水文地球化学习题讲解学习
史上最全水文地球化学重点习题

水文地球化学一、名词解释(每题3 分,共21 分)1 、BOD:指用微生物降解水中有机物过程中所消耗的氧量,以mg/L 为单位。
2 、脱硫酸作用:在缺氧和有脱硫酸菌存在的情况下,SO42- 被还原成H2S 或S2-的过程。
3 、同离子效应:一种矿物溶解于水溶液,如若水溶液中有与矿物溶解相同的离子,则这种矿物的溶解度就会降低,这种现象在化学上称为同离子效应。
4 、降水氢氧稳定同位素的高程效应:大气降水中的18O 和D含量随着海拔高程的增加而不断下降的现象。
5 、酸性垒:当中性或碱性条件转变为弱酸性和酸性条件或在pH 值急剧降低的地段所形成的地球化学垒。
6 、水分子的缔合作用:由单分子水结合成比较复杂的多分子水而不引起水的物理化学性质改变的现象。
7 、硅质水与硅酸水:SiO2 含量大于50mg/L 的水称为硅质水(1.5 分);在阴离子中,HSiO3-占阴离子首位(按mol%计算)的水称为硅酸水(1.5分)。
8 、盐效应:矿物在纯水中的溶解度低于矿物在高含盐量水中的溶解度,这种含盐量升高而使矿物溶解度增大的现象。
9 、阳离子交替吸附作用:在一定条件下,岩石颗粒吸附地下水中的某些阳离子,而将其原来吸附的某些阳离子转入水中,从而改变了地下水的化学成分,这一作用即为阳离子交替吸附作用。
10、氧化垒:在还原条件被氧化条件激烈交替的地段上所形成的地球化学垒。
11、侵蚀性CO2:当水中游离CO2 大于平衡CO2 时,水中剩余部分的CO2 对碳酸盐和金属构件等具有侵蚀性,这部分即为侵蚀性CO2。
12、TDS:指水中溶解组分的总量,它包括溶于水中的离子、分子及络合物,但不包括悬浮物和溶解的气体。
13、硅质水与硅酸水:SiO2 含量大于50mg/L 的水称为硅质水(1.5 分);在阴离子中,HSiO3-占阴离子首位(按mol%计算)的水称为硅酸水(1.5 分)。
14、硬度:是以水中Ca2+和Mg2+来量度,其计算方法是以Ca2+和Mg2+的毫克当量总数乘以50,以CaCO3 表示,其单位为mg/L。
水文地球化学教学辅导书(教案)精选全文完整版
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可编辑修改精选全文完整版水文地球化学教学辅导书(教案)《水文地球化学》学习辅导第一章地下水的化学成分一、学习要点(一)内容:水的结构与特性,水的内部结构;地下水的化学成分;地下水的综合指标。
(二)基本要求:1.了解地下水分子的内部结构、水分子间的联结与排布以及水的特异性质;2.掌握水的几个化学组分;3.了解精地下水的综合指标;4.了解水质分析结果的可靠性检验方法方法;5.了解水化学成分的图形表示。
(三)重点:水的特异性质;水的无机组分、有机组分;地下水的综合指标。
(四)难点:水分子间的联结与排布二、复习题(一)名词解释1.氢键2.质量浓度3.BOD(二)问答题水的特异性质有哪些?三、复习题参考答案(一)名词解释1.氢键:指水分子中氢原子,在保持同本水分子中的氧原子最基本的共价键的同时,又能同相邻水分子中的氧原子产生一种静电吸引。
2.质量浓度:每升水中所含溶质的毫克数或微克数(或每千克溶液中含溶质的毫克数或微克数)3.BOD: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,以mg/L表示。
(二)问答题答:(1)水具有独特的热理性质(2)水具有较大的表面张(3)水具有较小的粘滞度和较大的流动性(4)水具有使盐类离子产生水化作用的能力(5)水具有良好的溶解性能(6)水具有高介电效应第二章地下水成分的形成作用一、学习要点(一)内容:化学热力学基础;溶解/沉淀作用;碳酸平衡;氧化还原平衡;吸附解吸及离子交替吸附作用。
(二)基本要求:1.掌握热力学状态函数与平衡判据、各种形态物质化学势的表达式;了解平衡常数的计算。
2.了解地下水系统固体物质的组成;掌握溶解/沉淀作用。
3.掌握碳酸盐的溶解平衡;了解离子的影响;掌握方解石和白云石的非全等溶解。
4.了解氧化还原基本概念;掌握氧化还原强度;了解pE(E h)- pH图6.了解地下水系统的氧化还原条件及其影响因素。
7.掌握离子交替吸附作用的概念。
(三)重点:热力学状态函数与平衡判据;各种形态物质的化学势;溶解/沉淀作用;碳酸平衡;氧化还原强度;离子吸附交替作用概念。
水文地球化学总复习
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地下水:
水文循环: 地质循环:
贮存于地下岩土空隙中的水;地球内部各种相态水的总称。 地壳中水的地球化学循环含义:在沉积-变质过程(作用)有次序、有方向的发展
中,在岩石、有机物、气体经历的地球化学改造中,导致水的直接参与,产生水的分 解和合成等作用与现象的总和。
地下水圈的水文物理分带:
固体水带、 液体水带、 具有聚群态结构的实流体带 单分子带、 离解分子带。
水的结构
良好的溶解性能
天然水 组成复杂的溶液
第一组指标 体现水的质量 总溶解固体、含盐量、 硬度 第二组指标 水体环境状态 COD、BOD、TOC、Eh 第三组指标 表征水酸碱平衡 碱度(碳酸盐碱度)、 酸度(离子酸度)
水质分析结果的可靠性检验
库尔洛夫式
1.阴阳离子平衡的检验: 2. 分析结果中一些计算值的检验 总溶解固体、总硬度、25 3.根据碳酸平衡关系的检验 pH=8.34
水强烈交替带(上部带)、水缓慢交替带(中部带)、水消极交替带(下部带)
承压水盆地三个水文地质动力分带:
承压水盆地的水化学成分的分带
水平分带:同一含水层中水化学成分分带规律。
垂直分带:垂向上不同含水层水化学成分分布规律。 按矿化度:1.淡水带 2. 盐水带 3. 卤水带 水化学成分:正垂直分带:反垂直分带、复杂垂直分带
地下水的成分、 环境的热力学条件 溶滤作用 水-岩地球化学作用 离子交换作用
