徐默淞水文地球化学期末复习

1.降雨的类型、特点；哪种类型的降雨对地下水贡献最大？细雨：持续时间长，雨势强度小，形成微弱的地表径流，无地下径流，可形成包气带水；暴雨：持续时间短，雨势强度大，对地表径流贡献较大，对地下径流贡献小；淫雨：持续时间长，雨势强度中等，能形成有效地地表和地下径流，是径流补给的主要来源；暴淫雨：持续时间长，雨势强度很大，易造成大面积的洪涝灾害。

2.重力水：固相表面结合水层以外的水分子，受重力的影响大于固相表面吸引力，在重力作用下发生运移。

3.结合水：固相表面由于分子引力而吸附的水分子，其固相表面引力大于自身的重力。

4.裂隙率的表征方式。

5.水理性质及其相互关系。

Page 21—22.6.含水层的形成条件。

（1）具有储存重力水的空间；（2）具有储存地下水的地质构造（透水—含水—隔水或隔水—含水—隔水）；（3）具有充足的补给来源。

7.潜水和承压水的特点及其区别。

饱水带中第一个具有自由表面且有一定规模的含水层中的重力水，称为潜水。

充满于两个隔水层之间的含水层中的水，称为承压水。

8.稳定水位、初见水位、承压水位、含水层厚度的含义及其相互关系。

承压含水层上部的隔水层称为隔水顶板，下部的隔水层称为隔水底板，顶板和底板之间的垂直距离为承压含水层厚度；井孔揭露承压水含水层隔水顶板的底面时，瞬间测得的是初见水位；初见水位升到顶板底面以上一定稳定高度时测得的水位称为稳定水位；稳定水位的高程便是该点承压水的测压水位；稳定水位与隔水顶板高程之间的差值为承压高度，即该点承压水的测压高度。

9.天然地下水达西定律的表达方式；根据给出的图判断分水岭的位置等水文信息。

10.地下水的基本成因类型及其化学特征；地下水化学成分的形成作用。

地下水化学成分的形成作用包括：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、混合作用。

从形成地下水化学成分的基本组分出发，可将地下水分为三个主要成因类型：溶滤水、沉积水和内生水。

11.库尔洛夫式的应用。

2007-2008第一学期《水文地球化学》期末试卷(B)—参考答案专业班级：中文部分（45分）一、填空题（12分，每空2分）1. 在碳酸平衡中，pH（小于6.35）H2CO3占优势，pH（在6.35到10.33）HCO3-占优势，pH（大于10.33）CO32-占优势。

2. 碱度主要决定于水中的（HCO3-、CO32-）的含量。

3. 一个化学反应A+B = C+D，其反应自由能变化ΔGr<0 ，则说明该反应（可自发从左向右进行）。

4. 氧同位素的国际标准英文缩写为（SMOW 或V-SMOW）。

二、简答题（20分，每题10分）1．H、O稳定同位素确定地下水补给区高程依据什么原理？答：H、O稳定同位素确定地下水补给高程是依据大气降水氢氧稳定同位素高程效应原理，随着高程的增加，大气降水δ 18O与δD减小，反之则升高。

在补给区地下水往往直接或间接来自于大气降水补给，故可用大气降水稳定氢氧同位素与高程的关系来计算地下水补给区高程，表达式如下：H = (δS -δP)/K+h其中：H:补给高程，δS :采样点水的同位素δ值；δP：采样点附近的大气降水的δ值；K:同位素梯减梯度；H:采样点海拔标高。

2．如何根据热力学方法判断水文地球化学反应进行的方向与程度？答：在水文地球化学中一般用体系自由能变化△G和反应平衡常数K来判断反应进行的方向和程度。

例如：A+B=C+D当△G<0时反应由左向右自发进行；△G=0时反应达到平衡；△G>0时反应由右向左自发进行。

当K>>1时反应由左向右程度比较大； K<<1 逆反应由右向左程度比较大； K=1 反应处于平衡状态。

三、解释题（13分）一供水井，井深91.5米，含水层为含黄铁矿的绢云母片岩。

连续抽水13个月，水位下降36.5米，在这个期间内，水中SO42-浓度在13mg/l左右。

停抽4个月后，再次抽水时，第一天的水样中，SO42-=1330mg/l，Fe2+=365 mg/l，pH=2.5。

⽔⽂学期末复习资料1.⽔⽂学的研究对象⽔⽂学是研究地球上⽔的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、⼈类社会之间相互关系的科学。

