地下水环境工程复习题教学教材
地下水环境工程复习题.doc
[1]极性使水分子之间存在氢键,导致0~4℃范围内水的体积“热缩冷胀”。
[5] 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)。
[6] 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。
[7] 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。
[8] Clausius-Clapeyron 方程:描述气体溶解度随温度的变化。
如果T 1 < T 2,则c 1 > c 2,即气体溶解度随温度升高而下降。
[9] 在封闭体系的碳酸平衡中,pH<8.3时,δ2很小, [CO 32-]可以忽略不计,水中只有CO 2(aq)、H 2CO 3、HCO 3-,可以只考虑一级电离平衡;当溶液的pH>8.3时,[H 2CO 3*]可以忽略不计,水中只存在HCO 3-和CO 32-,可仅考虑二级电离平衡。
当pH<6.35时,H 2CO 3*在各碳酸盐组分中的含量最大;当pH>10.33时,CO 32-在各碳酸盐组分中的含量最大;当6.35<pH<10.33时,HCO 3-是水中各碳酸盐组分中的主要组分。
[10] 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 的升高而升高。
[11] 天然水碱度的主要形态:OH -、CO 32-和HCO 3-。
[12] 总碱度 = c T (δ1 + 2δ 2 ) + K W /[H +]–[H +][13] 某碳酸盐系统的水样的pH=7.8,已知碳酸电离平衡常数p K 1=6.35,p K 2=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 。
则水中总无机碳的浓度c T = 2.84×10-3 mol/L 。
[14] 硬度的表示方法:mg/L CaCO 3:以1L 水中所含有的形成硬度离子的质量所相当的CaCO 3的质量表示。
地下水利用题库及复习资料大全.
地下水利用题库及复习资料大全一、填空题1、将岩土中的空隙作为地下水储存场所与运动通道来研究时,可将空隙分为三大类;包括松散岩土中_孔隙_、坚硬岩石中的_裂隙_及可溶性岩石中的_溶隙__。
2、岩石中空隙中的液态水根据水分子受力状况可分为结合水、毛细水、重力水。
3、自然界水分的转化是通过水循环实现的,而在水循环过程中降水、蒸发、径流是三个主要环节,称为水分循环的三要素。
4、承压水是充满于两个隔水层间的含水层中,具有静水压力的重力水。
如未充满水则称为无压层间水。
5、地表水与地下水相互转化,互为补排关系,可以通过地下水等水位线来判明。
6、渗透系数K值的大小取决于组成含水层颗粒大小及胶结密实程度。
7、达西定律是揭示水在多孔介质中渗流规律的实验规律,也称现行渗透定律。
9、由于岩土空隙的形状、尺度和连通性不一,地下水在不同空隙中或同一空隙的不同部位,其运动状态是各不相同的,地下水的运动状态可以区分为层流和稳流两种流态。
10、在有垂直入渗补给的河渠间潜水含水层中,通过任一断面的流量不相等。
11、有入渗补给的河渠间含水层中,只要存在分水岭,且两河水位不相等时,则分水岭总是偏向高水位一侧。
如果入渗补给强度W>0时则浸润曲线的形状为椭圆曲线,当W<0时则为双曲线,当W=0时则为抛物线。
二、判断题1、空隙度与颗粒大小无关。
(√)2、分选性愈差,大小愈悬殊,孔隙度愈小(√)3、表征岩土容水状况的水分指标,除容水度外,还有饱和度和饱和差。
(√)4、决定地下水流向的是位置的高低。
(×)5、某含水层的渗透系数很大,故可以说该含水层的出水能力很大。
(√)6、弹性贮水系数既适用于承压含水层,也适用于潜水含水层。
(√)7、达西定律是层流定律。
(×)8、弹性贮水系数既适用于承压含水层,也适用于潜水含水层。
(√)9、达西定律公式中不含有时间变量,所以达西公式只适用于稳定流。
(×)10、在均质各向异性含水层中,各点的渗透系数都相等。
地下水管理复习题
地下水管理复习题一、地下水的基本概念(一)地下水的定义地下水是指存在于地表以下岩石空隙、裂隙和土壤孔隙中的水。
(二)地下水的类型1、按埋藏条件分为上层滞水、潜水和承压水。
上层滞水是存在于包气带中局部隔水层之上的重力水。
潜水是指地表以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水。
承压水是充满于两个隔水层之间的含水层中的水。
2、按含水层空隙性质分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。
