地下水化学成分形成的主要影响因素

浅谈青海地下水勘查成因分析青海地下水勘查是指对青海省地下水资源进行勘探单位或者某些单位，对青海省地下水资源的形成、分布、水化学特征和水文地质条件进行大规模的、系统的研究和勘探，从而为青海地下水资源的开发利用提供必要的科学依据。

下面我们具体来浅谈一下青海地下水勘查成因分析。

一、概述青海位于中国的西部，是中国的西北省份。

地处青藏高原，地形较为复杂，气候多样，是一个典型的高寒草原。

整个地区原始的地质背景，造就了当地丰富的地下水资源。

青海的地下水属于非常宝贵的资源，可以说在全国范围内，青海省的地下水资源极度稀缺。

二、形成原因青海省的地下水是由降雨、融雪或者冰川融水进入地下土层，经过自然地下过滤后，溢出成为地下水资源。

1.水文地质条件青海省的地质构造十分复杂，地貌多种多样，拥有大量岩溶地貌，剖面露天的裸露岩层较多，加上青海省的岩石多以脆性岩为主，便于水分的渗透，是一个较容易产生地下水的地区。

这里地下水的渗透很深，水源来自于雪水、融雪水和降雨等等。

这些水源渗透至岩层之中，形成丰富的地下水资源。

2.气候因素青海地处高原，地形复杂，气候多样，属于典型的高寒草地气候。

因为这种特殊的气候条件，导致青海省大部分地区都是草地和盐湖。

所以，青海地下水的形成和分布受到了大气的影响，降雨在这里是形成地下水最重要的因素。

而长时间的盐水侵蚀，也是青海地下水水质较差的原因之一。

三、勘察内容在进行地下水的勘探和开发的时候，必须对地下水的水化学特征和水文地质条件进行研究，进行实地考察和取样分析，以获得更加准确的地下水勘查结果。

1.水文地质勘查青海省的水文地质条件复杂多样。

要进行地下水的勘察和开发，必须研究各区域地下水的形成和分布情况，掌握地下水资源的实际状况和储量分布，为开发利用地下水资源提供数据基础。

2.水化学勘查青海地区地下水的水化学成分主要受到下面因素的影响:a.含水层地质成分地下水中将会含有大量的岩石和矿物质成分，因此，地层的地质成因是决定地下水水化学类型的主要因素。

