第七章地下水的物理性质及化学成分
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工程地质基础—地下水
n Vn V
孔隙
岩石中的各种空隙 1.分选良好，排列疏松 的砂；2.分选良好，排 列紧密的砂
3.分选不良的，含泥、 砂的砾石；4.经过部分 胶结的砂岩
5.具有结构性孔隙的 粘土
6.经过压密的粘土
7.具有裂隙的岩石
8.具有溶隙及溶穴的可 溶岩
影响孔隙度大小的因素主要有：
颗粒排列方式 分选程度 胶结充填程度 结构及次生孔隙 分选愈好，排列愈疏松，胶结充填程度愈差，孔隙度愈大； 反之愈小；粘性土的孔隙度还取决于其结构及次生孔隙。
3.地貌条件：在不同的地貌部位对地下水的形成关系密切。 一般在平原、山前区易于储存地下水，形成良好的含水层； 在山区一般很难储存大量的地下水。
4.人为因素：大量抽取地下水，会引起地下水位大幅下降； 修建水库，可促使地下水位上升。
(2)水循环的类型 根据水分循环的路径和规模，可分为两种：
◆大循环——海陆之间的水分交换过程，也称为海 陆间循环。 ◆小循环——水仅在海洋或陆地内完成的循环过程。
潜水与地表水补给的关系
(a) 潜水补给河流 (b)河流补给潜水
(c)单侧补给
潜水与地表水之间的关系
练习题一
1.某地区潜水等水位线图见下图。试确定
①河水与潜水之间的补排关系；
②A、B两点间的平均水力坡降
（A、B两点距离近似为60m）
③若在C点处凿井，多深可见
潜水面？
承压水
充满两个隔水层之间的含水层中的重力水。 含水层分区：补给区、承压区、排泄区、自流区、隔水顶板、隔水底板
H2S ： 一般存在于深部地下水中，在微生物作用下由硫 酸盐还原而形成。局部浅层地下水含有较多的H2S，并呈酸 性，对混凝土具有侵蚀性。
CO2 ：主要来源于土壤中有机质氧化产生的CO2，还有大 气中的CO2。深层地下水的CO2含量较高。含CO2较高的地下 水具有侵蚀性，能腐蚀混凝土。
孔隙
岩石中的各种空隙 1.分选良好，排列疏松 的砂；2.分选良好，排 列紧密的砂
3.分选不良的，含泥、 砂的砾石；4.经过部分 胶结的砂岩
5.具有结构性孔隙的 粘土
6.经过压密的粘土
7.具有裂隙的岩石
8.具有溶隙及溶穴的可 溶岩
影响孔隙度大小的因素主要有：
颗粒排列方式 分选程度 胶结充填程度 结构及次生孔隙 分选愈好，排列愈疏松，胶结充填程度愈差，孔隙度愈大； 反之愈小；粘性土的孔隙度还取决于其结构及次生孔隙。
3.地貌条件：在不同的地貌部位对地下水的形成关系密切。 一般在平原、山前区易于储存地下水，形成良好的含水层； 在山区一般很难储存大量的地下水。
4.人为因素：大量抽取地下水，会引起地下水位大幅下降； 修建水库，可促使地下水位上升。
(2)水循环的类型 根据水分循环的路径和规模，可分为两种：
◆大循环——海陆之间的水分交换过程，也称为海 陆间循环。 ◆小循环——水仅在海洋或陆地内完成的循环过程。
潜水与地表水补给的关系
(a) 潜水补给河流 (b)河流补给潜水
(c)单侧补给
潜水与地表水之间的关系
练习题一
1.某地区潜水等水位线图见下图。试确定
①河水与潜水之间的补排关系；
②A、B两点间的平均水力坡降
（A、B两点距离近似为60m）
③若在C点处凿井，多深可见
潜水面？
承压水
充满两个隔水层之间的含水层中的重力水。 含水层分区：补给区、承压区、排泄区、自流区、隔水顶板、隔水底板
H2S ： 一般存在于深部地下水中，在微生物作用下由硫 酸盐还原而形成。局部浅层地下水含有较多的H2S，并呈酸 性，对混凝土具有侵蚀性。
CO2 ：主要来源于土壤中有机质氧化产生的CO2，还有大 气中的CO2。深层地下水的CO2含量较高。含CO2较高的地下 水具有侵蚀性，能腐蚀混凝土。
地下水的物理性质和化学成分ppt课件
19
-
地下水化学成分的性质
• 氢离子浓度 地下水的酸性和碱性的程度，取决于水中氢离子的浓
度大小 大多数地下水的pH值在6.5-8.5之间，北方地区多为
pH=7-8的弱碱水
20
-
地下水化学成分的性质
• 硬度 总硬度：地下水中所有Ca2+、Mg2+离子的总含量 暂时硬度：将水加热至沸腾周，由于形成碳酸盐沉淀
第四章 地下水的物理性质 和化学成分
1
-
4.1 地下水的物理性质
2
-
地下水的物理性质、化学成分特征是地下水与环境 （自然地理、地质背景及人类活动）长期作用的结果。 地下水的化学性质为认识和了解地下水形成的地质历史 条件和过程提供依据
地下水在岩石的孔隙、裂隙或溶洞中储存和运动时， 溶滤和溶解着岩石的可溶成份，使地下水变成了含有各 种矿物质的天然溶液，而且随着运动环境和运动过程的 变化，地下水的化学成分也不断地更迭着
(6) 镁离(Mg2+)
-
泥石
18
地下水化学成分的性质
• 总含盐量与总溶解固体(TDS) 总含盐量：存在于地下水中的离子、分子和微粒(不
包括气体)之总含量 总溶解固体(TDS)：通常在105-110℃温度下将水样蒸
干后所得干涸残余物的总量
TDS ≈总含盐量-1/2HCO3TDS是反映地下水化学成分的主要指标：TDS含量低的 淡S要O水成42-为以分主HC要O3成-为分主；要T成DS分含；量T高DS的含盐量水中和等卤的水盐常质以水C常l-为以主
36
-
地下水在运动过程中的各种作用
(2)水中阳离子的浓度 水中某种阳离子浓度越大，则其交替吸附能力就越强，
甚至可以发生吸附能力小的交替岩土颗粒表面吸附能力 大的阳离子
-
地下水化学成分的性质
• 氢离子浓度 地下水的酸性和碱性的程度，取决于水中氢离子的浓
度大小 大多数地下水的pH值在6.5-8.5之间，北方地区多为
pH=7-8的弱碱水
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地下水化学成分的性质
• 硬度 总硬度：地下水中所有Ca2+、Mg2+离子的总含量 暂时硬度：将水加热至沸腾周，由于形成碳酸盐沉淀
第四章 地下水的物理性质 和化学成分