(三)地下水的补给、径流和排泄1、补给来源包括大气降水、地表水入渗、凝结水等。
2、径流方向和速度受地形、含水层渗透性等因素影响。
3、排泄方式有泉、向地表水泄流、蒸发、人工开采等。
二、地下水的形成与循环(一)地下水的形成条件1、岩层具有透水空隙。
2、有充足的补给水源。
3、存在隔水层,使水得以储存。
(二)地下水循环过程地下水在补给、径流和排泄过程中,不断与周围环境进行物质和能量交换,形成地下水循环。
三、地下水的物理性质和化学性质(一)物理性质包括温度、颜色、透明度、嗅和味、密度、导电性等。
(二)化学性质1、主要化学成分有阳离子(如钠、钾、钙、镁等)和阴离子(如氯、硫酸根、碳酸根等)。
2、反映地下水化学性质的指标有酸碱度(pH 值)、总矿化度、硬度等。
四、地下水的动态与均衡(一)地下水动态指地下水的水位、水量、水质等随时间的变化。
(二)地下水均衡指在一定时间段内,地下水的补给量与排泄量之间的数量关系。
五、地下水污染(一)地下水污染的来源包括工业废水、生活污水、农业化肥农药、垃圾填埋场渗滤液等。
(二)地下水污染的特点隐蔽性、难以逆转性、延缓性等。
(三)地下水污染的防治措施1、加强污染源控制。
2、完善地下水监测体系。
3、采取地下水修复技术,如抽出处理法、原位修复法等。
六、地下水的开发利用(一)地下水开发利用的方式包括开采地下水用于农业灌溉、工业用水、城市供水等。
(二)地下水开发利用中存在的问题1、超采导致地下水位下降。
2、地面沉降、地裂缝等地质灾害。
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0~4℃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。
[5] Clausius-Clapeyron 方程:描述气体溶解度随温度的变化。
如果T 1 < T 2,则c 1 > c 2,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,δ2很小, [CO 32-]可以忽略不计,水中只有CO 2(aq)、H 2CO 3、HCO 3-,可以只考虑一级电离平衡;当溶液的pH>8.3时,[H 2CO 3*]可以忽略不计,水中只存在HCO 3-和CO 32-,可仅考虑二级电离平衡。
当pH<6.35时,H 2CO 3*在各碳酸盐组分中的含量最大;当pH>10.33时,CO 32-在各碳酸盐组分中的含量最大;当6.35<pH<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 的升高而升高。
[8] 天然水碱度的主要形态:OH -、CO 32-和HCO 3-。
[9] 总碱度 = c T (δ1 + 2δ 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p K 1=6.35,p K 2=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 。
则水中总无机碳的浓度c T = 2.84×10-3 mol/L 。
[11] 硬度的表示方法:mg/L CaCO 3:以1L 水中所含有的形成硬度离子的质量所相当的CaCO 3的质量表示。
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 B⑸ Clausius-Clapeyron 方程:描述气体溶解度随温度的变化。
如果T i <T2,则C i >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,[CO2-]可以忽略不计,水中只有CQ(aq)、H2CO、HCO,可以只考虑一级电离平衡;当溶液的pH>8.3时,H2CO*] 可以忽略不计,水中只存在HCO和CO2-,可仅考虑二级电离平衡。
当PHV6.35 时,HzCQ*在各碳酸盐组分中的含量最大;当pH>10.33时,CO2-在各碳酸盐组分中的含量最大;当6.35vpH<10.33时,HCQ「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,随看溶液pH 的升咼而升咼。
[8] 天然水碱度的主要形态:OH、CO2■和HCO。
[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pK i=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 CaCO:以1L水中所含有的形成硬度离子的质量所相当的CaCO的质量表示。
《地下水污染与防治》习题指导.