氧化还原作用
重碳酸型水
氯化物型水--硫酸盐型水—重碳酸型 水---含硅酸、Fe3+较高的重碳酸型水
9
海水
海相淤泥沉积物
陆源的泥砂堆积、海水沉淀产 生的化学沉积物和生物堆积
水文地球化学_孙占学_中文习题集
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第一章地下水的无机化学成分一、名词解释1、侵蚀性CO22、游离CO23、平衡CO24、 pH5、去硝化作用6、硝化作用7、微量组分8、大量组分9、组分二、填空题1、地下水中的化学组分可以分为四组:(),(),(),和();水的中性点的pH值随温度的升高而()。
2、Cl-具有很强的迁移性能,其原因在于:(),(),()。
碳酸衍生物的存在形式与水的pH值有关,当pH>8时,以()占优势:当pH<5时,则以()占优势。
3、细菌按呼吸方式分有和两大类。
三、简答题1、地下水中氟的来源简况。
2、地下水中的主要气体成分及来源。
3、何谓地下水中的微量元素?研究它有何意义?4、什么是硝化作用或去硝化作用,它们各在什么环境中进行?四、论述题试论地下水中二氧化碳的起源及其水文地球化学意义。
第二章地下水中的有机物质及其地球化学意义一、简答题1、机物质对元素的迁移与沉淀有何影响?2、溶性有机物质对地下水中元素迁移和富集的影响?3、下水中的有机质的来源有哪些?其中哪个最重要?4、机物质对铀的迁移和富集有何影响?5、溶性有机物质对化学元素在水中的迁移和富集有哪些影响?6、什么情况下有机物有利于铀的水迁移,在什么情况下它有利于铀的沉淀?二、填空题1、地下水中有机质的主要来源有()和()。
三、论述题根据表3.12和3.13,分析地下水中有机物的来源。
表3.12 补给、迳流和排泄区地下会中有机物的含量补给区迳流区排泄区化合物平均值mg/L 分布率%平均值mg/L分布率%平均值mg/L分布率%挥发性有机酸6.7 58 60.058 25.670 有机酸 6.7 88 26.093 20.1100 环烷酸 1.9 34 1.3 38 2.3 67 高分子酸0.09 65 0.1571 0.1261 酚类 1.1 50 1.2 46 0.5 59表3.13 地下水中有机碳的含量地下水有机碳平衡含量,毫克/升潜水27.4层间承压水48.5层间承压水的排泄区52.5石油矿床附近的层间承压水 370~826油汽凝结矿床附近的层间承压水(以酸性挥发有机物为主)石油矿床外围的层间承压水110石油矿床中不产油的地层水60第三章水及水中元素的同位素成分(一)名词解释1、同位素效应2、同位素分馏3、温度效应4、纬度效应5、高程效应6、大陆效应7、季节效应8、雨量效应9、山体屏蔽效应10、氧漂移11、降水氢氧稳定同位素的高程效应(二)填空题1、氧同位素的国际标准英文缩写为(),而碳同位素的国际标准缩写为()。
水文地球化学基础知识【】
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《水文地球化学基础知识》——(绝对一个字一个字打出来的,正版资料!)名词解释目录第一章水化学基础第一节溶解平衡 (3)第二节碳酸平衡 (4)第三节地下水中络合物的计算 (4)第四节氧化还原反应 (5)第二章地下水的化学成分的组成第一节天然水的组成 (6)第二节天然水的化学特性 (6)第三节元素的水文地球化学特性 (7)第四节天然化学成分的综合指标(三种) (7)第五节地下水化学成分的数据处理 (7)第三章地下水化学成分的形成与特征第一节地下水基本成因类型的概念 (7)第二节渗入成因地下水化学成分的形成与特征 (8)第三节沉积成因地下水化学成分的形成与特征 (8)第四章水的地球化学循环第一节地下水圈的概念 (8)第二节地壳中水的地球化学循环 (9)第三节成矿过程中水的地球化学循环 (9)第五章水文地球化学的应用第六章补充部分 (10)第一章<水化学基础>第一节溶解平衡质量作用定律:一个化学反应的驱动力与反应物及生成物的浓度有关化学平衡与自由能体系:把所研究对象一个物体或一组相互作用的物体称为体系或系统,而体系(或系统)周围的其他物质称为环境。
状态及状态参数:热力学状态分为平衡状态和非平衡状态。
热力学平衡体系特性是由系列参数来表示当体系没有外界影响时,各状态参数若能保持长久不变,此体系称为热力学平衡状态。
焓:它是一种化学反应向环境提供的热量总值。
以符号“H”表示。
在标准状态下,最稳定的单质生成1摩尔纯物质时的焓变化,称为“标准生成焓”。
△H r=△H(生成物)-△H(反应物)△H r为正值,属吸热反应,△H r为负值,属放热反应自由能:在热力学中,自由能的含义是指一个反应在恒温恒压下所能做的最大有用功,以符号“G”表示。
在标准状态下,最稳定的单质生成1摩尔纯物质时的自由能变化,称为“标准生成自由能”,以“△Gf”表示△Gr=△G(生成物)- △G(反应物)△Gr为正值,反应在恒温恒压条件下不能自发进行,△Gr 为负值,反应在恒温恒压条件下可以自发反应;△G=0,反应处于平衡状态。
水文地球化学-第六讲
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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。
水文地球化学习题
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第一章第二章水溶液的物理化学基础1.常规水质分析给出的某个水样的分析结果如下(浓度单位:mg/L):Ca2+=; Mg2+=; Na+=; HCO3-=334; SO42-=; Cl-=;pH=。
求:(1)各离子的体积摩尔浓度(M)、质量摩尔浓度(m)和毫克当量浓度(meq/L)。
(2)该水样的离子强度是多少?(3)利用扩展的Debye-Huckel方程计算Ca2+和HCO3-的活度系数。