1
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4.1 地下水的物理性质
2
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地下水的物理性质、化学成分特征是地下水与环境 （自然地理、地质背景及人类活动）长期作用的结果。 地下水的化学性质为认识和了解地下水形成的地质历史 条件和过程提供依据
地下水在岩石的孔隙、裂隙或溶洞中储存和运动时， 溶滤和溶解着岩石的可溶成份，使地下水变成了含有各 种矿物质的天然溶液，而且随着运动环境和运动过程的 变化，地下水的化学成分也不断地更迭着
(6) 镁离(Mg2+)
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泥石
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地下水化学成分的性质
• 总含盐量与总溶解固体(TDS) 总含盐量：存在于地下水中的离子、分子和微粒(不
包括气体)之总含量 总溶解固体(TDS)：通常在105-110℃温度下将水样蒸
干后所得干涸残余物的总量
TDS ≈总含盐量-1/2HCO3TDS是反映地下水化学成分的主要指标：TDS含量低的 淡S要O水成42-为以分主HC要O3成-为分主；要T成DS分含；量T高DS的含盐量水中和等卤的水盐常质以水C常l-为以主
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地下水在运动过程中的各种作用
(2)水中阳离子的浓度 水中某种阳离子浓度越大，则其交替吸附能力就越强，
甚至可以发生吸附能力小的交替岩土颗粒表面吸附能力 大的阳离子
煤矿地质学第7章 矿井水文地质与防治水
三、含水层与隔水层
能透水的岩层叫透水层。对地下水 的运动、渗透起着阻滞或阻隔作用的岩 层称为隔水层。含水层的形成必须具备
三个条件：即岩层具有连通的空隙、隔
水层条件和足够的补给水源。
四、地下水的分类
（一）按地下水的埋藏条件分类 1.上层滞水 上层滞水是指埋藏在离地表不深的 饱气带中局部隔水层上的重力水。
（3）扭性断裂面：延展较远发育深度大，
低序次断裂发育对矿井涌水影响较大。
2.不同构造部位对矿井充水的影响
（1）断层端点部位及其两侧的岩石裂隙
是突水较多的部位 （2）主干断裂与分支断裂的交叉点应力 比较集中 （3）断层密度大的地段
第三节 矿井水文地质观测及其水害的防治
一、矿井水文地质观测
（一）地面水文地质观测：
1.气象观测：蒸发量、气温、相对湿度。
2.地表水观测：江河、溪流、大水沟、湖
泊、水库、大塌陷坑积水等。
3.地下水观测：泉、井、钻孔、被淹井巷 以及勘探巷道等。 4.导水断裂带发育高度的观测：水流向采
空区的垮落带和断裂带的高度有关。
（二）井下水文地质观测
ห้องสมุดไป่ตู้
1.巷道充水性观测
（1）含水层观测：厚度、岩性、裂隙、 揭露点的标高、涌水量、水压等。 （2）岩层裂隙发育调查及观测：裂隙产 状要素、长度、宽度、成因类型。
干涸残 余物 （g/L） <1 1~3 3~10 干涸残 余物 （g/L） 10~50 >50
名 称 淡水 微咸水（弱矿化水） 咸水（中等矿化水）
名 称 盐水（高矿化水） 卤水
4.侵蚀性 地下水的侵蚀性取决于水中侵蚀性 CO2的含量。当含有侵蚀性CO2的地下水
与混凝土接触时，就可能溶解其中的
地下水的主要物理性质
地下水的主要物理性质一、密度：质量密度的大小，决定于水中所溶解的盐类含量，水中溶解的盐分越多，其密度就愈大，有时可达1.2—1.3。
地下淡水的密度通常与化学纯水的密度相同。
二、颜色：决定于它的化学成分及悬浮于其中的杂质，含亚铁和硫化氢的水通常呈翠绿色；含氧化亚铁的水呈浅蓝绿色；含氧化铁的水呈褐红色；含腐植物的水呈桔黄色，褐色；硬度大的水呈浅蓝色；含悬浮物的水，颜色取决于悬浮物的颜色，其深浅决定于悬浮物量的多少。
三、味：决定于水中的化学成分，含NaCl的水，具有咸味；含NaSO4的水具苦味，含FeO的水具墨水味，含Fe2(SO4)3的水具锈味，有机质存在使水具甜味，含有重碳酸钙、镁及硫酸时则味美适口，一般水温在于20—300C时水的味道最明显。
四、决定于水中所含气体成分与有机物质。
含H2S时具有臭鸡蛋味，含FeO时具铁腥味，含腐植物时具鱼腥气味，一般400C时气味最明显。
五、透明度：决定于水中固定物质，有机质和胶体悬浮物的含量。
1、透明的：60cm水深可见3mm的粗线。
2、半透明的：微浑浊的，水深30cm可见3mm的粗线。
3、微透明的：浑浊的，小于30cm可见3mm的粗线。
4、不透明的：极浑浊的，水深很小，也不能清楚看见3mm的粗线。
六、温度：1、非常冷水：＜00C2、极冷水：0—40C3、冷水：4—20 0C4、温水：20—370C5、热水：37—420C6、42—1000C7、沸腾的水：＞1000C七、地下水的化学成分：矿化度：存在于地下水中的离子，分子及化合物的总量，称为水的总矿化度。
地下水按总矿化度分类名称淡水微咸水咸水盐水卤水总矿化度＜1 1—3 3—10 10—50 ＞50 g／l地下水按酸碱度分类名称强酸性水弱酸性水中性水弱碱性水强碱性水PH值勤＜5。
0 5.0—6.4 6.5—8.0 8.1—10 ＞10。
地下水
地下水定义：地下水是赋存于地表以下岩土空隙中的水，主要来源于大气降水，经土壤渗入地下形成的。
地下水是地质环境的组成部分之一，能影响环境的稳定性。
主要表现在：地基土中的水能降低土的承载力；基坑涌水不利于工程施工；地下水常常是滑坡、地面沉降和地面塌陷发生的主要原因；一些地下水还腐蚀建筑材料。
第一节地下水概述1．地下水：气态水、结合水、毛细水、重力水、固态水以及结晶水和结构水。
重力水（自由水）：不受静电引力影响，在重力作用下运动，可传递静水压力，能产生浮托力、孔隙水压力，在运动过程中产生动水压力，具有溶解能力。