2. “有池，周回⼆百余⾥，⽔源深⼴，⽽末更浅狭，有似倒流，故谓之滇池。

”选择：流量3.⽔⽂学上⽐较前沿的三⽅⾯科学问题1、⽔⽂不确定性问题2、⽔⽂⾮线性问题3、⽔⽂尺度问题4.⽔的热学性质1、具有较⼤的热容量2、具有较⼤潜热5. 海⽔表⾯年均温特点：①北半球⾼于南半球②南北纬0—30度之间印度洋⽔温最⾼③南北纬50—60度之间⼤西洋⽔温相差悬殊6.原因：太阳辐射、洋流性质、地形地貌（选择：⽆海⽔盐度）7.天然⽔的分类（按矿化度分）低矿化⽔、弱矿化⽔、中度矿化⽔、强矿化⽔、⾼矿化⽔（淡⽔）（微咸⽔）（咸⽔）（盐⽔）（卤⽔）8.按矿化度把湖泊分为4种类型：淡⽔湖、微咸⽔湖、咸⽔湖、盐湖9.⽔资源的涵义：在⽬前经济技术条件下可以被⼈类开采利⽤的那⼀部分动态⽔量。

应包括⽔量、⽔质、⽔能和⽔域，重点是⽔量和⽔质。

10.⽔资源条件和问题a、⽔资源总量不少,但⼈均、亩均⽔量较少。

故合理利⽤和保护⽔资源应作为我国长期坚持的国策。

b、⽔资源的地区分布很不均匀，与⼈⼝、耕地的分布不相适应。

故进⾏⽔量的地区调配是⽔资源开发利⽤的重要课题。

c、⽔量的年内、年际变化⼤，⽔旱灾害频繁。

故抗旱防洪涝始终是⼀项艰巨任务。

d、⽔⼟流失和泥沙淤积严重，破坏了⽣态平衡。

故增加了江河防洪困难，降低了⽔利⼯程效益。

e、地下⽔是我国重要⽔资源，要合理开发利⽤，防⽌过量开采。

f、天然⽔质良好，但⼈为污染严重。

故防⽌⽔质恶化，保护⽔源是当务之急。

11.“西⾏云云然,冬夏不辍;⽔泉东流,⽇夜不休。

上不竭,下不满,⼩为⼤,重为轻”选择：⽔循环12.⽔循环:指地球上各种形态的⽔，在太阳辐射、地⼼引⼒等作⽤下，通过蒸发、⽔汽输送、凝结降⽔、下渗以及径流等环节，不断地发⽣相态转换和周⽽复始运动的过程。

13.⽔的更替周期是反映⽔循环强度的重要指标，亦是反映⽔体⽔资源可利⽤率的基本数 .14.⽔循环的意义及其效应1、⽔⽂循环将地球圈层耦合在⼀起，并深刻地影响其形成、演变与发展2、⽔循环与全球⽓候它是⼤⽓系统能量的主要传输、储存和转化者。

水文学期末复习重点work Information Technology Company.2020YEAR水文学期末复习重点1.水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。

2.水文学的三个分支学科：水文测验学、水文调查、水文实验。

3.水文现象的定义：水循环的过程中，水的存在和运动的各种形态。

三个特点：水循环永无止境、水文现象在时间变化规律上具有周期性又具有随机性、水文现象在地区分布上存在相似性又存在特殊性。

4.水文学的研究方法：成因分析法、数理统计法、地理综合法。

5.天然水的化学成分:悬浮物质、胶体物质、溶解物质天然水的矿化过程:溶解作用、吸附性阳离子交替作用、氧化作用、还原作用、蒸发浓缩作用、混合作用6.我国水资源的特点：我国水资源的地区分布很不均匀，总趋势是由东南沿海向西北内陆递减。

