地下水化学类型

第三章 地下水中的无机化学成分

地下水是一种复杂的溶液，地下水中含有70多种元素，地下水中的无机化学成分，按其存在形式和数量可分为四组：

（1）大量组分

一般含量大于100mg/L，主要是常规的离子形式，Cl－、SO2－4、 HCO－3、 CO3－、Na＋、

K＋、 Ca2＋、 Mg2＋等，另外H+、、NH4+、 NO2－ 、NO3－、H3SiO4－Fe3+ 、Fe2+等也列入大量组分。大量组分决定水化学类型。

（2）微量组分

一般含量小于10mg/L，常见的是Br、 I、 F、 B 、Mo 、Li 、Cu、 Pb 、Zn、P、 As、

Sr、 Ba 、Ni 、Co等数十种。微量组分不决定水化学类型。

（3）放射性组分

U 、Th、 Ra、 Rn等。

（4）气体组分

N2、O2、CO2、CH4、H2S、H2等。

第一节 地下水中的大量组分

一、氯离子（Cl－）

1、迁移性能

Cl－具有很强的迁移性能，其原因有三个方面：

（1）不形成难溶化合物，Cl－离子与水中大量组分的阳离子（K、Na、Ca、Mg）所形成的化合物溶解很大，例如，30oC时，CaCl2=1020mg/L，NaCl=361.5mg/L，MgCl2=553mg/L。

（2）不被胶体所吸附。

（3）不被生物所吸附。

2、分布规律

地下水中的Cl－含量从几mg/L至100mg/L以上均有。地下水中的Cl－含量随地下水矿化度的增高而增高。在高矿化度水中，占阴离子首位，形成氯化物水。

3、来源

主要有三个方面：

（1）有机来源：三废水、化肥、农药、动物及人类的排泄物。

（2）无机来源：盐矿、含盐的沉积物、岩浆岩中含Cl矿物、火山喷出物等。

（3）大气降水：

二、硫酸根（SO42－） 1、迁移性能

迁移性能较强，仅次于Cl－。SO42－的迁移性能受下列四个因素控制：

（1）水中SO42－易与Ca2＋、Ba2＋、Sr2＋等离子形成难溶盐。

（2）热带潮湿地区土壤中的Fe(OH)2－、Al(OH)22＋胶体可以吸附SO42－。

松嫩盆地的地下水化学特征及水质变化规律

松嫩盆地位于中国东北地区，是一个具有丰富岩溶地貌和地下水资源的地区。地下水是松嫩盆地最重要的水资源之一，其化学特征和水质变化规律对于了解松嫩盆地的水文地质特征和地下水资源的开发利用具有重要意义。

松嫩盆地的地下水主要来源于山区降雨、河流渗漏和地表水入渗等，由于地下水与地下岩石之间的相互作用，地下水中的化学成分非常丰富，其中包括溶解的无机物质、微量元素以及有机物质等。根据地下水的化学成分，松嫩盆地的地下水主要可分为两类：碱性地下水和非碱性地下水。碱性地下水主要分布在中部和南部的松花江平原地区，其主要化学特征是氢氧化钠型，它的PH值高，常常达到8.5—9.5，含有大量的钠离子和碳酸盐离子。而菜地沟地区、发耳地区和伊图里河一带则为非碱性地下水区，其水质化学特征主要表现为硫酸型或氯化物型地下水。

松嫩盆地地下水的水质变化规律主要受到地下水与地下岩石之间相互作用的影响。地下水的取水深度、水文地质条件、大气降水以及人类活动等都会对地下水的水质产生一定的影响。在降雨较多、地下水补给旺盛的情况下，地下水的水质较为良好，PH 值适中，含有较多的无机成分和微量元素。而在降雨较少时，由于地下水补给不足，地下水中的盐度和氧化性较高，会导致地下水的PH 值下降，水质较差。

总之，松嫩盆地的地下水分布广泛，水质各异，但总体水质良好，是一个具有极高开发利用价值的地区。开展松嫩盆地地下水水质监测，加强地下水污染防治工作，合理开发利用地下水资源，对维护区域生态环境和促进可持续经济发展非常重要。