2．含水层：在正常的水力梯度下，饱水、透水并能给出一定水量的岩土层。
含水层的形成必须具备的条件：岩土层中有较大（指能透水）的空隙；含水层要为隔水层所限，以便地下水汇集不至流失；含水层要有充分的补给来源。
3．隔水层：在正常的水力梯度下，不透水或透水相对微弱的岩土层。
它可以是含水甚至饱水（如粘土），也可以是不含水的（如致密的岩石）。
4．滞水层：弱透水层。
5．岩土的水理性质：指岩土与水接触时，控制水分储存和运移的性质。
（1）容水度：岩土孔隙完全被水充满时的最大的水体积与土体积之比。
（2）持水度：饱和岩土在重力作用后，保持在土中水的体积与土体积之比。
这部分滞留土中的水为结合水和毛细水。
（3）给水度：在重力作用下排出的水的体积与岩土体积之比。
（4）透水性：岩土允许重力水渗透的能力。
用渗透系数表示。
（5）达西定律：地下水线性渗透的基本规律。
Q=kiA; v=ki第二节地下水类型地下水按埋藏条件可分为：包气带水、潜水、承压水。
按含水介质类型分为：孔隙水、裂隙水、岩溶水。
地面以下、稳定地下水面以上为包气带。
稳定地下水面以下为饱水带。
1．包气带水：处于地表面以下、潜水位以上的包气带岩土层中，包括土壤水、沼泽水、上层滞水以及基岩风化壳（粘土裂隙）中季节性存在的水。
2．潜水：埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由面的重力水。
地下水的物理性质和化学成分
（2）颜色。纯水是无色 的，而地下水的颜色取决于水 中的化学成分及悬浮物。
1.1地下水的物理性质
（4）嗅味。纯水无嗅、无味 ，但当水中含有某些气体或有机质 时就会有某种气味。例如，水中含 H2S时有臭鸡蛋味，含腐殖质时有 霉味，等等。
（5）口味。地下水的味道主 要取决于水中的化学成分。
（6）比重。地下水的比重取 决于所含各种成分的含量。纯水比 重为1，但当水中溶解的各种成分 较多时可达1.2～1.3。
（1）主要离子成分。地下水中的阳离子 主 要 有 H+ 、 Na+ 、 K+ 、 NH4+ 、 Ca2+ 、 Mg2+ 、 Fe3+ 和 Fe2+ 等 ， 阴 离 子 主 要 有 OH- 、 Cl- 、 SO42-、NO2-、NO3-、HCO3-、CO32-、SiO32和PO43-等。一般情况下，在地下水化学成分 中占主要地位的是Na+、 K+ 、 Ca2+ 、 Mg2+ 、 Cl- 、 SO42-和HCO3-离子。它们是人们评价地 下水化学成分的主要项目。
1.2地下水的化学成分
（2）主要分子成分。地下水中的主要 分 子 成 分 有 Fe （ OH ） 3 、 Al （ OH ） 3 和 H2SiO3等。
（3）主要气体成分。地下水中常见的 气体有N2、O2、CO2、H2S。一般情况下， 地下水的气体含量每升只有几毫克到几十毫 克。
工程地质
工程地质
1.1地下水的物理性质
地下水的物理性质包括温 度、颜色、透明度、嗅味、口 味、比重、导电性及放射性等。
（3）透明度。纯水是透明 的，但当水中含有矿物质、机械 混合物、有机质及胶体物质时， 水的透明度就会改变，所含各种 成分越多，透明度越差。
1.1地下水的物理性质
（4）嗅味。纯水无嗅、无味 ，但当水中含有某些气体或有机质 时就会有某种气味。例如，水中含 H2S时有臭鸡蛋味，含腐殖质时有 霉味，等等。
（5）口味。地下水的味道主 要取决于水中的化学成分。
（6）比重。地下水的比重取 决于所含各种成分的含量。纯水比 重为1，但当水中溶解的各种成分 较多时可达1.2～1.3。
（1）主要离子成分。地下水中的阳离子 主 要 有 H+ 、 Na+ 、 K+ 、 NH4+ 、 Ca2+ 、 Mg2+ 、 Fe3+ 和 Fe2+ 等 ， 阴 离 子 主 要 有 OH- 、 Cl- 、 SO42-、NO2-、NO3-、HCO3-、CO32-、SiO32和PO43-等。一般情况下，在地下水化学成分 中占主要地位的是Na+、 K+ 、 Ca2+ 、 Mg2+ 、 Cl- 、 SO42-和HCO3-离子。它们是人们评价地 下水化学成分的主要项目。
1.2地下水的化学成分
（2）主要分子成分。地下水中的主要 分 子 成 分 有 Fe （ OH ） 3 、 Al （ OH ） 3 和 H2SiO3等。
（3）主要气体成分。地下水中常见的 气体有N2、O2、CO2、H2S。一般情况下， 地下水的气体含量每升只有几毫克到几十毫 克。
工程地质
工程地质
1.1地下水的物理性质
地下水的物理性质包括温 度、颜色、透明度、嗅味、口 味、比重、导电性及放射性等。
（3）透明度。纯水是透明 的，但当水中含有矿物质、机械 混合物、有机质及胶体物质时， 水的透明度就会改变，所含各种 成分越多，透明度越差。
地下水的物理性质和化学性质
第九章
地下水的物理性质和化学性质
9.1 地下水的物理性质 9.2 地下水的化学成分 9.3 地下水的某些化学性质 9.4 地下水化学成分的形成作用
9.5 地下水化学成分的分析与资料整理
地下水的物理性质和化学性质反映了地下水 的形成环境和形成过程。
研究意义：
1.阐、沉积、成岩、 变质、成矿作用都与地下水有关。
SO42-+2C+2H2O → H2S + 2HCO3结果：SO42-降低，HCO3-升高，PH增高，寻找油田的辅助标志。
五、阳离子的吸附交替作用
定义： 表面带负电荷的岩土颗粒吸附地下水中某些阳离子，而 将其原来吸附的部分阳离子转为地下水中的组分。
六、混合作用
定义：成分不同的两种水混合后，形成化学成分与原来两者都不 同的地下水。
咸
盐 卤
水
水 水
3～10
10～50 ＞50
9.3 地下水的某些化学性质
四、硬度
水中含Ca2＋、Mg2＋含量的多少。
分类： 总硬度 暂时硬度 永久硬度
总硬度：水中含Ca2＋、Mg2＋的总量。
暂时硬度： Ca2＋+2HCO3→CaCO3↓+H2O+CO2↑
永久硬度：水加热沸腾后仍保留的Ca2＋、Mg2＋含量。 ？三者之间的关系。