按照年降水和年径流的多少，全国大致可划分为水资源条件不同的5个地带：（1）多雨-丰水带。

年降水量＞1600mm，年径流深超过800mm,年径流系数＞0.5长江以南沿海和山脉东、南方的广大地区。

台湾东北部和西藏东南的局部地区，年径流深高达5000毫米，是我国水资源最丰富地区。

（2）湿润-多水带。

年降水量800-1600mm，年径流深200-800mm,年径流系数为0.25-0.5。

秦淮一线以南大部分地区、东北的长白山区（3）半湿润-过渡带。

年降水量400-800mm,年径流深50-200mm,年径流系数0.1-0.25黄淮海平原,东北三省、山西、陕西的大部分,甘肃和青海的东南部,新疆北部和西部山地,四川西北部和西藏东部。

（4）半干旱-少水带。

年降水量200-400mm，年径流深10-50mm,年径流系数在0.1以下东北西部,内蒙古、宁夏、甘肃的大部分地区,青海、新疆的西北部和西藏部分地区（5）干旱-干涸带。

年降水量小于200mm,年径流深不足10mm,有的地区为无流区内蒙古、宁夏、甘肃的荒漠和沙漠，青海的柴达木盆地，新疆的塔里木盆地和准噶尔盆地，西藏北部羌塘地区。

第一章自然界的地下水1、自然界的水循环：自然界的水，包括大气水、地表水和地下水，彼此密切联系，经常不断互相转化。

这种彼此转化的过程就是自然界的水循环。

与地下水的关系：水循环的一部分渗入地下，转换成地下水。

2、水循环的主要环节：蒸发，降水和径流。

3、岩石是空隙性：松散岩石中的孔隙，坚硬岩石中的裂隙和可溶性岩石中的溶隙。

孔隙：松散岩石是由大小不等、形状各异的颗粒组合而成的，颗粒之间或颗粒集合体之间的空隙。

空隙：固结的坚硬岩石（沉积岩、岩浆岩和变质岩）受力破裂形成的空隙。

溶隙：可溶性岩石（石灰岩、白云岩等）中的裂隙经水流长期溶蚀扩展而形成的空隙4、松散岩石孔隙率的大小有关的因素：①岩石的分选性②岩石的密实程度③岩石颗粒形状④岩石的胶结程度；通常情况下颗粒越小，岩石越疏松，分选性越好，磨圆度和胶结度越差，孔隙度就越大。

5、岩石中各种形式的水及其特点：①气态水：即水汽存在于未饱水的岩石空隙中。

②结合水：在岩石颗粒的静电吸附能力的作用下，水分子能牢固地吸附在颗粒表面，形成水分子薄膜，这层水膜就是结合水。

③毛细水：赋存在地下水面以上毛细空隙中的水。

④重力水：重力影响大于吸引力，能在自身重力影响下运动的水。

⑤固态水：当岩石的温度低于水的冰点时，储存于岩石空隙中的水便冻结成冰，从而形成固态水。

6、持水性越强的岩石，给水性与透水性不一定越强。

7、容水性指岩石空隙能容纳一定水量的性能，理论上等于孔隙度。

持水性指在重力作用下仍能保持一定水量的性能，颗粒越小持水度越大。

给水性指饱水岩石在重力作用下能自由排出一定水量的性能，容水度减去持水度。

透水性指岩石允许水透过的性能，主要与岩石的孔隙大小有关。

8、粘土的孔隙度比粗砂大，但粘土是不透水层粗砂是很好的透水层，为什么？因为粘土属细颗粒土，细颗粒土由于结合水占据了大部分空隙，粒间孔隙极小，地下水流动阻力极大，所以透水能力差。

9、为什么岩石颗粒越大，越均匀，透水性越强？因为岩石颗粒越大，越均匀，颗粒之间的空隙便越大，地下水流受阻力较小，水从中透过的能力就越强。

1、自然界的水循环：自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。

2、水文循环：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。

3、地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。

4、孔隙：松散岩石颗粒Z间的空隙称为孔隙。

5、裂隙：固结的坚硬岩石，在各种应力作用下破裂变形产生的空隙称裂隙。

6、溶穴：可溶岩石，在地表水和地下水的长期作用下，形成各种空隙、洞穴，称为溶穴。

7、岩石的水理性质：与水份的贮存和运移有关的性质。

包括：溶水性、持水性、给水性和透水性。

8、溶水性：岩石在完全饱水时所能容纳水的性质9、容水度：是指岩石完全饱水时所能容纳的最人的水体积与岩石总体积的比值10、给水性：饱水岩石在重力作用下，能够自由排出一定水量的性质11、给水度：地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积。