地理知识大全：地下水有哪些类型

地下水按其成因能够分三种类型：①渗人水，又称溶滤水，即大气降水和地表水的渗透，这种渗透有时能够循环到地壳深处，形成有较高温度和特殊化学组分及气体成分的地下水。②沉积水，是指与沉积物同时生成的古老地下水。有海相的、湖相的和河相的沉积水。③凝结水，大气中含有的水汽和岩土空隙中的水汽，在温度降低达到饱和,凝结成水滴，水滴汇聚起来就成为地下水。这种水主要发生在高山、沙漠地区，那里的温差大，有利于水的凝结。水汽本身可由水汽压力大的地方向水汽压力小的地方移动，当水汽压力相等时，则水汽本身可由温度高的地方向温度低的地方运动。在冬季土层上层的温度比下层低，所以冬季水汽自下而上运动。夏季相反，水汽自上而下运动。所以，夏季凝结水主要产生于土层下层，冬季则主要产生于土层上层。凝结水对某些干旱地方有一定的实际意义。

地下水按埋藏条件可分包气带水、潜水和承压水。包气带水指潜水面以上包气带中的水，这里有吸着水、薄膜水、毛细水、气态水和暂时存有的重力水。包气带中局部隔水层之上季节性地存有的水称上层滞水。潜水是指存有于地表以下第一个稳定隔水层上面、具有自由水面的重力水。它主要由降水和地表水人渗补给。承压水是充满于上下两个隔水层之间的含水层中的水。它承受压力，当上覆的隔水层被凿穿时，水能从钻孔上升或喷出。

按含水空隙的类型，地下水又被分为孔隙水、裂隙水和喀斯特水。孔隙水是存有于岩 土孔隙中的地下水，如松散的砂层、砾石层和砂岩层中的地下水。裂隙水是存有于坚硬岩 石和某些黏土层裂隙中的水。喀斯特水又称岩溶水，指存有于可溶岩石(如石灰岩、白云 岩等）的洞隙中的地下水

第九章 地下水水文地球化学分类

第一节 地下水水地球化学分类原则、方法

一、分类的原则

根据前面介绍的，标型元素和标型化合物的迁移决定着地下水中各种过程的地球化学特点。

空气迁移的标型元素和标型化合物主要决定着环境的氧化－还原条件，它们的存在是地下水形成和赋存环境特征的良好标志。因此，可以根据溶解于水中的空气迁移的标型元素和标型化合物CO2、N2、CH4、H2S等，将水分为6个组，以作为地下水的环境标志。

水迁移的标型元素和标型化合物，则在很在程度上决定着地下水的酸碱条件和矿化度，其中某些离子，特别是阴离子的浓集规律，也在一定程度上反映着地下水的地球化学环境。因此，可以按照地下水的主要阴离子成分将水分为6大类，在每一类中，又根据阳离子成分将水进一步分为亚类。

综上所述，可以归纳出地下水水文地球化学分类的基本原则：

（1）按照空气迁移的标型元素和标型化合物，对地下水进行分组；

（2）按照水迁移的标型元素和标型化合物对地下水进行分类；

（3）在分组分类时又考虑到这两种标型元素和标型化合物所控制的成因环境。

这就地下水水文地球化学分类的基本原则。

二、分类方法

1、地下水水文地球化学分组

（1）根据水中溶解气体组分（SHCHCONO24222,,,,等），将地下水分为A、B、C、D、E、F六组：

A－氧化水组（2O为主，是大气成因的，氧化环境的标志）

B－潜育水组（生物成因的2CO为主，有时有2H）

C－硫化氢还原水组（SH2为主，有部分生物成因的2CO）

D－甲烷强还原水组（4CH为主，有部分生物成因的SHNCO222,,）

E－变质或岩浆2CO水组。

F－含氮热水组（大气成因的2N为主）

由A到D分别是氧化环境、氧化－还原环境（弱还原环境）、还原环境、强还原环境，而E、F是两个特殊水组，它们反映了特殊的地质构造和地下水循环情况。

（2）根据地下水的埋藏条件，将地下水分为潜水亚组和承压水亚组。在每一个水组中注明Eh值的大致变化范围、微量元素和各种特殊组分，力求充分表示出每组水的水文地球化学环境特征。