《地下水污染与防治》习题指导.《地下水污染与防治》习题指导第一章绪论1 什么是地下水污染?哪些物质可污染地下水?途径如何?2 地下水污染如何分类?怎样防治?3 地下水污染调查有何意义?如何进行地下水污染调查?4 污染的地下水如何进行修复?第二章地下水的赋存和化学成分1 地下水的赋存形式有哪几种?2 什么叫岩石的水理性质?包含哪些指标?3 请简述地下水的分类。
4 地下水中包含哪些化学成分?哪些指标可判断地下水的化学性质?5 为什么Cl-总是随着TDS的增长而增加,而Ca2+没有这种性质?6 地下水中化学成分形成机理如何?7 水文地质研究中常见的环境同位素有哪些,有什么意义?8 有哪些方法可以对地下水进行化学分类?下表为两个水样的分析数据,请用已学过的分类方法进行分类分析。
组分Na++K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-A 171 119 16 15 42 817B 26 60 12 100 47 64 注:组分浓度单位为mg/L。
第三章地下水运动1 试将渗流同空隙中的真实水流进行对比,看其流量、水头、过水断面、流速大小、水流运动方向等有何不同?2 地下水能从压力小的地方向压力大的地方运动吗?为什么?3 为什么导水系数在三维条件下无意义?4 在计算地下热水运动时,能否将渗透系数当成是岩层透水性常数?为什么?5 流网为什么旨在稳定渗流条件下才有意义?6 为什么一定要有识别(校正)模型阶段?直接用野外测得的参数进行建立模型可行吗?为什么?7 抽水试验的主要目的和作用是什么?8 什么叫水文地质参数?各参数分别有什么意义?第四章地下水污染物运移1 试写出轴对称条件下一维弥散方程式。
2 为什么确定弥散问题的解需要给出研究区域水头场的分布?如果只知道水头的初始状态、边值和有关参数怎么办?3 水动力弥散系数如何确定?4 试推导地下水污染物运移的对流-弥散方程。
5 在研究地下水流问题中,什么叫边界条件,可分为几类,在实际中应如何进行处理?第五章地下水污染数值模拟技术1 对污染物在含水层中的运移、控制、修复,国内外研究现状如何?2 地下水污染数值模拟方法有哪些?简述目前地下水污染水质模拟软件。
第七章地下水环境影响评价与防护第一节地下水的运动综合练习与答案
第七章地下水环境影响评价与防护第一节地下水的运动综合练习与答案一、单选题1、饱和水带中的地下水运动,无论是潜水还是承压水,均表现为()在岩土层的空隙中运动。
A.气态水B.重力水C.毛细水D.吸着水【参考答案】:B【试题解析】:饱和水带中的地下水运动,无论是潜水还是承压水,均表现为重力水在岩土层的空隙中运动。
从其流态的类型来说可分为层流运动和紊流运动。
由于流动是在岩土空隙中进行,运动速度比较慢,所以在多数情况下均表现为层流运动;只有在裂隙或溶隙比较发育的局部地区,或者在抽水井及矿井附近、井水位降落很大的情况下,地下水流速度快,才可能表现为紊流状态。
2、某污水池下游300m处有潜水监测井。
该潜水含水层渗透系数为100m/d,有效孔隙度为25%,水力坡度为0.5%。
若污水池发生泄漏,污水进入含水层后水平运移到达监测井处的时间约为()。
A.3dB.150dC.300dD.600d【参考答案】:B【试题解析】:根据达西定律,地下水渗流速度(u)=渗透系数(K)x水力坡度(i)=100x0.5%=0.5(m/d)。
通过孔隙断面的水质点的实际平均流速(u)=0.5/砂的孔隙度(n)=0.5/25%=2(m/d)。
则污水进入含水层后水平运移到达监测井处的时间=300/2=150(d)。
3、达西定律适用于()的情况。
A.层流状态的水流,而且要求流速比较大B.层流状态的水流,而且要求流速比较小C.紊流状态的水流,而且要求流速比较大D.紊流状态的水流,而且要求流速比较小【参考答案】:B【试题解析】:达西定律适用于层流状态的水流,而且要求流速比较小(常用雷诺数Re<10表示),当地下水流呈紊流状态,或即使是层流,但雷诺数较大,已超出达西定律适用范围时,渗透速度v与水力坡度i就不再是一次方的关系,而变成非线性关系。
由于地下水运动大多数情况下符合达西定律条件,因此非线性流运动公式不再予以讨论。
4、下列关于达西定律说法不正确的是()。
给排水系统复习资料(环境工程)
9、给水管网的布置应满足以下要求:①按照城市规划平面图布置管网,布置时应考虑给水系统分期建设的可能,并留有充分的发展余地;②管网布置必须保证供水安全可靠,当局部管网发生事故时,断水范围应减到最小;③管线遍布在整个给水区内,保证用户有足够的水量和水压;④力求以最短距离敷设管线,以降低管网造价和供水能量费用。