12、持水性：饱水的岩石在重力作用下释水后，岩石小仍保持一定水量的性质13、持水度：地下水位下降一个单位深度，单位水平而积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水量，称作持水度。

14、透水性：岩石允许水透过的能力15、有效应力原理：有效应力等于总应力减去孔隙水压力。

松散岩土压密：砂层是通过颗粒的接触点承受应力的。

地下水位下降，孔隙水压力降低，有效应力增加，颗粒发生位移，排列更为紧密，颗粒的接触面积增加，孔隙度降低，砂层受到压密。

16、包气带与饱水带：地表以下一定深度上岩石中的空隙被重力水充填，形成地下水面，地下水面以上为包气带，以下为饱水带。

17、含水层：能够透过并给出相当数量水的岩层。

18、隔水层：不能透过与给出水，或者透过与给出的水量微不足道的岩层。

19、弱透水层：指那些渗透性相当差的岩层。

20、地下水的矿化度：地下水中所含各种离子、分子与化合物的总量。

21、溶滤作用：在水少岩土相互作用下，岩土中一部分物质转入地下水中，这就是溶滤作用。

水文地球化学复习资料第一章绪论1、水文地球化学（HGC）的含义（1）HGC是水文地质学的一部分，所研究的内容为地下水在数量和质量上时空变化的规律。

（2）HGC是在水文地质学与地球化学基础上发展起来的、并已成为一门独立的学科。

（3）HGC是以地下水化学成分的形成与演化以及各种化学元素在其中的迁移规律为主要研究对象的一门学科。

（4）HGC是探索地球壳层各带中地下水的地球化学作用的一门新兴学科。

2、水文地球化学的研究任务（1）查明地下水化学成分（如首先查明地下水化学成分、水型、矿化度以及它们在空间上的变化规律）。

（2）解释是什么作用形成了这些地下水特有的化学成分。

（3）有必要研究地下水中单个元素的迁移和富集规律。

第二章化学热力学基础1、热力学理论的三个基本定律（1）热力学第一定律（即能量守恒和转化定律）：能量有各种不同的形式，如辐射能、热能、电能、机械能和化学能，能量能够从一种形式转化为另一种形式，但总能量保持不变。

（2）热力学第二定律：能量只沿有利的势能梯度传递，该定律阐述过程的可能性、方向和限度（热量不可能自发地、不花任何代价地从低温物体传向高温物体）。

（3）热力学第三定律：“在热力学温度零度（即T=0开）时，一切完美晶体的熵值等于零。

”（绝对零度不可达到，但可以无限趋近）。

2、体系：在热力学中，被研究的对象称为热力学体系，简称体系。

（1）封闭体系：与环境之间只有能量交换而无物质交换的体系。

（2）开放体系：与环境之间既有能量交换又有物质交换的体系。

（3）孤立体系：与环境之间能量交换和物质交换两者全无的体系。

3、状态：当体系的各种性质具有确定的数值时，就称该体系处于一定的状态。

状态函数：由于决定体系状态的这些性质同体系的状态之间有着这样的依从关系，所以又把体系的这些性质称为状态性质或状态函数。

体系的温度、压力、体积、密度、电位、折光率、粘度、自由能……等等，都是状态函数。

平衡状态：体系到达某一状态后，若不再随时间改变，则称体系处于热力学平衡状态，简称平衡状态。

一．名词解释。

1常量元素：组成物质主要结构和成分的元素，它们常占天然物质总组成的99%以上，并决定了物质的定名和大类划分。

2微量元素：物质中除了那些构成主要结构格架所必须的元素之外，所有以低浓度存在的化学元素。

其浓度一般低于0.1%，在大多数情况下明显低于0.1%而仅达到ppm乃至ppb数量级。

3稀有元素：在低壳中分布量较低，但易于在自然界高度富集形成较常见的矿物和独立工业矿床的的化学元素。

如REE、Nb、Ta、Be、Li、（W）等。

4元素的丰度：元素在宇宙体或较大的地球化学系统中的平均含量。

元素在地壳中的丰度又称为克拉克值。

5陨石：从星际空间降落到地球表面上来的行星物体的碎片。

6类质同象：元素相互结合过程中，性质相似的元素发生代换起到性质相同的作用，按概率占据相同的位置，而不引起晶格常数过大的改变的现象。

7晶体场稳定能（CFSE－crystal field stabilization energy）：d轨道电子能级分裂后的d电子能量之和，相对于未分裂前d电子能量之和的差值，称为CFSE。