F e2 H F e H 2
此外，还有结晶性侵蚀等对混凝土的破坏。
2
9.4 地下水化学成分的形成作用
一、溶滤作用
1.定义：水与岩土相互作用下，岩土中某些组分向地下水中转移的 过程。其结果是：岩土失去部分可溶物质，地下水获得新的组分， 水的矿化度升高。 2.影响因素 （1）岩土
化学组分（如石灰岩HCO3-Ca水、花岗岩HCO3-Na水）
地下水的物理性质和化学性质
9.1 地下水的物理性质 9.2 地下水的化学成分 9.3 地下水的某些化学性质 9.4 地下水化学成分的形成作用
9.5 地下水化学成分的分析与资料整理
地下水的物理性质和化学性质反映了地下水 的形成环境和形成过程。
研究意义：
1.阐、沉积、成岩、 变质、成矿作用都与地下水有关。
SO42-+2C+2H2O → H2S + 2HCO3结果：SO42-降低，HCO3-升高，PH增高，寻找油田的辅助标志。
五、阳离子的吸附交替作用
定义： 表面带负电荷的岩土颗粒吸附地下水中某些阳离子，而 将其原来吸附的部分阳离子转为地下水中的组分。
六、混合作用
定义：成分不同的两种水混合后，形成化学成分与原来两者都不 同的地下水。
咸
盐 卤
水
水 水
3～10
10～50 ＞50
9.3 地下水的某些化学性质
四、硬度
水中含Ca2＋、Mg2＋含量的多少。
分类： 总硬度 暂时硬度 永久硬度
总硬度：水中含Ca2＋、Mg2＋的总量。
暂时硬度： Ca2＋+2HCO3→CaCO3↓+H2O+CO2↑
永久硬度：水加热沸腾后仍保留的Ca2＋、Mg2＋含量。 ？三者之间的关系。
F e2 H F e H 2
此外，还有结晶性侵蚀等对混凝土的破坏。
2
9.4 地下水化学成分的形成作用
一、溶滤作用
1.定义：水与岩土相互作用下，岩土中某些组分向地下水中转移的 过程。其结果是：岩土失去部分可溶物质，地下水获得新的组分， 水的矿化度升高。 2.影响因素 （1）岩土
化学组分（如石灰岩HCO3-Ca水、花岗岩HCO3-Na水）
地下水的理化性质及其形成作用
节水优先原则
推广节水技术和节水意识，提 高水资源利用效率，减少地下
水开采量。
防止污染途径和治理方法
污染源控制
严格控制工业废水、生活污水和农业 面源污染等污染源，防止污染物进入 地下水。
水质监测与预警
建立地下水水质监测网络，实时监测 水质变化，及时发现并预警污染事件。
污染场地修复
对已经污染的场地进行修复，采用物 理、化学或生物方法去除污染物，恢 复地下水水质。
隔水层特征
空隙小、连通性差，透水性弱或不透水；对地下水流起阻隔 作用。
02
地下水的物理性质
温度
地下水的温度通常受地温影响，随深度增加而升 高。
不同地区和不同深度的地下水温度有所差异。
地下水温度对地下环境中的生物、化学反应等具 有重要影响。
颜色
纯净的地下水通常无色透明。
含有不同矿物质或杂质的地 下水可能呈现不同颜色，如
黄色、红色、绿色等。
地下水的颜色可以反映其成分 和污染状况。
透明度
01
地下水的透明度通常较高，可以清晰看到水底的物体。
02
含有悬浮物或胶体的地下水透明度会降低。
透明度是评价地下水质量的重要指标之一。
03
味道和气味
01
02
03
纯净的地下水通常没有 异味。
含有某些矿物质或杂质 的地下水可能具有特定 的味道或气味，如咸味
降水量、降水强度、降水历时 等因素影响入渗补给量。
不同地区、不同岩性、不同地 形条件下，降水入渗补给地下 水的比例和方式存在差异。
地表水补给
地表水（如河流、湖泊等）与地下水 存在密切的水力联系，通过河床渗漏 、侧向补给等方式补给地下水。
地表水的水质、水量以及河床地质条 件等因素对地表水补给地下水的过程 和结果产生影响。
推广节水技术和节水意识，提 高水资源利用效率，减少地下
水开采量。
防止污染途径和治理方法
污染源控制
严格控制工业废水、生活污水和农业 面源污染等污染源，防止污染物进入 地下水。
水质监测与预警
建立地下水水质监测网络，实时监测 水质变化，及时发现并预警污染事件。
污染场地修复
对已经污染的场地进行修复，采用物 理、化学或生物方法去除污染物，恢 复地下水水质。
隔水层特征
空隙小、连通性差，透水性弱或不透水；对地下水流起阻隔 作用。
02
地下水的物理性质
温度
地下水的温度通常受地温影响，随深度增加而升 高。
不同地区和不同深度的地下水温度有所差异。
地下水温度对地下环境中的生物、化学反应等具 有重要影响。
颜色
纯净的地下水通常无色透明。
含有不同矿物质或杂质的地 下水可能呈现不同颜色，如
黄色、红色、绿色等。
地下水的颜色可以反映其成分 和污染状况。
透明度
01
地下水的透明度通常较高，可以清晰看到水底的物体。
02
含有悬浮物或胶体的地下水透明度会降低。
透明度是评价地下水质量的重要指标之一。
03
味道和气味
01
02
03
纯净的地下水通常没有 异味。
含有某些矿物质或杂质 的地下水可能具有特定 的味道或气味，如咸味
降水量、降水强度、降水历时 等因素影响入渗补给量。
不同地区、不同岩性、不同地 形条件下，降水入渗补给地下 水的比例和方式存在差异。
地表水补给
地表水（如河流、湖泊等）与地下水 存在密切的水力联系，通过河床渗漏 、侧向补给等方式补给地下水。
地表水的水质、水量以及河床地质条 件等因素对地表水补给地下水的过程 和结果产生影响。
六.地下水的物理性质
一、地下水主要的气体成分
氧（O2）、氮（N2）、二氧化碳（CO2）
硫化氢（H2S）、甲烷（CH4），
常见气体成分与地下水所处环境和地下水来源有关
二、地下水中主要离子成分
地下水中含量多的有七种离子
阴离子： HCO3- ， SO42- ， Cl-
阳离子： Ca2+,
Mg2+,
K+, Na+
地下水中常见的气体成分
常温带以下的地下水温度同地温一样随深度而增 加，可用下面公式来计算：
2.地下水的透明度
测定方法： 量筒（高100cm，直径3cm）＋黑十字线（粗3mm）
