水化學評價方法有哪些

① 天然水的水化學特徵有哪些

天然水的化學特徵

一、雨水

雨、雪、雹等統稱為降水，比較純凈，但隨地區和大氣環境影響，會溶存吸收雜質和氣
體。在接近海洋和內陸鹽湖地方的降水中會溶解一些氯化鈉鹽分，離海岸距離近的雨水中
Cl-
含量高。一般雨水的總含鹽量不超過
50mg/L
，結垢物質
(
鈣、鎂〕更微。在
250C, 1
大
氣壓下，
由於空氣中
COZ
的溶人可使雨水
pH
值達
5.6
，
這一因素是自然的，
並非化學污染，
溫度、氣壓澎響但多不大，
pH<5. 6
時才稱為酸雨。

二、河水

河水中含有的懸浮物和溶解鹽類隨流經地區的氣候、地質條件、補給水的影響而變化。
沿途有工礦企業排水時將污染水質。

我國河水的含鹽量可在
13 -9185mg/L
之間變化，而
1000mg/L
以上者為少。河水的水化學特徵是
Ca z+ > Na+ > Mg2+ HCO3->SO2-4>Cl-
一般河水呈現微酸性。在洪峰期間懸浮物含量增加，含鹽量減少
;
枯水期則相反。細菌、藻
類及有機物在河水中含量也較高。

我國河流的水化學特徵有明顯的地帶性
:
重碳酸鹽類分布最廣，佔全國面積的
680o I
氯
化物鹽類占
25.4%o
，硫酸鹽類分布最少佔
6.6%
並大部分分布在西部內陸地區。東南沿海
河流含鹽量最少為
36. 4mg/L
，在塔里木河米蘭附近測得含鹽量達
32 732mg/L(
接近海水含
鹽度
)
，兩者相差近
1000
倍。我國河水中硬度類別分布情況。

三、湖水

湖泊是提供工業和飲用的主要水源，
並具有改善區域生態環境等多種功能。
湖水的化學
成分決定於流人水源及補給湖泊的地下水流的成分，
並與在湖內進行生物作用和湖泊集水面
的自然地理條件有關。
是否有水流從湖泊流出，
對湖水化學成分形成過程有特殊意義。
不排
水湖泊湖水耗損於蒸發，
因而進人湖內的鹽類不斷聚積，
其濃度繼續升高，
結果湖泊變成咸
水湖。

排水湖的含鹽量通常不超過
200 - 300mg/L
，鹹水湖中的離子總數可達
5. 82g/L
。湖泊
的深度、面積、容量對水質有明顯影響。我國東北地區
(
松嫩平原的東北部
)
氣候乾旱，地形
低窪，
湖泊密集，周圍鹽鹼土分布其鹽分多屬蘇打鹽土，
地表水和地下水的含鹽量較高，水
中主要成分是重碳酸鈉，含鹽量
2700mg/L
左右，為淡水湖、鹹水湖和鹵水鹽湖三種類型。

根據調查資料，
大約有近
20%
的湖泊水質較好
(11
一
m
類
)
，
有
80%
以上的湖泊受到污染
(N-
劣
V
類
)
，這表明當前我國湖泊水質污染問題十分嚴峻。

四、水庫水

水庫水中溶解鹽類主要取決於補給水庫的地表水和地下水的化學成分
;
水庫調節情況
;
降水量和蒸發量
;
庫盤土層含鹽量
;
庫水中的生物作用和生物化學作用
;
有無外來污染水源
(
工業廢

水、生活污水
)
。在決定水庫化學情況時，主要決定水庫流人量和流出量
(
水庫調節
情況
)
。
從給水衛生要求方面，
應注意庫址選擇與庫底衛生清理並對水庫周圍建衛生防護帶。

五、地下水

地下水是工礦企業、
城鎮供水的主要水源之一。
地下水也是礦物資源，
如當氯化鈉大於
50mg/I.
、碘大於
20mg/L
時，就有作為原料利用的價值。地下水起源於大氣降水和地表水
滲透
;
土層中水汽的凝結
;
初生水和共生水。有的認為地下深處的地下水是岩漿中分離出的氣
體凝結所形成的。

土層中水汽的凝結有其實際意義，
在降水非常少的沙漠平原里，
這種水可作為飲用水的
重要來源某些地區地下水溫度較高，嬰下熱能
」
能源。通過地層的滲濾作用，地下水比較清
澄，細菌、微生物也不易存在，但溶解的礦物質較多，其成分與地層性質、補給水水源水質
有關。
當地下水受河流補給，
而河流受到海水倒灌時，
地下水中氯離子含量相應上升。
礦床、
煤層、
油田范圍內以及礦坑中抽取的地下水質量較差。
地下水含有放射性物質氛，
一定范圍
內具有醫療作用。
地下水按礦化度劃分為四類
:
①

淡水，
礦化度小於
lg/L;
②微鹹水，
礦化度
1
一
3g/L;
③半鹹水，礦化度
3-5g/L;
④鹹水，礦化度大於
5g/L
。

地下淡水分布區的面積約
810.65
萬
km'
，佔全國總面積的
85-39%o
。微鹹水分布區，
主要分布在我國的河北、
山東、
江蘇、
寧夏回族自治區、
新疆維吾爾自治區、
內蒙古自治區、
甘肅、山西、陝西和吉林的部分地區，地下微鹹水分布區的面積約
53.92
萬
km'
，佔全國總
面積有的
5.68%o
。