8八面体择位能（Octahedral site preference energy ）OSPE = CFSEo – CFSEt O-八面体配位场 t-四面体配位场9离子电位(π): 是离子大小和离子电荷的综合作用效果，决定了离子吸引价电子的能力,π值为离子电价与离子半径(单位为10nm)的比值。

10核素：由不同数量的质子和中子按一定结构组成各种元素的原子核称为核素，任何一个核素都可以用A=P+N这三个参数来表示。

11同位素：具有相同质子数，不同数目中子数所组成的一组核素称为同位素。

12亲石元素：离子的最外电子层具有8电子（s2p6）稳定结构，氧化物的形成热大于FeO的形成热，与氧的亲和力强，易熔于硅酸盐熔体，主要集中在岩石圈。

13亲铜元素：离子的最外电子层具有18电子（s2p6d10）的铜型结构，氧化物的形成热小于FeO的形成热，与硫的亲和力强，易熔于硫化铁熔体。

2008-2009第一学期《水文地球化学》期末试卷A—参考答案一、名词解释（每题３分，共３０分）(答题可用英文或中文，其他各题亦同)１、Hydrogeochemistry水文地球化学是水文地质学的一门分支学科，它研究的是地下水质随时空变化的规律，是研究地下水中化学元素迁移、聚集与分散规律的学科。

２、Total Dissolved Solids (TDS)指水中溶解组分总量，包括溶解于水中的离子、分子及络合物，但不包括悬浮物和溶解气体，它通常是105－110度下水蒸干后留下的干涸残余物重来表示．TDS represents the total amount of solids remaining when a water sample is evaporated to dryness at 105℃。

３、HardnessThe hardness of a water is the concentration of ions in the water that will react with a sodium soap to precipitate an insoluble residue. It usually reported as milligrams per liter of equivalent CaCO3.４、Temperature effect大气降水中的δD和δO18值随温度的降低而降低的现象.５、Isotopic Fractionation某元素的同位素由于质量差异，使其在物理化学过程中，以不同比例分配于不同物质或不同相之间的现象６、.标型元素指能控制地球化学环境的高克拉克值、强迁移的元素。

７、.地球化学垒指地壳中在很短距离内，元素的迁移强度剧减，导致元素富集的地段８.、水迁移系数指地表水和地下水中元素在单位干涸残渣中的质量与该区岩石中元素含量之比值。

９、阳离子交替吸附作用指在一定条件下，岩石颗粒吸附水中的阳离子，而岩石中一些阳离转入到水中，从而改变了地下水的性质的作用。

水文地球化学（专升本）单选题1. 已知某金属离子M在地下水和沉积物间的分配系数Kd＝10L/kg，含水层砂的密度ρ＝2.6g/cm3，孔隙度n＝0.25，地下水实际流速V＝30m/a。

则金属M在含水层中的迁移速度Vc为_____(6分)(A) 0.296m/a(B) 0.386m/a(C) 0.289m/a(D) 0.286m/a参考答案：D2. 在恒温恒压条件下，自由能△G < 0时，反应处于_____状态。

(6分)(A) 反应自动（不可逆）进行(B) 反应不可能进行(C) 反应平衡状态(D) 逆反应自动进行参考答案：A3. 饱和指数SI<0时，水溶液处于_____状态。

(6分)(A) 饱和(B) 平衡(C) 不饱和(D) 过饱和参考答案：C4. 这种因加入强电解质而使物质溶解度增大的效应叫做_____效应。

(6分)(A) 酸效应(B) 盐效应(C) 碱效应(D) 浓度效应参考答案：B多选题5. 关于水文地质化学这门学科说法正确的有哪些选项_______。

(6分)(A) 奠基人是地球化学家维尔纳茨基(B) 创使人是水文地质学家奥弗尼柯夫斯基(C) 地球化学是研究地球中元素的迁移、富集规律的学科(D) 水文地球化学是研究水圈、尤其是地下水圈中物质化学运动规律的科学参考答案：A,B,C,D6. 热力学体系可以分为下列几种体系。