2.假定CO32-的活度为a CO32- =10-5,碳酸钙离解的平衡常数为10-9,第1题中的水样25℃时CaCO3饱和指数是多少?CaCO3在该水样中的饱和状态如何?3.假定某个水样的离子活度等于浓度,其NO3-,HS-,SO42-和NH4+都等于10-4M。
反应式如下:H+ + NO3- + HS- = SO42- + NH4+问:25℃和pH为8时,该水样中硝酸盐能否氧化硫化物?4.A、B两个水样实测值如下(mg/L):组分Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-NO3-A水样706518813102044B水样51098372120求:Na+ + K+、TDS、盐度、总硬度、暂时硬度、负硬度。
5.请判断下列分析结果(mg/L)的可靠性,并说明原因。
组分Na+K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-CO32-pH A水样506601871961836B水样1020701336482144 6.某水样分析结果如下:离子Na+Ca2+Mg2+SO42-Cl-CO32-HCO3-含量(mg/l)87481562289286720336试计算Ca2+的活度(25℃)。
7.已知一水样(水温25℃)化学成分如下:组分Na+K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-H4SiO4含量(mg/l)11771092417123818348试问:(1)离子强度是多少?(2)根据扩展的Debye-Huckel方程计算,Ca2+和SO42-的活度系数?(3)石膏的饱和指数与饱和率是多少?(4)使该水样淡化或浓集多少倍才能使之与石膏处于平衡状态?8.已知温度为(25℃),压力为105Pa(1atm)时,∑S=10-1mol/l。
水文地球化学课后思考题
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复习题与思考题1. 名词解释(1)阳离子交换容量;(2)弥散通量;(3)水文地球化学;(4)水动力弥散;(5)弥散问题数学模型;(6)大陆效应;地下水污染;(7)碱度;(8)酸度;(9)硬度;(10)永久硬度;(11)暂时硬度;(12)碳酸盐硬度;(13)非碳酸盐硬度;(14)生化耗氧量(BOD);(15)化学耗氧量(COD)(16)物理吸附;(17)化学吸附;(18)离子交替吸附作用;(19)阳离子交换容量;(20)同位素效应;(21)同位素分馏;(22)同位素交换反应;(23)射性同位素的半衰期;(24) TDS;(25)全等溶解;(26)非全等溶解;2.思考并回答下列问题绪论(1)试说明水文地球化学的含义。
(2)试说明水文地球化学作为一个独立学科的发展历史。
(3)说明水文地球化学的研究意义。
第一章地下水的化学成分(1)试说明水的结构特征。
(2)水有那些特异性质,试分别对其予以说明。
(3)地下水的化学成分有那几类,分别予以简要说明。
(4)通常有哪些方法可用来对水质分析结果进行检验?(5)地下水化学成分的图示方法有哪些?试分别予以简要说明。
第二章地下水化学成分的形成作用(1)怎样根据化学反应的自由能资料计算反应的平衡常数?(2)水溶液中组分活度系数的计算方法主要有哪些?试说明其适用条件。
(3)试说明影响矿物在水中溶解度的因素。
(4)试分别说明纯水中石膏、萤石、石英、三水铝石溶解度的计算方法。
(5)试说明矿物稳定场图的绘制方法。
(6)试定性地说明为什么在CO2-H2O系统中水溶液显酸性,而在CaCO3-H2O系统中水溶液显碱性。
(7)已知H2CO3的一、二级电离常数分别为K a1和K a2,试导出CO2──H2O系统中:溶解碳总量为C T、氢离子浓度为[H+]时,H2CO3、HCO3-和CO32-含量的计算公式。
若25℃时,K a1=10-6.35、K a2=10-10.33,试分析说明上述组分中那一种组分在什么样的pH区间内含量最大?(8)在CO2分压(p)已知的CO2—H2O系统中,已知下述反应的平衡常数分别为CO2分压为10-3.5(atm),水的离子积为10-14,且上述反应均已达到平衡状态。
水文地球化学计算题及答案

水文地球化学计算题及答案1.若一块土壤中,有Fe2 +、Ca2 +、Mg2 +、K +和Na +5种离子分别的含量分别是0.2、0.2、0.1、0.09和0.06mmol/L,求:(1)盐度;(2)pH;答案:(1)盐度= 0.2+0.2+0.1+0.09+0.06= 0.65 mmol/L(2)pH= 7.102.假定地下水离子浓度(mmol/L)分别为:Ca2+=0.2、Mg2+=0.1、Cl-=0.2;计算:(1)pH;(2)盐度答案:(1)pH=7.33(2)盐度= 0.2+0.1+0.2= 0.5 mmol/L3.某处地表水表面,水温25℃,电导率24μS/cm,pH7.5,浊度0.5NTU,溶解氧3.4mg/L.请求出:(1)水的比容重;(2)水的盐度答案:(1)比容重= 1.0045 g/cm³(2)盐度= 0.092 mmol/L4.某水土样品的溶液,可供测定的离子为:Cl-=0.0085mmol/L、SO42-=0.0001mmol/L、Na+=0.0052mmol/L、Mg2+=0.0011mmol/L、Ca2+=0.00025mmol/L。