地下水的形成与分布地下水，这个隐藏在地表之下的神秘世界，对于地球的生态平衡和人类的生存发展都有着至关重要的作用。

它不仅是许多动植物赖以生存的水源，也是人类生活和生产不可或缺的资源。

那么，地下水是如何形成的？又在地下如何分布呢？地下水的形成，离不开一系列复杂的自然过程。

首先，大气降水是地下水的主要补给来源之一。

当雨水或雪花降落到地面后，一部分会直接蒸发返回大气，一部分会形成地表径流流入江河湖泊，而还有一部分则会渗入地下，成为地下水的“源头活水”。

土壤就像一个天然的过滤器，降水在渗入地下的过程中，会经过土壤层的过滤和吸附，去除其中的杂质和污染物。

这个过程不仅有助于净化水质，还使得地下水的化学成分逐渐发生变化。

岩石的孔隙和裂隙也是地下水形成的重要条件。

不同类型的岩石，其孔隙度和渗透性差异很大。

例如，疏松的砂岩和砾岩通常具有较高的孔隙度和渗透性，有利于地下水的储存和运移；而致密的花岗岩和玄武岩则孔隙度较低，渗透性较差，地下水在其中的储存和运移相对困难。

除了大气降水，地表水的入渗也是地下水形成的重要途径。

河流、湖泊、水库等地表水体与地下含水层之间存在着水力联系，地表水在一定条件下可以通过渗透作用补给地下水。

地下水在地下的分布并不是均匀的，而是受到多种因素的影响。

地质构造是影响地下水分布的重要因素之一。

褶皱和断层等地质构造会改变岩石的孔隙和裂隙的分布，从而影响地下水的储存和运移。

在向斜构造中，岩层向下凹陷，容易形成地下水的聚集区；而在背斜构造中，岩层向上隆起，地下水往往会沿着两翼向低处流动。

含水层和隔水层的组合特征也决定了地下水的分布。

含水层是能够储存和传输地下水的岩层，如砂岩、砾岩等；隔水层则是阻止地下水流动的岩层，如黏土、页岩等。

当含水层和隔水层交替分布时，会形成多层地下水系统，各层地下水的水位和水质可能会有所不同。

地形地貌对地下水的分布也有显著影响。

在山区，地下水通常沿着山谷和裂隙流动，形成泉水或地下河；在平原地区，地下水的分布相对较为均匀，但在地势低洼处，容易形成地下水的聚集。

地下水化学成分形成的主要影响因素地下水化学成分形成的主要影响因素有四大类：分别是自然地理因素、地质因素和水文因素、生物因素和人为因素，下面将详细分析并举例说明其主要的影响因素。

一.自然地理因素包含地形；水文；气候（气象/降水/气温/蒸发）。

（1）地形：影响水交替条件，而水交替条件又影响水的化学成分和矿化度。

地形切割强烈，水的交替条件就好，有利于淡水的形成。

反之，则形成高矿化度的咸水或盐水。

如山区形成碳酸型水，而平原易形成硫酸水或氯化物型水（2）水文：密集的水文网有利含水层的水交替条件。

盐分的带出及淡潜水的形成。

在水文网稀疏的条件下，地下水径流受阻，从而使潜水矿化度增高。

（3）气候①气象②降水大气降水能使地下水的储存量、矿化度和化学成分发生明显变化。

降雨对地下水化学成分的影响,可以分为直接与间接两种作用方式,所谓直接方式,是指雨水中的化学组分,通过包气带直接入渗补给地下水;间接方式,是指雨水在经过包气带并与岩土发生复杂的物理化学作用过程中进入地下水。

实际上,地下水化学成分的变化,是在上述两种过程中共同完成的只不过在降雨为pH值过低的酸雨时与岩土的作用更强烈,地下水化学成分的变化更深刻罢了。

i.据苏州市某厂周围1984年检测的浅层地下水中SO42-含量和水的化学类型,由资料看出,硫酸型水广泛分布,面积约为五平方公里，其中C8井点矿化度为2.21克/升，总硬度高达50.7德国度，为全市之冠；尤其是距该厂北侧30米左右的C5、C3。

井孔点(为浅钻孔,水位埋深1米),地下水中SO42-含量居然高达2.63 一2.494克/ 升,矿化度达到4.93 一5.21 克/ 升,总硬度为2 5.2一4 1.6德国度,明显的与该厂经常排放高浓度的SO42-所形成的酸雨有密切关系,地下水中的SO42-含量如此之高,与酸雨中的高含量的SO42-的直接入渗有关,也是酸雨中高浓度的H+与本区浅部土层中丰富的铝硅酸盐( 100克土中含有SiO2 +A l2O3达到80克左右) 强烈作用的结果。