透明度分级： 透明的—无悬浮物，>60cm水深见图像 半透明的—少量悬浮物，30~60cm水深见图像 微透明的—有较多悬浮物，<30cm水深见图像 不透明的—大量悬浮物，似乳状，水深很小也看 不清图像
硬度表示方法 德国度（H0)：一升水含10mgCaO或7.2mgMgO； 毫克当量数（meq/L）：每升水中含有Ca2+、Mg2+毫克当量的 总数； 摩尔数（mol/L）：每升水中含有Ca2+、Mg2+摩尔的总数。
第三节 地下水化学成分的形成
地下水中化学成分是很复杂的，各种成分的形成 与地下水的起源及其以后的活动过程有关。 一、地下水原始化学成分的特点 地下水有着 多种不同的起源，不同起源的地下水，其原始 成分各有特点。
如氧、钙、钾、钠、镁等元素在地壳中分布甚广， 它们在地下水中也最常见，并且含量也较多。 而有些元素如硅、铁等在地壳中分布虽广，但由于 其溶解度低在地下水中含量并不多。 相反，另一些元素如氯等．在地壳中含量虽然较少， 但因其化合物的溶解度大，在地下水中却大量存在。 在地下水中这些元素一般以离子、化合物、分子及 游离气体状态存在，但以离子状态为主。
第7章_地下水的化学成分及其形成作用
味道的强弱取决于地下水的温度，常温时不显，若将水加 热到20~30℃时，味道显著。
4、地下水的透明度
一般是透明的，如煤矿矿井水含大量煤屑等悬浮物而呈不透 明或半透明状。 （水的透明度分级表）确定水的透明度：
级别 透明的 半透明（微浑浊）源自微透明（浑浊） 不透明（极浑浊）鉴别特征 无悬浮物、胶体，＞60cm水深见图像 少量悬浮物，30~60cm水深见图像 较多悬浮物，＜30cm水深见图像
3、研究地下水化学成分的意义 阐明地下水的起源、形成与分布规律； 阐明成矿机制，完 善与丰富找矿理论 ；地下水质量评价。 （1）确定饮用水、工农业用水 （2）查明地下水水质污染源 （3）查明地下水的侵蚀能力 （4）确定含水层之间及与地表水间的水力联系 （5）揭示地下水的地质作用规律，实现水质找矿 （6）提取化工原料 （7）医疗用水、地方病
第1节 概述
1、地下水是否是纯水？ 地下水不是化学纯的 H2O，而是一种复杂的溶液。 赋存于岩石圈中的地下水，不断与岩土发生化学反应， 并在与大气圈、水圈和生物圈进行水量交换的同时，交换 化学成分。
2、除水（H2O）以外，地下水中还哪些成分？它们是如何 形成的？这些成分对人类的生活、生产有何影响？ （1）地下水的化学成分是地下水与环境——自然地理、地 质背景以及人类活动——长期相互作用的产物。 （2）水是最为常见的良好溶剂。它溶解岩土的组分，搬运 这些组分，并在某些情况下将某些组分从水中析出。水是地 球中元素迁移、分散与富集的载体。许多地质过程（岩溶、 沉积、成岩、变质、成矿）都涉及地下水的化学作用。 （3）地下水含有对人体有害物质，作为饮用水危害人体健 康。地下水具有特殊物理性质与化学成分的水具有医疗意义， 对人体有益。 （4）地下水含大量盐类（如NaCl、KCl）或富集某些稀散 元素（Br、I、B、Sr 等）的地下水是宝贵的工业原料。
第七章矿井水文地质与防治第一节地下水的基本知识第二节
钻孔或水井揭穿顶 板时，承压水便涌入孔 内，并继续上升到一定高度后稳定，此时的水位—承压水位。 承压水位到隔水顶板面的距离—承压水头H。 两个隔水层之间的垂直距离—含水层厚度M。 3）自流斜地：
赋存承压水的单斜构造。 （1）由断层形成的自流斜地：
ⅰ断层不导水：承压水无独立的排泄通道，当补给水量大于含水 层所能容纳的水量时，含水层的水就通过补给区低洼区排泄，此 时补给排泄区一致。 ⅱ断层导水：含水层通过断层排泄，断层与地表相交并形成泉。
2、裂隙：由于受地壳运动或外力作用，坚硬岩层中的各种裂缝。 裂隙度：裂隙体积Vt 与包括裂隙在内的岩石总体积V之比。 用百分数表示：Kt=Vt/V×100%
3、岩溶：可溶性岩石中的洞穴。 岩溶度：可溶性岩层中洞穴体积与包括岩溶洞穴在内的岩石总
体和V之比。 用百分数表示：Kk=Vk/V×100% （二）岩石的水理性：
（三）岩石的溶隙
岩石的溶隙是可溶性岩层被溶蚀而形成。
岩溶区岩溶水的运动和岩溶溶洞的发育、分布,具有垂直分带性： 1、包气带（I）：
位于最高地下水位以上。 2、水位季节变动带（Ⅱ）：
位于高水位和低水位之间 3、饱水带（Ⅲ）：处于地下水面以下。 4、深部循环带（Ⅳ）：位于当地侵蚀基准面以下。 （四）人工通道 1、崩落法采煤造成的裂隙。 2、钻孔造成的涌水通道。
（二）上升泉
由承压含层水形成的泉
1、侵蚀上升泉： 河谷、冲沟切穿承压含水层的隔水层顶板
2、断裂上升泉： 导水断层通过承压含水层，
由于承压水水位较高，底下水沿着断层、 裂隙上升溢出地表。
第二节 矿井充水条件
矿井水：流入井筒、巷道和工作面的水。 矿井充水的主要因素：水的来源、涌水通道和影响水量大小的因 素，它们是计算涌水量、预测突水的重要依据。 一、矿井水的来源 （一）矿体及围岩空隙中的地下水: 有些矿体本身充满来哦地下水，这些水在开采时可以直接流入 巷道，成为涌水水源。
赋存承压水的单斜构造。 （1）由断层形成的自流斜地：
ⅰ断层不导水：承压水无独立的排泄通道，当补给水量大于含水 层所能容纳的水量时，含水层的水就通过补给区低洼区排泄，此 时补给排泄区一致。 ⅱ断层导水：含水层通过断层排泄，断层与地表相交并形成泉。
2、裂隙：由于受地壳运动或外力作用，坚硬岩层中的各种裂缝。 裂隙度：裂隙体积Vt 与包括裂隙在内的岩石总体积V之比。 用百分数表示：Kt=Vt/V×100%
3、岩溶：可溶性岩石中的洞穴。 岩溶度：可溶性岩层中洞穴体积与包括岩溶洞穴在内的岩石总
体和V之比。 用百分数表示：Kk=Vk/V×100% （二）岩石的水理性：
（三）岩石的溶隙
岩石的溶隙是可溶性岩层被溶蚀而形成。
岩溶区岩溶水的运动和岩溶溶洞的发育、分布,具有垂直分带性： 1、包气带（I）：
位于最高地下水位以上。 2、水位季节变动带（Ⅱ）：
位于高水位和低水位之间 3、饱水带（Ⅲ）：处于地下水面以下。 4、深部循环带（Ⅳ）：位于当地侵蚀基准面以下。 （四）人工通道 1、崩落法采煤造成的裂隙。 2、钻孔造成的涌水通道。