10沿线流量:本管段沿程配水产生的流量,即干管有效长度与比流量的乘积。
11、节点流量:沿线流量只有概念上的意义,在水力计算时应将沿线流量按适当比例分配到两各节点,成为节点流量。
沿线流量转换成节点流量的原则是管段的水头损失相同。
17、除铁、除锰和除氟当地下水的铁、锰含量超过生活饮用水卫生标准时,需采用除铁、锰措施。
方法:自然氧化法(设置曝气装置、氧化反应池、砂滤池)、接触氧化法(曝气装置、接触氧化滤池)、药剂氧化法、生物氧化法和离子交换法等。
原理:除离子交换法外,均是使溶解性二价铁和锰分别转化为三价铁和四价锰沉淀物而去除。
当水中含氟量超1mg/L时,需除氟。
方法:①是投加硫酸铝、氯化铝或碱式氯化铝产生氟化物沉淀;②是利用活性氧化铝或磷酸三钙等进行吸附。
19、目前水的消毒方法主要有哪几种?简要评述各种消毒方法的优缺点。
氯:优点:经济有效,有后续消毒效果,技术成熟。
缺点:对某些病毒芽孢无效,产生臭味,受pH影响,有消毒副产物THMS氯胺:优点:当水中存在有机物和苯酚时,氯胺消毒不会产生氯臭和氯酚臭,且大大减少THMS的生成,能较长时间保持水中余氯。
缺点:杀菌能力弱,本身是致突变剂。
ClO2:优点:杀菌效果比氯好,不受PH影响,不产生有机卤代物。
缺点:成本高,现场制备,使用,设备复杂,管理操作要求高,消毒副产物亚氯酸盐有一定的毒性。
O3:优点:除色除臭效果好,杀菌氧化能力均比氯强,溶于水后使DO增加,无毒。
缺点:投资运行成本高,无后续杀菌能力。
紫外线:优点:杀菌效果好,快速简洁。
缺点:电耗大,紫外灯管和石英套管需要定期更换,对浊度要求高,有光复活现象。
地下水环境复习题(二)
地下水环境复习题(二)一、第三章地下水溶质运移理论1、地下水含水系统是指由隔水或相对隔水岩层圈闭的,具有统一水力联系的岩系,其研究对象是若干含水层与相对隔水层的整体。
2、地下水流动系统是指由源到汇的流面群构成的,具有统一时空演变过程的地下水体,其研究对象是地下水水流。
3、地下水在多孔介质或裂隙介质中的运动称为渗透。
研究方法是用和真实水流属于同一流体的、充满整个含水层的假想水流来代替仅仅在岩石空隙空间内运动的真实水流。
这种满足一定条件的假想水流称为渗透水流或简称渗流。
渗流在其过水断面上的渗透速度用平均流速表示,一般小于实际流速。
4、线性渗流的基本规律可用达西定律描述,达西定律适用于雷诺数Re小于1的层流,Re介于1~10间的层流也可近似用达西定律描述。
5、渗透系数K是表示岩石透水性的指标,它是有关含水层的非常重要的水文地质参数之一。
渗透系数不仅取决于岩石的性质(如粒度成分、颗粒排列、充填状况、裂隙的性质和发育程度等等),而且和渗透液体的物理性质(容重、粘滞性等等)有关。
6、水动力弥散现象在多孔介质中,当存在两种或两种以上可混溶的流体时,在流体运动作用下其间发生过渡带,并使浓度趋于平均化,这种现象称为多孔介质中的水动力弥散现象,简称弥散现象。
7、弥散现象的原因可归结为:水在介质中流动,介质孔隙系统的复杂微观形状、溶质浓度梯度引起的分子扩散、水性质的改变(如黏度、密度等)对速度分布(流速场)的影响;水中溶质与固相颗粒间的相互作用,如吸附、沉淀、降解、离子交换、生物化学等过程。
水动力弥散过程主要是分子扩散、对流与机械弥散结合的结果。
8、分子扩散是物质在物理化学作用下,由浓度不一引起的物质运动现象,它是由不均一向均一发展的过程。
在多孔介质内的整个弥散过程中,始终存在着分子扩散作用。
污水中的污染物亦会因为有分子扩散作用而进入地下水中。
9、对流扩散是指污染物质点在含水层中以地下水平均实际流速(亦称平均流速)传播的现象。
第七章地下水环境影响评价与防护第三节地下水污染途径综合练习与答案
第七章地下水环境影响评价与防护第三节地下水污染途径综合练习与答案一、单选题1、地下水环境调查评价的背景值、对照值、监测值分别代表的是()。
A.历史、天然、现状监测值B.天然、历史、现状监测值C.补给区、径流区、排泄区监测值D.非项目影响区、项目区、项目影响区监测值【参考答案】:B【试题解析】:地下水环境背景值是指未受污染的情况下,地下水所含化学成分的浓度值,它反映了天然状态下地下水环境自身原有的化学成分的特性值;地下水污染对照值是指评价区域内历史记录最早的地下水水质指标统计值,或评价区域内人类活动影响程度较小的地下水水质指标统计值作为对照值;监测值是指现状监测值。