影响地下水的因素：1气温，大气具有一定的温度称为气温。

气温越高，蒸发越快。

2温度，大气中水汽的含量称为空气湿度。

湿度分为绝对湿度与相对湿度。

绝对湿度：只能说明某一时刻空气中水汽含量的多少，而不能说明空气中的水分是否达到饱和。

相对湿度：绝对湿度与饱和水汽含量之比。

相对湿度可以表征空气的干湿程度及降水条件，但不能直接说明蒸发的条件，而饱和差却可以说明这方面的问题。

饱和差与蒸发成正比。

3降水，A大气降水的强度、延续时间B当地的渗入量的条件4蒸发，水在常温下，由液态转变为气态进入大气的过程。

水：水面蒸发、土面蒸发、叶面蒸发地下水：水面蒸发、土面蒸发径流：指一个流域内的降水除去消耗于蒸发以为的全部水流。

径流的表示方法：流量Q=VF、径流总量W=QT、径流深度Y=W/(F*1000)、径流模量M=(Q*1000)/F、径流系数A=Y/X。

径流越小，蒸发越大。

岩石空隙的多少、大小、连通程度及分布状况。

既是地下水的储存场所，也是地下水的运动通道。

空隙：松散沉积物中的孔隙、硬岩石中的裂隙以及岩溶中的溶穴。

岩石中的水：1气态水，可以随着空气的流动而运动。

2结合水：强结合水，不能流动，可以转化为气态移动；弱结合水：外层水膜能被植被的根系吸收3重力水：能在重力作用下自由流动重力水是水文地质学研究的主要对象4毛细水：在气、液、固三态才能蒸发5固态水：具有膨胀性。

地下水面以上包气带；地下水面以下饱气带。

饱气带中有结合水，任何颗粒表面都有结合水。

含水层是指能够透过并给出相当数量水的岩层。

隔水层是指那些不能透过与给出水的岩层。

构成含水层的条件：具有储存重力水的空间、具备储存地下水的地质构造、具有充足的补给来源。

含水层与隔水层具有相当性。

按地下水的埋藏条件：包气带水、潜水、承压水按含水介质的类型：孔隙水、裂隙水、岩溶水包气带中的水包括土壤水和上层滞水上层滞水只存在于包气带中，局部隔水层之上的重力水。

潜水时埋藏于地表以下，第一个稳定隔水层以上、具有自由水面的含水层的重力水。

地下水化学成分的形成作用地下水是指在土壤和岩石间的孔隙中流动的水，其成分受到地质结构、气候、植被、土壤类型等多种因素的影响。

地下水化学成分的形成与这些因素密切相关，下面我们来分析一下它们的作用。

首先，地质结构是地下水化学成分形成的重要因素之一。

不同岩石和土壤中，含有的矿物质种类和含量不同，这些矿物质的溶解度、离子交换能力、化学反应速率等都会影响地下水的化学成分。

例如，含有大量硬度物质的石灰岩地区，地下水中的钙和镁离子浓度较高；而含有大量盐类的沙漠地区，地下水中的钠和氯离子浓度较高。

其次，气候也是影响地下水化学成分的重要因素之一。

气候的干湿、寒暖和降水量等都会影响地下水循环和水文化学过程。

例如，在干燥的气候条件下，地下水很容易蒸发，导致水中溶解的盐类浓度增加；而在多雨的气候条件下，地下水循环强，能更快地从地表流入地下水，从而形成的地下水高度不同，然后散布着不同的化学成分。