请计算:(1)盐度;(2)pH;答案:(1)盐度= 0.0085+0.0001+0.0052+0.0011+0.00025= 0.01085 mmol/L(2)pH= 6.175.若某井水离子浓度(mmol/L)分别是:Ca2+=2.2、Mg2+=2.2、HCO3-=0.2、Cl-=3.1、SO42-=0.3,请计算:(1)盐度;(2)pH答案:(1)盐度= 2.2+2.2+0.2+3.1+0.3= 7.8 mmol/L(2)pH= 6.626.若一块土壤中,有Fe2 +、Ca2 +、Mg2 +、K +和Na +5种离子分别的含量分别是 3.5、3.5、0.5、0.04和0.02mmol/L,求:(1)盐度;(2)pH答案:(1)盐度= 3.5+ 3.5+ 0.5+ 0.04+ 0.02= 7.56 mmol/L(2)pH= 7.147.某河水离子浓度(mmol/L)分别是:Ca2+=2、Cl-=1.2、Na+=3.3、Mg2+=1.3、SO42-=0.2、HCO3-=0.5,求:(1)盐度;(2)pH答案:(1)盐度= 2+1.2+3.3+1.3+0.2+0.5= 8.2 mmol/L(2)pH= 7.558.若某水土样品的溶液,可供测定的离子为:NO3-=0.03mmol/L、Cl-=0.002mmol/L、Na+=0.04mmol/L、Mg2+=0.03mmol/L、Ca2+=0.025mmol/L,求:(1)盐度;(2)pH答案:(1)盐度= 0.03+0.002+0.04+0.03+0.025= 0.095 mmol/L(2)pH= 6.869.假定一块土壤中,有Fe2 +、Ca2 +、Mg2 +、K +和Na +5种离子分别的含量分别是0.9、1.1、0.3、0.07和0.04mmol/L,求:(1)盐度;(2)pH答案:(1)盐度= 0.9+1.1+0.3+0.07+0.04= 2.44 mmol/L(2)pH= 7.0810.若某湖泊水离子浓度(mmol/L)分别是:Ca2+=2、Mg2+=0.9、Cl-=1.1、Na+=3.5、HCO3-=0.3,求:(1)盐度;(2)pH答案:(1)盐度= 2+0.9+1.1+3.5+0.3= 7.8 mmol/L(2)pH= 7.48。
水文地球化学试题及答案
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水文地球化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 水文地球化学研究的主要对象是什么?A. 地下水的物理性质B. 地下水的化学性质C. 地下水的生物特性D. 地下水的地质结构答案:B2. 下列哪项不是水文地球化学研究的内容?A. 地下水的补给与径流B. 地下水的化学成分分析C. 地下水的污染状况D. 地下水的生物多样性答案:D3. 地下水中的溶解氧主要来源于哪里?A. 地下水与大气的接触B. 地下水与土壤的接触C. 地下水与岩石的接触D. 地下水与生物的接触答案:A4. 地下水中的离子交换作用主要影响哪些离子?A. 钠离子和氯离子B. 钙离子和镁离子C. 钾离子和硫酸根离子D. 所有离子答案:B5. 地下水中溶解的气体成分通常不包括以下哪种?A. 氮气B. 氧气C. 二氧化碳D. 氦气答案:D二、填空题(每题3分,共15分)1. 地下水中的溶解固体含量通常用______单位来表示。
答案:mg/L2. 地下水中的硬度主要取决于______离子的含量。
答案:钙和镁3. 地下水中的pH值通常在______范围内。
答案:6-84. 地下水中的______含量过高可能导致土壤酸化。
答案:硫酸盐5. 地下水中的______含量过高可能对人体健康产生影响。
答案:重金属三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述地下水中溶解氧的作用。
答案:地下水中的溶解氧对地下水生态系统至关重要,它为微生物提供了生存和代谢所需的氧气,同时也是地下水自净能力的重要指标。
2. 解释地下水中离子交换作用的原理。
答案:地下水中的离子交换作用是指地下水中的离子与土壤颗粒表面吸附的离子发生交换的过程。
这个过程可以改变地下水的化学成分,影响水质。
3. 地下水中溶解固体含量过高会对环境和人类健康产生哪些影响?答案:地下水中溶解固体含量过高可能导致水质恶化,影响植物生长和动物生存。
对人类而言,高溶解固体含量的地下水可能对肾脏和消化系统造成负担,长期饮用可能对健康产生不利影响。
水文地球化学基础习题及参考答案
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《水文地球化学基础》复习题一、填空题1、水对离子化合物具有较强的溶解作用,是由于水分子具有较强的效应所致;水的沸点较高,是由于水分子间的破坏需要较大的能量。
2、海水的水化学类型为,而海成存封水的水化学类型为。
3、水的地球化学循环始于表生带的,一直到深部变质作用带形成,或深部变质作用带的局部熔融体冷却后分异出,并返回地表为止。
4、地球化学垒按成因可分为机械垒、垒、垒和垒。
5、吸附方程S = K d C,S表示___ ___,K d表示___ ___。
6、物理吸附是指带有电荷的固体颗粒表面依靠___ ___吸附液相异性离子的现象;化学吸附是指固体表面通过___ ___吸附液相中的离子现象。
7、一定温度条件下,某溶质的液相浓度与固相浓度之间存在一定的关系,该关系在直角坐标系内可以用曲线(或直线)的形式表达,该曲线(或直线)即称为___ ___,相应的数学方程式称为___ __ 。
8、迪拜—休克尔公式的使用条件是离子强度小于,而戴维斯方程的使用条件是离子强度小于。
9、近代火山型浅部地下热水的水化学类型为,而深部地下热水的水化学类型为。
10、固体废物中的有机物分解时可形成数量可观的,而其与微量金属污染物的,能明显减少金属离子在岩土表面的吸附与沉淀,促进其迁移。
二、单项选择题1、在____的地下水环境里,蒙脱石会转变为伊利石;在_____的地下水环境里,蒙脱石会转变为绿泥石。
(A) 富镁,富钾(B) 富钙,富钾(C) 富钙,富镁(D) 富钾,富钙2、表生带中水的地球化学循环过程,机械搬运与机械沉积使粘土矿物在合适的地段沉积成岩,化学搬运与化学沉积发生于水交替缓慢的地带则形成_____。