（二）上升泉
由承压含层水形成的泉
1、侵蚀上升泉： 河谷、冲沟切穿承压含水层的隔水层顶板
2、断裂上升泉： 导水断层通过承压含水层，
由于承压水水位较高，底下水沿着断层、 裂隙上升溢出地表。
第二节 矿井充水条件
矿井水：流入井筒、巷道和工作面的水。 矿井充水的主要因素：水的来源、涌水通道和影响水量大小的因 素，它们是计算涌水量、预测突水的重要依据。 一、矿井水的来源 （一）矿体及围岩空隙中的地下水: 有些矿体本身充满来哦地下水，这些水在开采时可以直接流入 巷道，成为涌水水源。
地下水的物理性质
地下水的化学成分是地下水与环境（地理、地质、
人类活动）——长期相互作用的产物。
某区地下水的化学面貌,反映该区地下水的历史演变。
水是最为常见的良好溶剂：
它溶解、搬运岩土组分,并在某些情况
下将某些组分从水中析出。
水是地球中元素迁移、分散与富集的载体：
许多地质过程(岩溶、沉积、成岩、变 质、成矿）都涉及地下水的化学作用。
地温昼夜变化影响地表以下1-2m深。变温带 的下限深度一般为15-30m。地温年变化小于 0.1℃。
常温带的特征：
处于变温带以下一个厚度极小的地带。
地温一般比当地年平均气温高出1一2℃，可将当地的 多年平均气温作为常温带地温。
增温带：
常温带以下,地温受地球内热影响，随深度加大而有 规律地升高——增温带。 深度每增加100m温度增加的值称地热增温率
根据受热源影响的情况,地壳表层温度可分三带：
变温带——受太阳辐射影响的地表极薄的温度变化
带。
常温带——变温带以下一个厚度极小的常温带 增温带——常温带以下,地温受地球内热影响带
变温带特征：
处于受太阳辐射影响的地表极薄的带。
由于太阳辐射能的周期变化,本带呈现地温的
昼夜变化和季节变化。
（地温梯度），温度每增加一度深度增加的值称地热
增温级。
地下水的温度受其赋存与循环所处的地温控制：
变温带中浅埋地下水显示微小的水温季节变化。 常温带地下水温与当地年平均气温很接近。
增温带地下水随其赋存与循环深度的加大而提高,成为热
水甚至蒸汽。
利用年平均气温t、年常温带深度h、地温梯度r，可计算
人类活动）——长期相互作用的产物。
某区地下水的化学面貌,反映该区地下水的历史演变。
水是最为常见的良好溶剂：
它溶解、搬运岩土组分,并在某些情况
下将某些组分从水中析出。
水是地球中元素迁移、分散与富集的载体：
许多地质过程(岩溶、沉积、成岩、变 质、成矿）都涉及地下水的化学作用。
地温昼夜变化影响地表以下1-2m深。变温带 的下限深度一般为15-30m。地温年变化小于 0.1℃。
常温带的特征：
处于变温带以下一个厚度极小的地带。
地温一般比当地年平均气温高出1一2℃，可将当地的 多年平均气温作为常温带地温。
增温带：
常温带以下,地温受地球内热影响，随深度加大而有 规律地升高——增温带。 深度每增加100m温度增加的值称地热增温率
根据受热源影响的情况,地壳表层温度可分三带：
变温带——受太阳辐射影响的地表极薄的温度变化
带。
常温带——变温带以下一个厚度极小的常温带 增温带——常温带以下,地温受地球内热影响带
变温带特征：
处于受太阳辐射影响的地表极薄的带。
由于太阳辐射能的周期变化,本带呈现地温的
昼夜变化和季节变化。
（地温梯度），温度每增加一度深度增加的值称地热
增温级。
地下水的温度受其赋存与循环所处的地温控制：
变温带中浅埋地下水显示微小的水温季节变化。 常温带地下水温与当地年平均气温很接近。
增温带地下水随其赋存与循环深度的加大而提高,成为热
水甚至蒸汽。
利用年平均气温t、年常温带深度h、地温梯度r，可计算
地下水的物理性质与化学成分PPT课件
3、横线后以字母t为代号, 表示水温, 单位为℃ 。 4、式中各成分含量一律标于该成分符号的右下角,
原子数则移至右上角。
舒卡列夫的水化学类型分类
1、根据水中各阴、阳离子含量, 将大于25%毫 克当量百分数的离子参加分类命名。阴离子在前, 阳离子在后, 含量大的在前, 含量小的在后, 中间 用短横线相连来对地下水化学类型进行命名。
大骨节病与克山病 病因：缺钙、硫、硒等元素；饮用水中含过量的 腐殖酸。
慢性氟中毒
3.4.2 地下水污染及其与人类生存的关系
脱硫酸作用的结果 SO42-减少以至消失; HCO3-增加; pH值变大。
不同位置发生的水化学作用不同
浓缩 混合
脱碳酸
氧化作用 还原作用
溶滤作用
交替吸附 脱硫酸
3.4 地下水化学特征与为类生存的关系
在天然状态下，水中存在的有害物质或缺乏某些 人体所必需的物质问题，称之为第一类环境地质 问题或原生的环境地质问题。
（7）镁离子 主要来源于地下水对白云岩及泥灰岩的溶解。
镁盐的溶解度虽然比钙盐大，但镁离子容易被植 物吸收，所以在地下水中的含量一般比钙离子少。
3.2.2 地下水化学成分的性质
1. 总含盐量与总溶解固体（TDS）
定义：存在于地下水中的离子、分子和微粒（不
包括气体）之总含量称为地下水的总食盐量，通
常以 g/L 表示。
SO42-
Cl-
HCO3SO42-
Cl-
HCO3-
SO42Cl-
阳离子交替和吸附作用 一定条件下，颗粒将吸附地下水中的某些阳离子，
而将原来吸附的部分阳离子转为地下水中的组分，即 为阳离子交替和吸附作用。 影响因素：
岩土颗粒的比表面积； 阳离子吸附于颗粒表面的能力； 地下水中某些离子的相对浓度。
原子数则移至右上角。
舒卡列夫的水化学类型分类
1、根据水中各阴、阳离子含量, 将大于25%毫 克当量百分数的离子参加分类命名。阴离子在前, 阳离子在后, 含量大的在前, 含量小的在后, 中间 用短横线相连来对地下水化学类型进行命名。
大骨节病与克山病 病因：缺钙、硫、硒等元素；饮用水中含过量的 腐殖酸。
慢性氟中毒
3.4.2 地下水污染及其与人类生存的关系
脱硫酸作用的结果 SO42-减少以至消失; HCO3-增加; pH值变大。
不同位置发生的水化学作用不同
浓缩 混合