2、下列关于地下水污染的特点说法错误的是()。
A.地下水污染一旦发现,后果就难以消除B.地下水由于循环交替缓慢,将在含水层中长期滞留C.污染物质进入地下含水层运移的速度都很快,污染难以控制D.要使已经污染的含水层自然净化,往往需要几十、几百甚至几千年的时间【参考答案】:C【试题解析】:地下水污染的特点包括:①地下水的污染很不容易及时发现。
一旦发现,其后果也难以消除。
②污染物质进入地下含水层及在其中运移的速度都很缓慢,若不进行专门监测,往往在发现时,地下水污染已达到相当严重的程度。
地表水循环流动迅速,只要排除污染源,水质能在短期内改善净化。
③地下水由于循环交替缓慢,即使排除污染源,已经进入地下水的污染物质,将在含水层中长期滞留;随着地下水流动,污染范围还将不断扩大。
因此,要使已经污染的含水层自然净化,往往需要几十、几百甚至几千年;如果采取打井抽汲污染水的方法消除污染,则要付出相当大的代价。
3、潜水含水层到处都可以接受补给,其污染的危险性取决于包气带的()。
A.岩性和疏密度B.厚度和疏密度C.承压性和解析度D.岩性和厚度【参考答案】:D【试题解析】:潜水含水层到处都可以接受补给,污染的危险性取决于包气带的岩性与厚度。
包气带中的细小颗粒可以滤去或吸附某些污染物质。
地下水污染防治复习题 2
含盐量与总溶解固体的差别 硬度重点讲述总硬度、永久硬度、暂时硬度、负硬度 (总硬度=(Ca+Mg)meq/L*50mg/meq=?mg/L )这里有一个毫克当量数的概念,土壤吸附容量采用其表示的原因(解释)。
毫克当量数值上等于元素的克分子量除以价态,毫克当量的含义是单位当量所对应的毫克数,mg/meq例如:Ca 2+的分子量是40,则其毫克当量为40/2=20mg/meq ,Na +的分子量是23,则其毫克当量为23/1=23mg/meq ,SO42-的分子量是96,则其毫克当量为96/2=48mg/meq ,HCO3-的分子量是61,则其毫克当量为61/1=61mg/meq 。
毫克当量浓度meq/L 。
例题:一水样如下(mg/L ):Na ++K +=171, Ca 2+=119, Mg 2+=16, Cl-=15, SO 42-=42, HCO 3-=817。
请计算TDS 及各种硬度。
[提示]:(Na ++K +) 25, Ca 2+40, Mg 2+24.3, Cl - 35.5, SO 42- 96, HCO 3-61。
解:L meq K Na /84.625171)(==+++L meq Ca /95.5201192==+L meq Mg /32.115.12162==+L meq Cl /42.05.3515==-L meq SO /875.0484224==-L meq HCO /39.13618173==-TDS =(171+119+16)+(15+42+817/2)=771.5mg/L 总硬=(5.95+1.32)×50=363.5mg/L(以CaCO3计) 暂硬=13.39×50=669.5 mg/L(以CaCO3计) 由于暂硬>总硬,故无永久硬度,有负硬度 负硬度=669.5-363.5=306 mg/L(以CaCO3计)2. (p31)R = d b K nρ+1 (2.7)式中,R =滞后因子,无量纲。
地下水污染与防治复习题
地下⽔污染与防治复习题地下⽔污染与防治复习题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————⽇期:地下⽔污染与防治复习题第⼀章绪论略第⼆章表⽣环境中元素的迁移与分布1、彼列尔曼的风化壳元素⽔迁移序列等级是如何划分的?各等级的代表性元素主要有那些?彼列尔曼建议采⽤“⽔迁移系数”(Kx)来表⽰元素迁移的强度,并测得了风化壳中元素的⽔迁移序列。
他将这些元素分为强烈淋出的(C1、Br、I、S);易淋出的(Ca、Mg、Na、K、F等);活动的(Cu、Ni、Co、Mo,V、Si等);惰性的与实际上不活动的(Fe、Al、Ti和Zr等)五个等级。
2、化学键的性质对元素的迁移有何影响?化学键分为离⼦键和共价键两种基本类型。
⼀般来说离⼦键型矿物⽐共价键型矿物更容易溶解,所以也就更易迁移。
电负性差别⼤的元素键合时,多形成离⼦键型化合物,易溶于⽔,迁移性好。
溶于⽔时,电负性⾼的元素为阴离⼦,电负性低的为阳离⼦。
如NaCl,其电负性Na 为0.9,C1为3.0,钠为阳离⼦,氯为阴离⼦。