(A) 硅酸盐岩(B)碳酸盐岩(C) 岩容岩(D) 石灰岩3、在_____条件下,地下水中Fe、Mn含量高,可形成五价砷酸盐沉淀;在_____条件下,地下水中低价S含量高, 可形成As2S3(雌黄)与AsS(雄黄)沉淀。
(A)氧化,还原(B) 还原,氧化(C) 酸性,碱性(D) 碱性,酸性4、大量汲取地下水导致水盐均衡破坏,水位下降,包气带厚度_____,入渗途径_____,还原环境会变为氧化环境。
水文地球化学-第四讲
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第部分水化学基础第一部分:水化学基础氧化还原作用—氧化还原作用氧化还原反应自然界一类重要的化学反应.✓氧化还原反应研究的是电子(e)在反应物与生成物之间的转移问题地下水中还有大量的变价元素和组分,氧化-还原作用对于其迁移、富集至关重要✓氧化还原反应引起离(原)子电价的变化, 从而大大改变物质(离、原子)的溶解度、迁移特性及其他化学性质.例:某些金属元素在一种氧化态比另一种氧化态下更易溶解和迁移:例某些金素在种氧化态比种氧化态溶解迁移Cr(VI)较之Cr(III);U(VI)较之U(IV).这些特性被应用于污染治理和成矿研究中✓这些特性被应用于污染治理和成矿研究中。
地下水污染治理许多依赖于生物氧化-还原作用例2:地下水中微生物通过加速氧化或还原作用,去除污染物:氯乙烯的氧化:C(-I)HCl+ 5N(V)O3-+ H2O(l) + 6H+↔8C(IV)O2+ 5N(-III)H4++ 4Cl-例3:金属硫化物的氧化导致形成酸性水:黄铁矿的氧化:黄铁矿的氧化4Fe(II)S(-I)2+ 15O(0)2+14H2O ↔4Fe(III)(OH)3+ 8S(VI)O42-+ 16H+质子在水溶液中可以以自由离子形式存在,电子则不能。
水溶液中任何一种组分失去的电子,必然被另一能水溶液中任何种组分失去的电必然被种组分所得到。
氧化半反应式化学反应中,物质失去电子的反应为氧化反应,而此物质称为还原剂;物质得到电子的反应称为还原反应,该物质称为氧化剂。
在反应中氧化和还原反应同时发生,氧化剂和还原剂同时存在,因此称为氧化还原反应。
如4Fe2++ O2+4H+= 4Fe3++ 2H2O两个半反应分别如下O2+ 4H++ 4e = 2H2O (还原反应)4Fe2+= 4Fe3++ 4e (氧化反应)4F4F4(标准氧化还原电位定义:在标准状态下,金属与含有该金属离子且活度为1mol的溶液相接触的电位称为金属的标准电极电位(以氢的标准电极电位为零测定)。
水文地球化学试题
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水文地球化学试题一、选择题1. 地球上水资源的主要形式是()。
A. 河流B. 湖泊C. 海洋D. 地下水2. 下列哪种水质指标反映了水体中溶解氧的含量()。
A. pH值B. 浊度C. 氨氮D. DO3. 长期测定不同水域的水硬度可作为判断水质的重要指标之一,其主要成分是()。
A. 钠盐B. 钙盐C. 铁盐D. 铝盐4. 下列哪种化学元素是构成地表水中主要溶解物的成分()。
A. 磷B. 氧C. 氮D. 硅5. 下列对地下水含盐量的表述,正确的是()。
A. 一般来说,井水中氯化物和硫酸盐成分的总量较低B. 地下水中的高含盐量通常由于自然地下形成的盐水源C. 地下水中的卤酸盐成分通常在30%以上D. 地下水的含盐量与气候条件无关二、判断题判断下列各题中的说法是否正确,正确的请在括号内打“√”,错误的请打“×”。
1. (√)河川水和湖水适用于直接饮用水源。
2. (×)地下水中pH值越高,水质越酸性。
3. (√)地下水自然含盐量较高的地区称为咸水区。
4. (√)湖泊水体主要由雨水和地下水补给。
5. (√)地表水的主要污染物包括有机物、重金属、营养盐等。
三、简答题1. 请简述地下水的来源和形成过程。
地下水的来源主要包括降水补给和地表水补给。
降水补给是指雨水不被蒸发和被植被蒸蔽数量,透过土壤向下渗入形成地下水。
地表水补给是指河湖水或附近地下水通过地下岩石裂隙或土壤空隙渗入地下层形成地下水。
地下水形成过程包括下渗、渗漏、透水、聚集等过程。
2. 简述地下水中硬度的成分和影响因素。
地下水中的硬度主要成分是钙盐和镁盐。
硬度的影响因素包括地质条件、降水量、岩石类型等。
地下水流经岩石时,会与岩石中的溶解性矿物发生反应,溶解出含钙和镁的盐类,导致硬度增加。
此外,地下水中的硬度还受降水量的影响,降水多的地区地下水硬度较低。
3. 请简述地表水中的主要污染物及其来源。
地表水中的主要污染物包括有机物、重金属、营养盐等。
水文地球化学讲解
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天然同位素:在自然界中天然 存在的
人工同位素:人工合成的
按结构 稳定性
稳定同位素:原子核稳定,其本身 不会自发进行放射性衰变或核裂变 的同位素
放射性同位素:原子核不稳定,能自 发进行放射性衰变或核裂变,而转 变为其它一类核素的同位素
• 核素的稳定性是相对的,它取决于现阶段的实验 技术对放射性元素半衰期的检出范围,目前一般 认为,凡是原子存在的时间大于1017年的就称稳 定同位素,反之则称为放射性同位素 。
元素---原子核中质子数相同的一类原子的总称。
核素----同一种元素由于其原子核中中子数不同可 存在几种质量不同的原子,其中每一种原子称为 一种核素。
同位素---周期表中占有同一位置,其原子核中质 子数相同而中子数不同的某一种元素的原子,即 具有相同的质子数,但具有不同的质量数的原子。
2、同位素分类
• 一般来说质量数A<209的同位素大部分是稳定的, 只有少数是放射性的,如3H,14C,40K,87Rb等; 而质量数大于209的同位素绝大部分属于放射性 同位素。
