第二章污染物在地下水系统中的运移

二、地下水系统的结构特征


（三）承压水
2、来源：现代大气降水与地表水的入渗补给，补给区主要是含 水层出露地表的范围。 3、特点：水循环缓慢，与大气圈、地表水圈的联系较差，不易 受到污染。
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开封第三系（N）地热水热储层土初露地 点: 郑州市西南部新密县东40km的曲粱 乡王沟村沟谷内（沟深约60m）
（1）Langmuir型吸附等温线
G0/2
G=G0C/(A+C)
L型
1/G=1/G0+(A/G0)(1/C)
G0------单位表面上达到饱
1/G
A
C
和时间的最大吸附量；
L型
A-------常数
1/C
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（2）Freundlich型 G=kC1/n lgG=lgk+1/nlgC
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一、对流
对流扩散是指污染物质点在含水层中以地下水
平均实际流速传播的现象，溶质的对流通量用 Jc表示，则有 Jc=qC=vӨC q: 孔隙介质中水量通量（L/T),v：地下水溶液 的平均孔隙流速（L/T），Ө为含水率，饱水带 即为孔隙度。
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课本54页表3-5。
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二、吸附等温线
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1、概念
在一定的温度条件下，当吸附达到平衡时，颗粒物表面上 的吸附量(G)与溶液中的溶质的平衡浓度之间的关系，可用吸附 等温线表示。
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第一节 水中无机污染物的迁移转化
G0
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G F型
lgG
F型
C
lgC
C
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（3）Henry 型吸附等温线 G=kC k------(分配)系数
G
C
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三、吸附动力学
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第二节 污染物在地下水系统中运移的物 理动力作用
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设有为水饱和的均质砂柱中的 稳定流动，在一初始瞬间t=0 时，由含有示踪剂浓度为C0 的溶液去驱替砂柱中原来不含 示踪剂的溶液，绘制示踪剂相 对浓度C(t)/C0与观测时间t的 关系曲线，得到的这种相对浓 度过程线为穿透曲线（BTC）。
吸附动力学
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四、滞留因子
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五、多孔介质中反应溶质的运移模型
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②


类型1发生平衡吸附，类型2为非平衡吸附或为一级动力学吸附过 程; 式中：S1 代表类型1的吸附量，S2 代表类型2的吸附量， f 为平 衡吸附交换点位占总吸附点位的比例， 是一级动力学吸附速率 (1/h)。
（一）岩石中的空隙
3、溶穴：可溶岩在地下水的溶蚀作用下产生的空 隙。 赋存于可溶岩石空隙中的地下水为岩溶水。

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一、地下水系统的组成特征
（二）岩石空隙中的水
1、结合水：固体颗粒表面的静电作用而吸附在颗 粒表面上的水。 2、重力水：结合水层以外的水分子，颗粒表面对 其的吸引力可以忽略不计，在重力作用下可以自由 流动。


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二、地下水系统的结构特征


（三）承压水
1、定义：充满于两个隔水层之间的含水层中的水。承压含水层 上部的隔水层为隔水顶板，下部的隔水层为隔水底板，隔水顶、 底板之间的距离为承压含水层的厚度。
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第二章 污染物在地下水系统中的运移
第一节 地下水系统的基本特征
1
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地下水：赋存于地面以下岩石空隙中的水。 地下水污染：人为因素影响下的地下水水质
变化。
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一、地下水系统的组成特征
（一）岩石中的空隙

1、孔隙：颗粒或颗粒集合体之间的空隙。赋存于 松散孔隙岩石中的地下水为孔隙水。
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一、地下水系统的组成特征
（一）岩石中的空隙
1、孔隙：颗粒或颗粒集合体之间的空隙。 （1）孔隙度：某一体积岩石中孔隙体积所占的比 例： n=Vn/V 式中：n：岩石的孔隙度 Vn：岩石中孔隙的体积，量纲L3 V：包括孔隙在内的岩石体积，量纲L3