第三，植被的类型和密度也会影响地下水的化学成分。

根据植被的不同类型，将直接或间接地吸收更多或更少的水分，降低或增加水中化学成分的浓度。

例如，草原植被可增加碳酸盐的含量，从而影响地下水的PH值；而森林植被能够起到过滤作用，防止有害物质进入到地下水中。

最后，土壤类型也对地下水化学成分的形成起到了重要影响。

土壤的特性决定其在水文学上的特殊能力，从而影响地下水化学成分的多样性。

在不同的土壤中，溶质交换作用不同，而水的化学成分主要是由此生成的。

例如，酸性土壤中的铝和铁离子容易流入地下水中，增加水的a值，改变水的化学组分。

综上所述，地下水化学成分是由地质结构、气候、植被和土壤类型等多种因素共同影响下所形成的。

对此，我们应该注意环境保护，促进人与自然和谐共生，才能维护良好的地下水质量和可持续发展。

2.3地下水化学成分的形成作用地下水主要来源于大气降水，其次是地表水（河、湖、彻等）。

这些水在进人含水层之前，已经含有某些物质，与岩土接触后再进一步发生各种物理化学及生物作用，使地下水的化学成分发生进一步变化。

使地下水化学成分发生变化的各种作用，称为地下水化学成分的形成作用。

2.3.1溶滤作用在水与岩土相互作用下，岩土中一部分物质转入地下水中，这就是溶滤作用。

溶滤作用的结果，使岩土土失去一部分可溶物质，地下水则补充了新的组分。

实际上，当矿物岩类与水溶液接触时，同时发生两种方向相反的作用：溶解作用与结晶作用。

溶滤作用的强度，即岩土中的组分转入水中的速率，取决于一系列因素。

首先，取决于组成岩土的矿物盐类的溶解度。

显然，含岩盐沉积物中的NaCl将迅速转入地下水中，而以SiO2为主要成分的石英岩，是很难溶于水的。

其次，岩土的空隙特征是影响溶滤作用的另一因素。

缺乏裂隙的致密基岩，水难以与矿物盐类接触，溶滤作用也便无从发生。

第三，水的溶解能力决定着溶滤作用的强度。

水对某种盐类的溶解能力随该盐类浓度增加而减弱。

某一盐类的浓度达到其溶解度时，水对此盐类便失去了溶解能力。

因此，总的来说低矿化水溶解能力强而高矿化水溶解能力弱。

第四，水中CO2、O2等气体成分的含量决定着某些盐类的溶解能力。

水中CO2含量愈高，溶解碳酸盐及硅酸盐的能力愈强。

水中O2的含量愈高，溶解硫化物的能力愈强。

最后，水的流动状况是影响其溶解能力的一个关键因素。

流动停滞的地下水，随着时间的推移，水中溶解盐类增多，CO2、O2等气体耗失，最终将失去溶解能力，溶滤作用便告终止。

地下水流动迅速时，含有大量CO2和O2的低矿化度的大气降水和地表水，不断入渗更新含水层中原有的溶解能力降低了的水，地下水便经常保持强的溶解能力，岩土中的组分不断向水中转移，溶滤作用便持续地进行。

由此可知，地下水的径流与交替强度是决定溶滤作用强度的最活跃、最关键的因素。

溶滤作用是一种与一定的自然地理与地质环境相联系的历史过程。

第六章地下水的化学成分及其形成作用一、名词解释1．永久硬度：指水中钙离子和镁离子与氯离子、硫酸根离子和硝酸根离子结合的硬度。

2．暂时硬度：指水中钙离子和镁离子与碳酸根离子和重碳酸根离子结合的硬度。

3．总硬度：水中所含钙离子和镁离子的总量。

4．混合作用：成分不同的两种水汇合在一起，形成化学成分与原来两者都不相同的地下水，这便是混合作用。

5．地温梯度：指每增加单位深度时地温的增值。

6．溶滤作用：在水与岩土相互作用下，岩土中一部分物质转入地下水中，这就是溶滤作用。

7．浓缩作用：由于蒸发作用只排走水分，盐分仍保留在余下的地下水中，随着时间延续，地下水溶液逐渐浓缩，矿化度不断增大的作用。

8．脱碳酸作用：地下水中CO2的溶解度随温度升高或压力降低而减小，一部分CO2便成为游离CO2从水中逸出，这便是脱碳酸作用。

9．脱硫酸作用：在还原环境中，当有有机质存在时，脱硫酸细菌能使硫酸根离子还原为硫化氢的作用。

10．阳离子交换吸附作用：一定条件下，颗粒将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，这便是阳离子交替吸附作用。

二、填空1．地下水中含有各种气体、离子、胶体物质、有机质以及微生物等。

2．地下水中常见的气体成分有氧气、氮气、二氧化碳、甲烷及硫化氢等。

3．地下水中分布最广、含量较高的阴离子有氯离子、硫酸根离子及重碳酸根离子等。

4．地下水中分布最广、含量较高的阳离子有钠离子、钾离子、钙离子及镁离子等。

5．一般情况下，低矿化水中常以重碳酸离子、钙离子及镁离子为主；高矿化水则以氯离子及钠离子为主。

6．一般情况下，中等矿化的地下水中，阴离子常以硫酸根离子为主，主要阳离子则可以是钠离子，也可以是钙离子。

7．地下水化学成分的形成作用有溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用和混合作用。

8．据地下水化学成分的成因类型，可将地下水分为溶滤水、沉积水和内生水。

9．在低矿化水中，阴离子以重碳酸盐为主，阳离子以钙离子、镁离子为主。