按进入环 境的方式
人工施放同位素:专指在研究 过程中通过有目的人为投放而 进入环境的部分人工同位素
环境同位素:包括自然环境中原 本存在的天然同位素和在各种 人工核反应过程中,自然进入 天然环境的人工同位素
δD(V-SMOW)‰
-64.0 -66.1 -63.6 -61.1 -61.7 -52.6 -56.5 -60.5 -62.2 -62.4
δ18O(V-SMOW)‰
-8.82 -9.05 -8.99 -8.67 -8.30 -6.53 -7.52 -8.30 -8.40 -8.86
样品的δ值可通过质谱仪直接测得,但δ值的大小与选 用的标准样品直接相关。
水文地质习题课2
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1第7章地下水的化学组分及其演变2第7章地下水的化学组分及其演变3第7章地下水的化学组分及其演变4第7章地下水的化学组分及其演变5第7章地下水的化学组分及其演变67水化学形成作用—思考题2.某地区地表为厚约10m 的第四纪沉积物,由砂土和亚粘土组成,下伏花岗岩岩体。
一温泉源于花岗岩裂隙含水层中,并通过第四系益溢出地表,其水化学成分用库尔洛夫式表示为:已知温泉补给区的地下水化学成分的库尔洛夫表示式为:问:(1)由补给区到排泄区,地下水化学成分有哪些变化?(2)可能发生哪些的水化学形成作用。
8第七章地下水的补给与排泄(1)什么是地下水补给?地下水补给的来源有那些?(2)大气降水补给的方式及不同点?影响降水入渗补给的因素有那些?(3)河流补给的主要影响因素有哪些?(4)什么是越流?(1)泉的类型有哪些?(2)蒸发和蒸腾的影响因素有哪些?9第八章地下水系统(1)什么是地下水含水系统?什么是地下水流动系统?各自的控制因素是什么?10第九章地下水的动态与均衡(1)什么是地下水动态?影响地下水动态的因素有哪些?思考题:1、一个地区,如何依据地下水动态变化特征,分析地下水均衡状况(或特点)。
2、强烈人工开采条件下,抽水井的水有哪些来源?潜水均衡方程式将有哪些变化。
11第十章孔隙水(1)洪积扇中地下水分布的一般规律(即赋存条件与特征)有哪些?(2)冲洪积平原中地下水的分带性特征。
12第十一章裂隙水(1)孔隙水与裂隙水有那些区别?提示:从含水介质、埋藏条件、分布条件、运动形式、动态,5个方面进行比较。
131、岩溶发育的基本条件与影响因素有那些?2、岩溶水的特征有那些?第十二章岩溶水14(1)简述地下水补给资源的概念及供水意义。
(1)地下水资源的特征有那些。
第十三章地下水资源。
水文地球化学基础
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1.标准状态:指温度为298K (25℃)、压力为一巴(100000Pa )的状态。
(热力学常用词)2.“反应的标准焓变化”用△Hr 表示。
“标准生成焓”用△Hf 表示。
△Hr 为正值,属吸热反应。
△Hr 为负值,属放热反应。
△Hr =∑△Hf(生成物)-∑△Hf (反应物)3.“标准自由能”以△Gf 表示。
“反应的标准自由能变化”以△Gr 表示。
△Gr=∑△Gf(生成物)-△Gf (反应物)△G 值为负值,反应在恒温恒压下可自发地进行;△G 值为正值,反应在恒温恒压下不能自发的进行,但逆反应可自发进行,△G=0,反应处于平衡状态。
4.迪拜-休克尔方程:IBa I AZ r +-=1lg 2(r 为活度系数,Z 为离子电荷数,I 为离子强度(mol/L),A 、B 为取决于水的介电常数、密度和温度的常数;a 是与离子水化半径有关的常数。
) 当I<0.1时,方程具有很好的精确性。
离子强度I 的计算公式:i i m Z I ∑=221(i Z 为i 离子的电荷数;i m 为i 离子的浓度(mol/L );淡地下水的I 值一般都小于0.1mol/L ,多用迪拜休克尔方程计算活度系数。
5.戴维斯方程:IBa I AZ r +-=1lg 2+bI(a 值与迪拜休克尔方程中a 值不同。
b 为校正参数,规定次要离子的b 值为零,该方程的应用范围是I<0.5mol/L.) 。
盖式用于TDS 高的咸地下水。
6.全等溶解:矿物与水接触产生溶解反应时,其产物都是溶解祖分,这即是全等溶解。
7.非全等溶解:矿物与水接触产生溶解反应时,其反应产物除溶解组分外,还有新生成的一种或多种矿物或非晶质固体组分,这即是非全等溶解。
8.溶度积(Ksp ):当难容电解质溶于水而成饱和溶液时,溶液中同时存在溶解离子和未溶解离的固体。
Ksp 值越大,代表越易溶解。
9.溶解度:在给定温度和压力下,达溶解平衡时,溶液中溶解物质的总量(mg/L )。
环境水文地球化学 第一篇 第一次作业
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1.地下水的主要组成成分是什么?答:地下水是组成成分复杂的溶液,近八十种天然元素以离子、原子、分子、络合物和化合物等形式存在于地下水中,有些已溶解和活动于地下水中的有机质、气体、微生物和元素同位素的形式存在。
这些可溶物质主要是岩石风化过程中,经过水文地球化学和生物地球化学的迁移、搬运到水中的地壳矿物质。
地下水中溶解的无机物主要组分(即浓度>5mg/L)为:HCO3-、Cl-、SO42-、Na+、K+、Ca+、Mg2+、SiO2。
占地下水中无机物成分含量的90-95%,决定着地下水的化学类型。
地下水中有机组分种类繁多,主要有:氨基酸、蛋白质、糖(碳水化合物)、葡萄糖、有机酸、烃类、醇类、醚类、羧酸、苯酚衍生物、胺等。
各种不同形式的有机物主要由C、H、O组成,这三种元素占全部有机物的98.5%,另外还存在有少量的N、P、K、Ca等元素。
地下水中常见溶解气体有:O2、CO2、CH4、N2、H2以及惰性气体Ar、Kr、He、Ne、Xe等。