电负性相近的元素键合时,多形成共价键型化合物,如CuS、FeS2、PbS等(S、Cu,Fe、Pb的电负性分别为2.5、1.9、1.8、1.8),不易溶于⽔,迁移性差。
3、元素的化合价、离⼦半径、离⼦势对元素的迁移有何影响?原⼦价亦称化合价。
化合价愈⾼,溶解度就愈低。
例如:NaCl,Na2S04等⼀价阳离⼦碱⾦属化合物极易溶解,⽽CaCO3,MgCO3等⼆价碱⼟⾦属化合物就相对较难溶解。
阴离⼦也有类似的规律。
如氯化物(C1-)较硫酸盐(SO42-)易溶解;硫酸盐较磷酸盐(P043-)易溶解。
同⼀元素的化合价不同,迁移能⼒也不同,低价元素化合物的迁移能⼒⼤于⾼价元素的化合物。
如:Fe2+>Fe3+;V3+>V5+;Ti2+>Ti4+;Cr3+>Cr6+;Mn2+>Mn4+;S2+>S6+;U3+>U4+等。
地下水资源开发考试试题
地下水资源开发考试试题一、选择题1. 地下水是由()自然形成的地下水层所存储的水体。
A. 降雨B. 河流C. 冰雪D. 蒸发2. 地下水的主要补给方式是()。
A. 蓄水库B. 降雨C. 河流D. 潜水3. 地下水开发工程中,常用的抽水设备是()。
A. 水泵B. 钻机C. 水井D. 阀门4. 地下水资源的开发利用要满足的基本原则是()。
A. 节约开发B. 多开多用C. 保护优先D. 合理利用5. 地下水的过度开采可能导致()。
A. 污染地下水B. 地表塌陷C. 水源枯竭D. 生态破坏二、判断题1. 地下水和地表水是独立互不关联的水体。
()2. 地下水的开发利用不需要遵循环境保护原则。
()3. 地下水开发工程中,控制地下水位不需要考虑工程的安全性。
()4. 地下水的开采量越大,地下水位就越低。
()5. 地下水补给主要通过降雨和河流的补给方式。
()三、问答题1. 请简述地下水资源的形成过程。
地下水资源的形成主要经历了下面几个步骤:首先是地表降雨和河流水通过渗透、渗漏等方式进入地下,形成地下水层。
其次,地下水在地下岩石中积蓄和流动,并经过一段时间的储存和埋藏,慢慢形成地下水资源。
2. 地下水资源开发的主要方式有哪些?地下水资源开发主要通过以下几种方式进行:首先是钻井开采,即通过钻机在地下岩石中钻井抽水;其次是地下水泵站,通过水泵将地下水抽上地表;还有地下水调蓄工程,通过建设蓄水池等设施对地下水进行调节和利用。
3. 地下水补给来源有哪些?地下水的补给主要来源于降雨和河流的补给。
降雨过程中的雨水渗入地下,成为地下水的补给源之一;另外,河流的水也会在与地下水层接触时渗透进入地下,成为地下水的补给来源之一。
4. 地下水开发利用的基本原则是什么?地下水开发利用应遵循以下基本原则:节约开发,即合理规划地下水的开采量;多开多用,尽可能利用多个地下水源;保护优先,优先考虑地下水资源的保护;合理利用,充分利用地下水资源,提高利用效率。
地下水污染防治复习题 1
SAR ESR Nax (Cax Mgx) 水中硬度增大,土壤板结
1.地下水硬度升高 2.土壤板结盐碱化的成因。高 SAR 水灌溉,土壤水 SAR 偏高,水土 Na-Ca 交换作用导致 水中 Na+被土壤吸附,2 个 Na+交换出一个 Ca2+或 Mg2+,因 2 个 Na+的大小比一个 Ca2+或 Mg2+要大,引起土壤透气性减弱,产生板结及盐化。
1. 2. 3. 4. 5. 6.
燃料油泄漏为什么只有 BTEX 进入地下水中?(p137 第一段) 生物降解的判别依据?(P129-131) 抽出-处理系统应用中的一些问题?抽出-处理系统应用中的拖尾反弹效应? 强化生物技术手段有哪些?(p144) 可用于治理氯代烃的治理技术有哪些?说明其基本原理、特点、适用条件和优缺点? 地下水污染风险评价与地下水固有防污性能评价的区别?
介质中吸附态和残余液态有机污染物的挥发;二是地下水中溶解的有机污染物产生气提。2. 生物降解 使氧气进入到地下水中,促进好氧生物降解。3.有机物溶解增加 空气通过含水层 介质引起介质孔隙的扰动, 使得部分被吸附的有机污染物和残余的有机液体与水混合, 结果 分配到水中的有机污染物增加,溶解态的有机污染物更易于生物降解。 应用地下曝气技术的限制条件: 1. 污染物类型:曝气技术的主要去除机理是挥发和好氧生物降解,因此,污染物最 好是较易挥发而且是能好氧生物降解的;挥发性差但可好氧生物降解的,或者难 生物降解但挥发性较高的也可以;挥发性差又难生物降解的,此技术不适用。 2. 水文地质特征:最理想的应用条件是比较均质的地层结构,并且要求地层有较好 的透气性。
3.