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一、地下水系统的组成特征
（一）岩石中的空隙
1、孔隙：颗粒或颗粒集合体之间的空隙。 （2）影响因素：颗粒大小、颗粒排列方式等 （3）孔吼：孔隙通道最细小的部分。 孔腹：孔隙通道最宽大的部分。

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一、地下水系统的组成特征
3 3 2 2
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二 衰变与降解
人
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第三章 污染物经历的水文地球化学作用
第一节
吸附作用 第二节 溶解与沉淀作用（学生讲） 第三节 氧化还原作用（学生讲）
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第一节 吸附作用

（二）分子扩散
人
人
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（3）机械弥散
人Leabharlann Baidu
人
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人
人
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（4）
溶质运移模型
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第三节 污染物在地下水系统中运移的其他作用
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1 全文分为几部分？ 2 每部分都讲了哪些内容？ 3 多少篇参考文献？
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问题
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1 Introduction Background Research status Objective and significance
（二）岩石空隙中的水
结合水和毛细水不参与地下水流动，他们对
污染物运移的影响也不是主要的。
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二、地下水系统的结构特征
（一）包气带水 1、定义：包气带中以各种形 式存在的水（结合水、毛细水 、气态水）。 2、来源：大气降水、灌溉水 的入渗，地表水体的渗漏。 3、包气带是饱水带、大气圈 、地表水圈联系的必经通道。
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一、基本概念
1、吸附：指溶液中溶质在界面层浓度升高的现象。水体中 颗粒物对溶质的吸附是一个动态平衡过程。
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2 水中颗粒物的吸附作用
表面吸附：由于颗粒物具有巨大的比表面和表面能，产生表 面吸附；物理吸附； 离子交换吸附：胶体颗粒大部分带负电荷，容易吸附各种阳 离子，同时也放出等量的其他阳离子；物理化学 吸附； 专属吸附：有化学键、怔水键、范德华力、氢键等作用；
（一）岩石中的空隙
2、裂隙：固结的非可溶性的坚硬岩石，包括沉积 岩、岩浆岩和变质岩，主要发育各种在应力作用下 岩石破裂变形而产生的裂隙。 赋存于坚硬岩石裂隙中的地下水为裂隙水。 可用体积裂隙率Kr表示。

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一、地下水系统的组成特征
图2-3 室内弥散试验简图
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图1为砂柱末端测量的示踪剂的穿透曲线。如果不存在弥散 现象，穿透曲线应呈现图中虚线所示的活塞式曲线，即以平 均流速移动的直立锋面。实测的穿透曲线呈“S”形曲线。
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在多孔介质中，当存在两种或两种以上可溶混的流体时，在流 体运动作用下，流体间会出现过渡带，并使不同流体浓度趋于 均一化，这种现象称多孔介质的水动力弥散现象。
一 吸附作用
吸附作用包括物理吸附、化学吸附、离子交
换吸附等。 阳离子可通过静电作用吸附于带负电荷的颗 粒表面，这种吸附称为阳离子交换，常见阳 离子的交换能力顺序如下：
Fe Al H Ba S r Ca 2 Mg 2 Cs Rb NH 4 K Na Li

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一、地下水系统的组成特征
（二）岩石空隙中的水

3、毛细水：存在于地下水面以上一定高度内，松 散岩石细小的孔隙通道中，随地下水面升降，毛细 水亦会上升或下降。
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一、地下水系统的组成特征

地下水面
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二、地下水系统的结构特征



（二）潜水
1、定义：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。 2、特点：没有隔水顶板，或局部的隔水顶板，含水层厚度随潜 水面的升降而变化，水质易受到人为污染。 3、潜水埋藏的深度：潜水面到地表的距离。 4、潜水含水层的厚度：从潜水面到隔水底板的距离。
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3、吸附量：表示吸附剂的吸附能力。
G=V(C -C )/m G: 吸附量； V：溶液体积； m：吸附剂质量； C ： 吸附质初始浓度； C ：吸附质平衡浓度；

0
eq 0 eq
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4、离子交换容量：表示吸附剂吸附能力的参数，常 用阳离子交换容量CEC表示。