脱碳酸
氧化作用 还原作用
溶滤作用
交替吸附 脱硫酸
3.4 地下水化学特征与为类生存的关系
在天然状态下，水中存在的有害物质或缺乏某些 人体所必需的物质问题，称之为第一类环境地质 问题或原生的环境地质问题。
（7）镁离子 主要来源于地下水对白云岩及泥灰岩的溶解。
镁盐的溶解度虽然比钙盐大，但镁离子容易被植 物吸收，所以在地下水中的含量一般比钙离子少。
3.2.2 地下水化学成分的性质
1. 总含盐量与总溶解固体（TDS）
定义：存在于地下水中的离子、分子和微粒（不
包括气体）之总含量称为地下水的总食盐量，通
常以 g/L 表示。
SO42-
Cl-
HCO3SO42-
Cl-
HCO3-
SO42Cl-
阳离子交替和吸附作用 一定条件下，颗粒将吸附地下水中的某些阳离子，
而将原来吸附的部分阳离子转为地下水中的组分，即 为阳离子交替和吸附作用。 影响因素：
岩土颗粒的比表面积； 阳离子吸附于颗粒表面的能力； 地下水中某些离子的相对浓度。
工程地质地下水的地质作用ppt课件
59-27
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
潜水的补给
含水层中地下水从外部（如大气降水、 地表水等）获得大量补充的过程称为地下水 的补给。
59-29
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
59-24
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
⑷当岩层透水性变好，潜水面坡度变缓。
岩层透水性的影响
59-25
潜水等水位线图
潜水等水位线图是根据所在地区各水文地质点（井、 钻孔、试坑和泉等），在大致相同的时间内所测得的潜 水面的水位标高编制而成的。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
承压盆地
此类承压水的水位受到气候及地形的控制， 往往具有较好的径流条件。
59-38
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
（一）地下水按埋藏条件分类及其特征
包气带水 潜水 承压水
59-17
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
包气带水 是指存在于地面以下包气带中的水。
59-18
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
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第 1节 概 述
（2）揭示地下水的分布特点和分布规律
A、确定饮用水、工农业用水 B、提取化工原料 C、确定含水层之间及与地表水间的水力联系 D、查明地下水的侵蚀能力 E、查明地下水水质污染源 F、揭示地下水的地质作用规律，实现水质找矿 G、医疗用水、地方病
第 1节 概 述
F、揭示地下水的地质作用规律，实现水质找矿 岩溶 沉积 成岩 变质 成矿
（2）常温带以下的水温计算
常温带以下的地下水温同地温一样随深度增加而增加， 可用下面公式来计算：
T = t + (H–h) r
T——地表下深度为H处的地下水温度(℃) t—— 地区的年平均气温(℃)； H—— 地下水所处的深度(m)； h—— 常温带深度(m)； r—— 所在地区的地热增温级(m/℃)。
？问题：当已知地热增温级、年常温带深度、地下水水
温及当地平均气温后，如何可计算出常温带以下的地下水循 环深度。
（3）地下水按温度分类
1、过冷水： < 0℃ 2、冷水： 0－20 ℃
3、温水： 20－42 ℃
4、热水： 42－100 ℃ 5、过热水： >100 ℃
（4）地下水温度的测定 泉水的温度，测量泉的出口处；
(Ar+Kr+Xe)/N2＝0.0118
比值等于此数，说明N2是大气起源的； 小于此数，表明含有生物起源或变质起源的N2。
2、硫化氢(H2S)、甲烷(CH4)
H2S与CH4，其化学特性与出现O2相反。指示地下水处 于还原的地球化学环境。在油田水中，通常H2S含量很 高。
H2S与CH4 的生成，均在与大气比较隔绝的环境中，有 有机物存在或微生物参与。其中，H2S是SO42-的还原产 物。
1、地壳温度的分带性
地壳按热力状态从上而下分为变温带、常温带和增 温带。
变温带
变温带 1－2m，昼夜变化;3-14m季节变化 15－30m地温年变化只有0.1℃ 常温带 常年温度保持在10度左右 增温带 一般是33m/℃
常温带 增温带
变温带地温受气温的影响呈周期性的昼夜、季节和年变化。随着 深度的增加，变化幅度逐渐减小。 常温带温度变化幅度趋于零，温度相对稳定的深度带。常温带的 最大深度为30－40m，在气温变化较小的海洋性气候地区，常温带深 度较小，可为10m左右。
FeO Fe2O3 腐殖质（沼泽）
四、气味及强度等级
地下水一般无气味。在一般温度下气味不易辨别，而在 40℃左右温度时气味最显著，故在测定地下水气味时，应将 水稍给加热，以使其气味明显易辨。 当含有硫化氢时—鸡蛋气味；含有氧化亚铁—铁腥昧； 含腐殖质会—鱼腥气味。
强 度 O Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 程 度 无 极微弱 弱 显著 强 极强 特 征 没有任何气味 有经验者能觉察 注意时能鉴别 易觉察，不处理，不可饮用 引人注意 具有强烈的气味
（二）地下水中常见成分
阳离子：H+、Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Fe 2+ 及Mn2+等； 阴离子：Cl-、SO42-、 CO32- 、 HCO3-、 NO2-、NO3-、 OH-、SiO32-及 PO43-等； 未离解的化合物：Fe2O3 、 A12O3及 H2SiO3等；
地方性甲状腺肿