(6分)(A) 封闭体系(B) 开放体系(C) 独立体系(D) 孤立体系参考答案：A,B,D7. 下列关于活度说法正确的有哪些。

(6分)(A) 活度系数随水中溶解固体（TDS）增加而减小，一般都小于1。

(B) 分子（包括水分子）和不带电的离子对的活度系数为1(C) 在化学平衡计算中，规定固体和纯液体的活度为1。

(D) 当水中TDS很低时，活度系数趋近于1，活度大于实测浓度。

参考答案：A,B,C判断题8. 某地下水样分析结果如下（mg/L），Ca2+＝50，Mg2+＝25，Na+＝1，K+＝0.9，HCO3-＝237，SO42-＝14，Cl-＝2.2，NO3-＝22，CO32-＝3.2，pH＝7.5。

2006-2007第一学期《水文地球化学》期末试卷(B)班级（）学号（）姓名（）一、名词解释（每题3分，共21分）1、盐效应2、阳离子交替吸附作用3、氧化垒4、侵蚀性CO25、TDS6、硅质水与硅酸水7、硬度二、填空（每题1分，共14分）1、Fe2+在（）性中迁移强，而在（）性中迁移弱。

2、地球化学垒按成因可分为（）垒、（）垒、（）垒和（）垒。

3、碱度主要决定于水中的（）的含量。

硬度是以（）的毫克当量总数乘以50，而暂时硬度是以（）的毫克当量总数乘以50。

4、大气CO2的δ13C平均值是（），而土壤CO2的δ13C平均值是（）。

5、标型元素的标型程度取决于（）和（）。

6、弥散作用包括（），（）和（）。

7、SiO2和Na/K地热温度计适用的温度范围分别为（）和（）。

8、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（）。

9、海水的水化学类型为（），而海成存封水的水化学类型为（）。

10、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。

11、在35℃下，pH=7的地下水是（）性。

在天然水化学成分的综合指标中，体现水的质量指标的有（），而表征水体系环境状态的指标有（）。

12、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（）。

13、空气迁移的标型元素主要决定环境的（）条件，而水迁移的标型元素主要决定环境的（）条件14、在氮的化合物中，（）可作为地下水近期受到污染的标志，而（）可作为地下水很早以前受到污染的标志三.简答（每题5分，共30分）1、水的酸度与pH值的区别？2、水分析结果是简分析，请问从那几方面检查分析数据可靠性。

？3、何谓降水氢氧稳定同位素的大陆效应？试用蒸发与凝结的机理加以解释。

4、试述潜水的毛细蒸发与土石内部蒸发的区别？5、热力学方法在水文地球化学中有那些应用？6、请用图表示水文地质封闭构造的水化学成分全水平分带（正常海相沉积岩中有还原硫酸盐的有机物存在的含水层）四、解释与计算题（每小题10分，共20分）1、某一深层砂岩含水层的地下水化学成分为（mg/L）：K+=18，Na+=390，Ca2+=41，Mg2+=60，HCO-3=210，SO2-4=670，pH=8.1。

一、 水文地球化学定义及其基本含义水文地球化学是研究地下水中化学组分的形成、分布、迁移和富集规律及其在生产实际中应用的一门学科。

基本含义可概况为：(1水文地球化学是水文地质学的一部分；(2它是在水文地质学及地球化学基础上发展起来的；(3)它的主要研究对象是地下水化学成分的形成和演化以及各组分在其中的迁移规律； (4它是探索地球壳层各带地下水地球化学作用的新兴学科。

二、 热力学重点1. 质量作用定律(也叫化学平衡定律)一个化学反应的驱动力与反应物及生成物的浓度有关。

即在一定的温度和压力下，当反应达到平衡状态时，生成物活度以其系数为指数的乘积与反应物活度以其系数为指数的乘积之比值是一个常数，称为平衡常数(K)，这个规律称之为质量作用定律，有的书上也称之为化学平衡定律。

对于特定的反应来说，在给定的温度和压力下，K 值是一个常数，如果温压改变，K 值也改变。

2. 能量降低原理能量降低原理：若0r G ∆<，表示生成物的自由能小于反应物的自由能，反应进行时能作出有用功，故反应能自发进行。

反应自发进行的方向就是体系自由能减小的方向。

r G ∆ 负值越大，表明反应进行的推动力越大，反应完成的程度也越高；若0r G ∆>，表示生成物的自由能大于反应物的自由能，体系不能作出有用功，故反应不能自发进行；若=0r G ∆，说明体系已失去了做功的能力，反应处于平衡状态。