运转参数的控制:注入空气的压力和曝气深度是两个必须控制的重要参数。
五、 天然衰减修复技术某些含水层具有一定的天然容量, 可以使地下水中的污染物发生 生物降解、吸附、挥发、扩散等作用。天然衰减恢复技术是指没有人为干预,土壤或地下水 中的污染物的总量、毒性、迁移性、体积和浓度,在染场地天然条件下各种物理、化学、生 物作用过程中得以减少,使污染场地的地下水环境功能得以恢复。 技术应用的范围(讨论) 零号线不断缩小:可以应用 零号线稳定:如零号线所覆盖范围不满足人们对水质要求,不适用。零号线所覆盖范围不影 响人们对地下水的使用,可以应用。 零号线不断扩大,不适用。 6.(1)地下水污染风险是指含水层中地下水由于其上的人类活动而遭受污染到不可接受的 水平的可能性。 地下水污染风险是含水层污染脆弱性与人类活动造成的污染负荷之间相互作 用的结果。因此,在地下水污染风险评价中主要考虑两方面:一是表征自然特征的含水层脆弱 性评价,即含水层的固有脆弱性评价,以反映地下水系统消纳污染物的自净能力;二是表征不 同土地利用活动产生不同污染负荷的影响。也就是说,地下水污染风险评价,不仅要考虑人类 活动产生的污染负荷的影响以及含水层系统抵御污染的能力,还要考虑污染受体(地下水系 统) 的预期损害性(即地下水价值功能的变化) 以及污染物的类型和污染的辐射能力(污染的 传递速度) 。 (2)地下水固有防污性能:指在天然状态下地下水系统对污染和人类开发利用所表现的内 部固有的敏感属性,即不考虑人为活动和污染源而只考虑水文地质内部因素的防污性。 地下水污染风险评价的范围更广,它已经将地下水固有防污性能考虑在内了。 补充问题:土壤板结的原因 讨论:Na-Ca 交换计算的应用
环境水文地质学-复习.
最终计算结果三氯乙烯的R最小,表明最容易迁移;DDT的 R最大,表明其最难迁移。
第三节 地下水的赋存
3.3 地下水的分类
1、根据地下埋藏条件的不同分类 根据地下埋藏条件的不同,地下水可分为上层滞水、潜水和自流水
(承压水)三大类。 上层滞水是由于局部的隔水作用,使下渗的大气降水停留在浅层的岩石
裂缝或沉积层中所形成的蓄水体。 潜水是埋藏于地表以下第一个稳定隔水层上的地下水,通常所见到的地
K d foc Koc
例题:
解:
3)
已知n=0.2,ρb=2
g/cm3
,
R
1
b
n
Kd
求R
三氯乙烯:R =1+(2/0.2)*0.14=2.4
四氯乙烯: R =1+(2/0.2)* 0.25=3.5
DDT: R =1+(2/0.2)* 1.15=12.5
因为,R越大,越不易迁移。
系,致病因子是什么? 5. 大骨节病和克山病与地质环境及水源水质有什么关系?
二者在地质环境类型、致病因子及分布上有什么异同?
Review
6. 什么是地下水污染,判别标准是什么? 地下水 污染有什么特点。
7. 地下水中的污染物分为几类,其主要污染物有 那些?
8. 地下水的污染方式有几种,地下水的污染途径 几种类型,试举例说明。
9. 简述地下水系统的氮污染机理。
Review
环境水文地质学Environmental Hydrogeology):是 以水文地质学的基本理论为基础,特别是水文 地球化学理论为基础,研究水文地质环境与环 境质量关系的一门学科。
环境水文地质学教学内容: ● 原生环境水文地质(Originally
地下水动力学习题及复习资料修建版2
第一章渗流理论基础一、解释术语渗透:重力地下水在岩石孔隙中的作用稳定流:渗流要素不随时间的变化而变化。
非稳定流:渗流要素随时间的变化而变化。
弹性释水理论:含水层骨架压密和水的膨胀释放出来的地下水的现象为弹性释水现象,反之为含水层的贮水现象。
重力给水度:在潜水含水层中,当水位下降一个单位时,从单位水平面积的含水层贮体中,由于重力疏干而释放地下水的体积。
1. 渗透速度:又称渗透速度、比流量,是渗流在过水断面上的平均流速。
它不代表任何真实水流的速度,只是一种假想速度。
记为v,单位m/d。
2. 实际速度:孔介质中地下水通过空隙面积的平均速度;地下水流通过含水层过水断面的平均流速,其值等于流量除以过水断面上的空隙面积,量纲为L/T。
记为_u。
3. 水力坡度:在渗流场中,大小等于梯度值,方向沿着等水头面的法线,并指向水头降低方向的矢量。
4. 贮水系数:又称释水系数或储水系数,指面积为一个单位、厚度为含水层全厚度M的含水层柱体中,当水头改变一个单位时弹性释放或贮存的水量,无量纲。
m* = ms M。
5. 贮水率:指当水头下降(或上升)一个单位时,由于含水层内骨架的压缩(或膨胀)和水的膨胀(或压缩)而从单位体积含水层柱体中弹性释放(或贮存)的水量,量纲1/L。
ms = rg (a+nb)。
6. 渗透系数:也称水力传导系数,是表征岩层透水性的参数,影响渗透系数大小的主要是岩石的性质以与渗透液体的物理性质,记为K。
是水力坡度等于1时的渗透速度。
单位:m/d或cm/s。
7. 渗透率:表征岩层渗透性能的参数;渗透率只取决于岩石的性质,而与液体的性质无关,记为k。
单位为cm2或D。
8. 尺度效应:渗透系数与试验范围有关,随着试验范围的增大而增大的现象,K=K(x)。
9. 导水系数:是描述含水层出水能力的参数;水力坡度等于1时,通过整个含水层厚度上的单宽流量;亦即含水层的渗透系数与含水层厚度之积,T=KM 。
它是定义在一维或二维流中的水文地质参数。
地下水污染习题集
第十章