微生物成分主要有三种类型:细菌、真菌和藻类。
微生物在地下水化学成分的形成和演变过程中起着重要的作用。
地下水中存在各种不同的细菌。
有在氧化环境中的硝化菌、硫细菌、铁细菌等喜氧细菌;有在还原环境的脱氮菌、脱硫菌、甲烷生成菌、氨生成菌等。
这些微生物活动可以发生脱硝酸作用、脱硫酸作用、甲烷生成作用和氨生成作用等还原作用,也可以发生硫酸根生成、硝酸根生成和铁的氧化等作用等,从而导致地下水化学成分的相应变化。
2.举例论述络合作用有何环境意义?答:地下水中大多数金属能与配体形成各种各样的络合物,这些络合物可能是电中性的,也可能是带正电或者带负电。
金属络合作用对环境的意义在于:络合物的溶解度是影响金属形态迁移的重要因素;重金属离子与不同配体的配位作用,改变其化学形态和生化毒性,如铝离子(毒性很强)、有机铝络合物(毒性很弱)的生物毒性相差很大;络合作用影响络合剂的性质,如配位体的氧化还原性、脱羧及水解等;有些络合物可以通过化学絮凝、活性炭吸附或离子交换等方法容易地从水中去除。
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水文地球化学习题第一章第二章水溶液的物理化学基础1.常规水质分析给出的某个水样的分析结果如下(浓度单位:mg/L):Ca2+=93.9;Mg2+=22.9;Na+=19.1;HCO3-=334;SO42-=85.0;Cl-=9.0;pH=7.2。
求:(1)各离子的体积摩尔浓度(M)、质量摩尔浓度(m)和毫克当量浓度(meq/L)。
(2)该水样的离子强度是多少?(3)利用扩展的Debye-Huckel方程计算Ca2+和HCO3-的活度系数。
2.假定CO32-的活度为a CO32- =0.34⨯10-5,碳酸钙离解的平衡常数为4.27⨯10-9,第1题中的水样25℃时CaCO3饱和指数是多少?CaCO3在该水样中的饱和状态如何?3.假定某个水样的离子活度等于浓度,其NO3-,HS-,SO42-和NH4+都等于10-4M。
反应式如下:H+ + NO3- + HS- = SO42- + NH4+问:25℃和pH为8时,该水样中硝酸盐能否氧化硫化物?4.A、B两个水样实测值如下(mg/L):组分Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-NO3-A水样706 51 881 310 204 45.请判断下列分析结果(mg/L)的可靠性,并说明原因。
组分Na+K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-CO32-pH A水样50 6 60 18 71 96 183 6 6.5 B水样10 20 70 13 36 48 214 4 8.8 6.某水样分析结果如下:离子Na+Ca2+Mg2+SO42-Cl-CO32-HCO3-含量(mg/l) 8748 156 228 928 6720 336 1.320试计算Ca2+的活度(25℃)。
4344含量(mg/l)117 7 109 24 171 238 183 48试问:(1)离子强度是多少?(2)根据扩展的Debye-Huckel方程计算,Ca2+和SO42-的活度系数?(3)石膏的饱和指数与饱和率是多少?(4)使该水样淡化或浓集多少倍才能使之与石膏处于平衡状态?8.已知温度为298.15K(25℃),压力为105Pa(1atm)时,∑S=10-1mol/l。
试作硫体系的Eh-pH图(或pE-pH图)。
9.简述水分子的结构。
10.试用水分子结构理论解释水的物理化学性质。
11.温、压条件对水的物理、化学性质的影响及其地球化学意义。
12.分别简述气、固、液体的溶解特点。
第三章地下水的无机化学成分1.何谓硅质水和硅酸水?略述硅酸在各种天然水中的含量和存在形式。
2.C1-为什么具有很强的迁移性能?它在地下水中的含量变化有什么规律?地下水中C1-的来源?3.水中碳酸平衡时的存在形式与水的pH值有什么关系?是pH值决定碳酸的存在形式吗?4.什么是硝化作用和去硝化作用?它们各在什么环境中进行?5.地下水按pH值可分为几组?它们与哪些成分有关?6.地下水中的铁在何种介质中以什么形式迁移?第四章地下水中的有机物质及其地球化学意义1.略述地下水中有机物质的主要来源及其分布规律。
2.地下水中有机物质在油气形成中起什么作用?3.略述有机物质对铀迁移和沉淀的影响。
4.略述沉积成岩阶段水中有机质对铀富集成矿的影响。
5.微生物的活动怎样对水体自净产生影响?第五章水及水中元素的同位素成分1.何谓同位素、同位素分馏系数和同位素效应?2.自然条件下有哪些能引起同位素分离的作用?3.水的同位素组成主要用什么方法来研究?它的单位和标准是什么?4.略述天然水同位素组成的变化范围。
5.略述氢氧同位素常用的表示方法及标准。
6.硫同位素成分用什么标准来表示?略述地下水的硫同位素组成。
7.什么过程能引起硫同位素的强烈分馏?在什么情况下能最大限度地分馏硫的同位素?8.自然界碳同位素成分的分馏过程有哪些?9.沉积物的碳同位素成分由海岸向海洋方向有什么变化规律?它与什么有关?10.次生方解石中碳的轻同位素是什么来源的?有几种?11.略述硫的成因及其在天然水中的分布规律?12.略述天然14C的产生及其循环。
第六章元素在地下水中的迁移和沉淀1.元素以哪些形式溶于水中?2.什么是胶体和胶体溶液?胶体的主要性质是什么?3.何谓弥散作用?怎样判别元素在地下水中的迁移方式?4.什么是标型元素?其标型程度取决于什么因素?5.空气迁移标型元素有什么特征?根据它可区分哪几种氧化-还原环境?6.什么是水迁移系数和迁移强度差异性系数?7.什么叫化学键?按其结合性质可分为哪几类?8.什么是离子电位?按离子电位可将元素划分为几组?9.什么是溶度积?它对元素的迁移有什么影响?。
