 g/L，B组1.5-10 g/L，C组1040 g/L，D组> 40 g/L
某阳阴离子的m eq 100% 阳阴离子的m eq之和
•
近年来，水分析中倾向于使用mg/L，因为mg/L法代表了大多数水化学组分 所用的分析方法，即分析一已知体积溶液中的物质质量，而不是一已质量 溶液中物质的质量。
库尔洛夫式
微量元素g / L 气体成分（ g / L）M ( g / L ) 阴离子meq% 10% 。 t ( C ) pHD(L / s ) 阳离子meq% 10%
25-40℃ 40-60℃ 60-90℃
温水 温热水 统称低温地热资源 热水
90-150℃
﹥150
中温地热资源
高温地热资源
3. 按主要离子组分分类 大多考虑主要阴、阳离子的相对含量
两种常用的水化学分类方法
舒卡列夫分类
编号命名法 顺序命名法
苏林分类
舒卡列夫分类——编号命名法
在水质方面对地下水的划分有三种：
按成因分：渗入成因、沉积成因、内生成因 按溶解组分和水水、工业用水、 医疗矿水、工业矿水……
1. 按矿化度划分
淡水 M < 1.0 g/L 微咸水 M = 1.0-3.0 g/L 咸水 M = 3.0-10.0 g/L