1. 试用(10-6)和(10-9)式推导(10-10)式。 2. 相对于水动力弥散理论,随机理论对污染物在地下水中运移的描述或认识有何不同? 3. 目前求解水动力弥散方程的数值解法主要有哪些方法?它们各自的特点是什么? 4. 显式和隐式格式各有何优缺点?为什么人们偏爱全隐式格式? 5. 数值振荡(或过量)是如何引起的?如何克服?
<0.1
0.08
<0.1
0.003 0.008
0.004 0.017 0.0047 0.125 0.032
0.02 0.06
0.6 <0.02 0.1 0.96 0.5 1.34
第八章
1. 什么是风险、风险评价、环境风险评价? 2. 人类健康风险评价的基本要素及步骤是什么? 3. 风险定量综合评价的内容及方法。 4. 风险处理的原则是什么? 5. 突发性环境风险评价的特点是什么?
5
范围。
2. 列举地下水污染评价中各评价因子所占权重的计算方法。
3. 查阅资料,总结地下水污染评价的标准。
4. 现有以下地下水监测资料,分别运用综合污染指数法和模糊聚类综合评判法对各区域进
行1989~1991年的地下水污染评价,对比其结果有何区别,并分析原因。
样点 pH 值 总硬度 氯化物 铁 锰 氟化物 砷 硝酸盐 亚硝酸盐 氨氮 COD
第四章
1. 简要总结地下水监测的目的、任务和作用,举例说明监测在地下水资源保护中的作用。 2. 查阅有关土质土力学和土工实验方面的文献,简要论述原状土样的采样、分析方法。 3. 查阅有关钻探工程学书籍,详细了解 Packer 系统的工作原理,简要总结岩芯取样的具
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[1] 极性使水分子之间存在氢键,导致0~4℃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。
[5] Clausius-Clapeyron 方程:描述气体溶解度随温度的变化。
如果T 1 < T 2,则c 1 > c 2,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,δ2很小, [CO 32-]可以忽略不计,水中只有CO 2(aq)、H 2CO 3、HCO 3-,可以只考虑一级电离平衡;当溶液的pH>8.3时,[H 2CO 3*]可以忽略不计,水中只存在HCO 3-和CO 32-,可仅考虑二级电离平衡。
当pH<6.35时,H 2CO 3*在各碳酸盐组分中的含量最大;当pH>10.33时,CO 32-在各碳酸盐组分中的含量最大;当6.35<pH<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 的升高而升高。
[8] 天然水碱度的主要形态:OH -、CO 32-和HCO 3-。
[9] 总碱度 = c T (δ1 + 2δ2 ) + 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p K 1=6.35,p K 2=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 。
则水中总无机碳的浓度c T = 2.84×10-3 mol/L 。
[11] 硬度的表示方法:mg/L CaCO 3:以1L 水中所含有的形成硬度离子的质量所相当的CaCO 3的质量表示。
°:10mg/L CaO 为1德国度,10mg/L CaCO 3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。
[13] [C] Ca Ⅰ型代表碳酸盐、钙组、Ⅰ型水,即:阴离子中HCO 3-最多,阳离子中Ca 2+最多,而且HCO 3-量大于(Ca 2++Mg 2+)的水;[Cl] Na Ⅲ型代表了氯化物、钠组、 Ⅲ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B ,B B c p =k c g 223222334222343 HCO Ca Mg HCO Ca Mg HCO SO HCO SO CaMg Cl Na HCO 0-++-++----++-+->+<+<++<+>=Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 型型型或型不能被完全氧化)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KMnO4 (COD Mn)、KCr2O7 (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NO2-,进而氧化成NO3-)、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。
(1) 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As3+,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As5+。
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]D RASTIC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。