10.什么是溶液的离子强度?根据离子强度天然水可分成几个类型?11.什么叫氧化-还原反应?pH对Eh有何影响?12.什么是环境的氧化-还原电位?怎样测定它?什么叫控制电位离子(元素)?13.地下水中Eh的变化范围是什么?为什么?14.什么是地球化学垒?根据地球化学垒的形成原因可划分出几种地球化学垒的基本类型?第七章地下水化学成分的形成及其影响因素1.什么叫溶滤作用?略述大气降水溶滤岩石形成溶滤水的过程?2.什么是阳离子吸附交替作用?影响阳离子交替强度的因素是什么?3.什么是水的混合作用?写出混合作用的数学公式(求矿化度公式及水的混合直线方程)。
4.略述气候因素对形成地下水化学成分的影响?5.构造运动对形成地下水化学成分有何影响?6.什么叫岩石的离子—盐类综合体?它包括哪些组分?7.什么是地下水的扩散作用和渗透作用?它们之间有何不同?8.略述温度和压力对地下水化学成分形成的影响作用。
9.生物因素怎样影响地下水化学成分的形成?10.略述开采地下水对地下水化学成分的影响。
11.简述海成封存水化学成分的形成过程。
12.略述承压水盆地地下水化学成分的形成过程。
13.封闭地质构造中含石膏岩层或缺少有机质沉积岩层与正常海相沉积(含有机物质)含水层化学成分的形成有何区别?第八章地下水的水文地球化学分带1.略述中国潜水的纬度分带。
2.何谓地下水水文地质动力分带?3.对承压水盆地深层地下水的地质动力作用现在有哪两种不同的观点?4.承压水盆地中地下水动力动态有哪几种主导类型?5.什么叫承压水盆地的水文地球化学水平分带?影响水平分带的因素有哪些?6.什么叫承压水盆地的水文地球化学垂直分带?垂直分带有几种类型?7.略述承压水盆地地下水的气体分带规律?8.略述基岩裂隙水(水文地质地块)的高程分带性?9.潜水的纬度分带异常有几种?10.承压水排泄源分为几种?它们各有什么特征?第九章地下热水的水化学特征1.简述我国地下热水的主要类型。
2.简述火山和近期岩浆活动型地下热水的分布特征。
3.简述隆起带断裂构造型地下水热水分布特征。
4.简述沉降带盆地型地下热水分布特征。
5.简述隆起带地下热水形成的地质构造条件及其水化学特征。
6.简述沉降带地下热水的地质构造特点及其水化学成分特征。
7.简述近期岩浆活动型地下热水形成的地质构造条件及其水化学特征。
第十章地下水水文地球化学分类1.略述地下水化学成分分类情况。
2.地下水水文地球化学分类的基本原则是什么?3.按水中气体成分地下水分为几组?简述各组水的主要特征。
4.按水迁移元素将地下水分为几类?简述各类水的主要特征。
5.地下水形成环境、化学成分和矿化度三者之间有何依存关系?6.略述潮湿地区微矿化度酸性硅酸水(潜水)及含N2硅质热水的形成过程,单独列出这种水有何地质意义?7.天然水pH值的变化范围及影响水中pH值变化的因素是什么?8.简述地下水水文地球化学分类的表示方法。
第十一章地球化学模式简介1.写出海水中方解石的质量作用方程。
2.假定水的活度为1,pH值为多少时[CO2] = [HCO3-]? “[]” 表示活度。
.3.某一地区存在两层含水层,水化学分析组分如下(单位mmol/L )含水层Temp(C)pH Ca Mg Na K Si碱度(meq/L)Cl SO4 NO 3-非承压含水层水16.7.481.071.070.520.010.154.24 0.4 0.05 0.02承压含水层水16.8.970.030.027.40.010.166.240.310.39 0.03问题:(1)如果各组分占单个元素总浓度的10%以上被认为是重要的,那么承压含水层中Cl,Ca,Mg,Na,Si和S元素的哪些组分存在形式是重要的?含水层溶液方解石白云石石膏玉髓石英CO2分压饱和指数SI非承压含水层水承压含水层水4.计算与模拟方解石在蒸馏水中的溶解量。
第十二章水文地球化学的研究方法l.略述水文地球化学野外调查方法及水文地球化学研究的一般程序。
2.水文地球化学室内资料整理阶段一般要绘制哪些基本图件?3.怎样利用氢、氧稳定同位素确定含水层的补给区或补给高度?4.怎样利用硫同位素研究火山地区热水中硫酸根离子的成因问题?5.13C能解决水文地质中的哪些问题?6.利用氚(3H)能解决水文地质中的哪些问题?7.利用热力学方法能解决水文地球化学中的哪些基本问题?并论述其基本原理。
8.略述古水文地球化学分析的主要内容。
9. J.Ch.fontes 和B.Blavoux对法国埃维恩地区的泉水进了研究,该区大气降水的氧同位素的组成为:δp=-9.25‰;泉水样品的同位素组成为:δs=-10.55‰;泉水采样高程h=385m;该区氧同位素高度梯度K=-0.3‰/100m。
根据上述同位素数据,试鉴别对埃维恩泉水补给区以下三种设想的真伪:设想Ⅰ:玉木冰期的沉积在整个倾斜平原上是连续的,从山麓一直延伸到高原的高处,在标高800米左右的这个带上,细粒冰碛层厚度不超过10米(玉木冰期沉积上部较细,透水性较差,中部较粗,构成含水层,底部又较细),因此,推断含水层的补给区就在这里。
设想Ⅱ:埃维恩含水层由大气降水补给,补给在整个高原表面上和倾斜平原上起作用,倾斜平面下部细粒冰碛层厚达80米。
设想Ⅲ:由前阿尔卑斯灰岩岩溶水补给,标高大于1000米。
10. 江西崇仁马鞍坪地区不同高程浅层地下水δD、δ18O组成,见下表:样号δ18O‰δD‰高程H(米) M01 -5.93 -42.3 350M03 -5.15 -29.8 110M06 -5.57 -37.6 220M07 -5.78 -35.6 280M08 -5.70 -36.9 250我们已知,马鞍坪温泉的δD=-7.23‰,δ18O=-44.1‰。
请根据表中数据分析:(1)该区大气降水的δD与δ18O的关系;(2)该区大气降水的δD与δ18O值与高程的关系;(3)判断温泉水的可能补给高程。
第十三章水文地球化学的应用1.什么叫水文地球化学找矿标志?水文地球化学找矿标志有几种?2.水文地球化学常用的间接找矿标志有几种?略述它们在找矿中的作用。