1) 体系三类热力学体系：(1)隔离体系或孤立体系，它与环境无物质和能量的交换；(2)封闭体系，它与环境无物质交换但有能量交换；(3)开放体系，它与环境有能量和物质的交换。

状态及状态参数状态：热力学状态分为平衡状态和非平衡状态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”。

实际上，这种平衡包括机械平衡、热平衡和化学平衡。

状态参数：温度、压力和组成(浓度)这三种状态参数来表述2) 焓3) 自由能3. 自由能、焓与平衡常数的关系式(平衡常数的计算)两个式子4. 活度及活度系数三、 计算 容度积、平衡常数定义平衡常数：即在一定的温度和压力下，当反应达到平衡状态时，生成物活度以其系数为指数的乘积与反应物活度以其系数为指数的乘积之比值是一个常数，称为平衡常数(K)计算：对任何一个可逆反应：[][][][]c d a b aA bB cC dDC D K A B +⇔+=式中，K 为平衡常数，或称热力学平衡常数；方括弧代表活度或称(热力学)有效浓度；a 、b 、c 、d 分别为A 、B 、C 、D 的摩尔数。

徐默淞水文地球化学期末复习水文地球化学复习静下心，一切都会过去----------徐默淞1、理想溶液：任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律的溶液。

（各组分分子的大小及作用力彼此相似，当一种组分的分子被另一种组分的分子取代时，没有能量的变化或空间结构的变化。

即：当各组分混合成溶液时，没有热效应和体积的变化。

）**溶液中离子之间或分子之间没有相互作用。

2、活度※（考）定义：指实际参加化学反应的物质浓度，或指所研究的溶液体系中化学组分的有效浓度（校正后的浓度）。

※离子的活度a与浓度c 通过活度系数r联系起来：a=r·mr—活度系数m—实测浓度，物质的量浓度（mol/L）a—活度，物质在化学反应中表现出的有效浓度，单位（mol/L）3、※活度系数r（了解）：衡量实际溶液对理想溶液的偏离程度。

※活度系数随水中溶解固体（TDS）增加而减小，一般都小于1。

当水中TDS很低时，r趋近于1，活度趋近于实测浓度。

※强电解质溶液，当溶液的浓度极稀时，离子之间的距离是如此之大，以致离子之间的相互作用力可忽略不计，活度系数r≈1 ，所以a= c。

※在化学平衡计算中，固体、纯液体和中性分子的活度系数：r＝1;离子强度与活度系数之间存在一定的关系，如已知某些离子强度，可查表或计算得活度系数。

※分子（包括水分子）和不带电的离子对的活度系数为14、离子强度I 定义：溶液中某种离子i 的物质的量浓度乘以该离子的价数（Zi）的平方所得诸项之和的一半。

用公式表示为:（必背此公式）式中：Zi为i离子的电荷数；mi为i离子的浓度（mol/L）。

5、迪拜-休克尔方程（考）：对于离子半径较大，不能作为点电荷处理的体系，Debye-Hückel 极限定律公式修正为：当I<0.1mol/L 时，该方程精确性很高（必背此公式）式中：r为活度系数；Z为离子的电荷数；I为离子强度（mol/L）；A和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。

《水文地质学》复习题一、填空题1、地下水的补给来源主要有____________、______________、_________________、_________________、____________的补给。

2、可溶岩一般有_________________、_______________、_______________、。

3、地下水的硬度可分为_____________、_________________、_________________。

4、地下水中化学成分的形成作用有___________、__________、 _______ 、___________、__________、__________、__________。

5、地下水的功能主要有___________、___________________、_________________、____________、致灾因子等方面。

6、地下水按埋藏条件分为_ ________ 、_____________、____________。

7、地下水的排泄方式主要有____________、______________、_________________、_________________、________________、____________排泄。

8、一般情况下低矿化度的水中以___________、_________、___________为主。

9、据地下水运动要素与时间的关系，地下水运动可分为_____________和____________________。

10、某一地区地下水量收入项一般包括___________、________________、__________、____________________。

11、地下水的功能主要有___________、___________________、_________________、____________、__________________等方面。