多是饮用或食用碘含量过低的水、食物 所致。 多发生在山地、丘陵，高原地带及距海岸较远的地 区，患者颈部有不同程度增粗，影响呼吸及心脏功能， 重者丧失劳动能力，甚至演变成甲状腺癌。
克 汀 病
地方性甲状腺肿患者的后代则易患克汀病(呆小病)，矮 小、呆、傻，重者瘫痪，丧失自理能力。 目前治疗甲状腺肿类病的方法，是食用含碘盐配合药物 治疗，均可取得较好疗效。
五、味道与成因
地下水的味道取 决于它的化学成分。 纯水是淡而无味的。 测定地下水的味道时 应将水加温至20— 30℃，这时水的味道 最明显。
味道
涩味
成因
Na2SO4
苦味 墨水味
铁锈味
MgSO4 MgCl2 FeO
Fe2O3
清凉可口 味美适口
土甜味
CO2
Mg(HCO3)2, Ca(HCO3)2
有机质
溶解度： 氯盐 > 硫酸盐 > 碳酸盐
Ca2+、 Na+ > Ca2+、Mg2+ 低矿化度： HCO3-、 Ca2+与Mg2+ 、 中矿化度： SO42-、 Na+、 Ca2+ 、 高矿化度： Cl-、 Na+ 由于溶解度（CaCl2 > NaCl ）矿化度异常高的水中， Ca2+、 Cl - 为主。 所以，HCO3-、 Cl -、 SO42-、 Ca2+ 、Mg2+、Na+、K+是 人们研究地下水化学成分的主要项目。
气体成分：O2 、 N2、CO2、CH4、H2S 以及 Rn(氡)等。
（三）地下水中最多的7种离子：
Cl- SO42- HCO3- Na+ K+ Ca2+ Mg2+
二、地下水中主要气体成分
地下水中常见的气体成分有O2、N2、CO2、CH4及H2S等， 尤以前三种为主。
特点：通常情况下，地下水中气体含量不高，每公升水中 只有几毫克到几十毫克。
主要出现在水中氟含量高的地区。儿童，一般2—3岁时 乳牙出现斑釉症，以后恒齿发生斑釉。随着年龄的增长，病情 逐渐加重，颈、肩、胸、腰、髋等部位的关节受到侵害，以至 躯干、 四肢运动受到障碍、 变形．重者瘫痪，完全丧失自理 能力。
地方性氟中毒
目前防治该病 的方法主要是改水。 一般根据当地的水 文地质条件，寻找 每升氟含量小于1 毫克的水，或采用 物理、化学方法降 低水中的氟含量。 氟骨病
3、在深部高温下，含碳酸盐类的岩石也可以生成CO2
CaCO3
400℃
CaO+CO2
因此，在少数情况下，地下水中可能富含CO2。 意义：地下水中含CO2愈多，其溶解碳酸盐岩与对结晶岩进行 风化作用的能力便愈强。
三、地下水中主要离子的成分
由于主要盐类的溶解度不同，矿化度与离子成分之间具 有对应关系：
地下水中常见盐类的溶解度
1、氯离子(Cl-)
（1）特点：是地下水中分布最广的离子，每升水中由数毫克至 数百克不等。
在高矿化度水中，C1-常占优势。
不被植物吸收、不被土壤颗粒吸附、不易沉淀，是地下 水中最稳定的离子，因此Cl- 常常是水中含盐量多寡的标志。
（2）来源：A、含岩盐的沉积岩或氯化物溶解；
岩石圈
补给
气体
径流 储存
离子 胶体 有机物 微生物
排泄
第 1节 概 述
二、地下水化学成因研究的意义
（1）揭示地下水的形成条件和形成过程
地下水的化学成分是地下水与环境（自然地理、地质背 景以及人类活动）长期相互作用的产物。一个地区地下水的 化学面貌，反映了该地区地下水的历史演变。 研究地下水的化学成分，可以回溯一个地区的水文地质 历史，阐明地下水的起源与形成。
B、含氯化物的岩浆岩风化溶解； C、海水补给； D、火山喷发物； E、人为污染。动物粪便，工业、生活污水。
2、 硫酸根离子(SO42-)
（1）特点：SO42- 地下水中总含量在阴离子中仅次于Cl-。其含 量变化范围由小于1毫克至数克不等。中等矿化度的水中含 量高。 （2）来源：A、主要为石膏及其它含硫酸盐的沉积物。 B、天然硫和硫化物矿物的氧化作用也可以给地下 水带来SO42-，如： 2S十3O2十2H2O → 4H+十2SO422FeS2十7O2十2H2O→2FeSO4十4H+十2SO42C、煤系地层（含黄铁矿） D、化石燃料，产生大量SO2，形成“酸雨”
六、放射性
地下水的放射性取决于其中所合放射性元素的数量。 地下水在不同程度上或多或少地都具有放射性，但一般地 下水的放射性极弱。 具有放射性的成因：放射性矿床、酸性火山岩分布区 的地下水放射性显著增强。 放射性组分：U（铀） Th（钍） Ra（镧） Rn（氡） 放射性单位:马海(M.E.)、居里(Ci) 1 M.E. = 3.64×10-10 Ci。 测定水的放射性时，应就地进行，因为氡的半衰期很 短，为3.825昼夜。
井水温度则测接近井底处。
二、透明度
地下水的透明度取决于水中固体矿物质、有机物和胶 体悬浮物的含量。 按透明度可将地下水分为四级：透明的、微浊的、混 浊的及极浊的。
级别 透明 微浊
特
征
无悬浮物及胶体，60cm内可见3mm的粗线。 有少量悬浮物及胶体， >30cm内可见3mm的粗线。
混浊 极浊
有少量悬浮物及胶体， < 30cm内可见3mm的粗线。
迁移 地下水 分散 富集
富 有 化学成分
卤岩、金属矿产、油田
第 1节 概 述
G、医疗用水、地方病（Endemics）
地方病
我国常见的地方病有地方性氟中毒、地方性甲状腺 肿(包括克汀病)、大骨节病及克山病等。 地方病的发生与地貌、地质构造及水文地球化学条 件等因素有关。
地方性氟中毒
主要是饮用或食入过量的氟元素，使之不断地在肌体内聚 集引起的。过量的氟元素，主要侵害人体的骨骼、关节．故也 叫氟骨病。
克山病
主要是心肌变性、坏死或形成瘫痪，表现为一系列血 液循环障碍，重者可能死亡。病因有“水土因素说”和 “生物因素说”等。
大骨节病
大骨节病是慢性退行性以骨骼。关节病交为主 的全身性疾病。它使关节疼痛、增粗，运动受阻， 肌肉萎缩，影响、阻碍 管状长骨发育。病因有 “生物地球化学说”，“食物性真菌中毒 说”， “腐植酸说”等。
增温带 一般是33m/℃
增温带常温带以下的地温带，主要受地球内部热力的影响，随 着深度增加而有规律地升高的地带。