半鹹水、鹹水分布區，主要分布在新疆維吾爾自治區的許多地區、
寧夏回族自治區、內
蒙古自治區、青海、甘肅的部分地區，以及天津、河北、山東、遼寧、上海、江蘇、廣東的
部分濱海地區
;
地下半鹹水、鹹水分布區面積約
84.73
萬
km'
，佔全國總面積的
8.93%.
六、海水

海水的鹽分是由河流匯集，攜帶集聚而成的。海水的平均含鹽量為
35g/kg (35.7g/L)
，
海水平均密度為
1.03g/cm3
，
海水的鹽分濃度受蒸發和降水影響而有差異，
河流人口處海水
的鹽分有降低。海水的冰點也隨鹽分變化，當海水的鹽分在
24. 7%
時，點是一
1. 3320C
，
海水中總的有機物含量約
2mg/L
，
由於海洋中的溶解與沉澱平衡，
使海洋中的各種離子比例
成分相對恆定因此
pH
值在
8-8.3
之間，海水一般具有鹼性，海水中約有
70
多種元素，但
主要的是
10
余種，見表
1-23.
由於生物的吸收，
鈣在表層可能會相對地減少。
二氧化硅也是由於這種方式從表面的海
水中除去，
所以海水中
SiO2
的含量隨探度而有規則地增加。
COZ
是控制海洋中
CaCO3
溶
解度的重要因素，它也取決於生物活動的性質和數量。

海水的化學特徵為
Na>Mg>Ca, Cl>S04>CO3.
海水的含氯度是指
lkg
海水中所含氯離子的總質量。

海水的含鹽度是指
lkg
海水中所溶解的固體物總量，兩者

常用單位是
g/kg%
。

鹽度
35%
。指
1kg
海水中溶解的固體物是
35g
，含鹽度
%
。
= 1.806 6
含氯度
%
。

含鹽量為
35000mg/L
的海水稱為標准海水，這是因為世界上絕大多數的海水具有上述
的含鹽量，其中的離子組成比例全世界也十分相近，但是實際總
TDS
變化范圍很寬，波羅
的海的海水含鹽量為
7000mg/L,
紅海和波斯灣的海水含鹽量為
45000mg/L
。由於土壤影響
和內陸水的滲入，近海岸井水的含鹽量及組成變化極大。標准海水組成見表
1-24
海水利用的范圍主要有以下幾方面。

(1)
海水代替淡水直接作為工業用水。
工業冷卻水占工業用水量的
80%
左右。
海水利用，
主要是代替淡水作為工業冷卻水，利用海水有如下的優越性。

1)
水源穩定。海水自凈能力強，水質比較穩定，採用量不受限制。

2)
水溫適宜。工業生產利用海水冷卻，帶走生產過程中多餘的熱量。海水，尤其是深層
海水的溫度較低，且水溫較穩定，如大連海域全年海水溫度在。
0-25
℃之間。

3)
動力消耗低。一般多採取近海取水，不需遠距離輸送。

4)
設備投資少，佔地面積小。與淡水循環冷卻相比，可省去回水設備、冷水塔等裝備。

(2)
用海水作樹脂再生還原劑和溶劑。在鈉離子交換過程中，當軟水的硬度超過規定標
准時，
即表明交換樹脂已失去交換能力，
需用食鹽溶液對交換樹脂進行再生還原，
使其恢復
交換能力。在工業企業的低壓鍋爐軟水處理工藝中，傳統的方法是採用自來水配製
5%-g%

② 河流水質評價方法

有兩大類，一類是以水質的物理化學參數的實測值為依據的評價方法；另一類是以水生物種群與水質的關系為依據的生物學評價方法。較多採用的是物理化學參數評價方法，其中又分：①單項參數評價法即用某一參數的實測濃度代表值與水質標准對比，判斷水質的優劣或適用程度。②多項參數綜合評價法即把選用的若干參數綜合成一個概括的指數來評價水質，又稱指數評價法。指數評價法用兩種指數即參數權重評分疊加型指數和參數相對質量疊加型指數兩種。參數權重評分疊加型指數的計算方法是，選定若干評價參數，按各項參數對水質影響的程度定出權系數，然後將各參數分成若乾等級，按質量優劣評分，最後將各參數的評分相加，求出綜合水質指數。數值大表示水質好，數值小表示水質差。用這種指數表示水質，方法簡明，計算方便。參數相對質量疊加型指數的計算方法是，選定若干評價參數，把各參數的實際濃度與其相應的評價標准濃度相比，求出各參數的相對質量指數，然後求總和值。根據生物與環境條件相適應的原理建立起來的生物學評價方法，通過觀測水生物的受害症狀或種群組成，可以反映出水環境質量的綜合狀況，因而既可對水環境質量作回顧評價，又可對擬建工程的生態效應作影響評價，是物理化學參數評價方法的補充。缺點是難確定水污染物的性質和含量。

③ 地下水水化學類型分類方法，這個是根據什麼規范分類的呢

地下水分高硬度水、低硬度水、礦泉水

④ 中學化學中有哪些檢驗水的方法

1、加入無水硫酸銅，觀察白色粉末是否變成藍色晶體。

⑤ 水質分析方法和指標有哪些

1、色度:飲用水的色度如大於15度時多數人即可察覺，大於30度時人感到厭惡。標准中規定飲用水的色度不應超過15度。
2、渾濁度:為水樣光學性質的一種表達語，用以表示水的清澈和渾濁的程度，是衡量水質良好程度的最重要指標之一，也是考核水處理設備凈化效率和評價水處理技術狀態的重要依據。渾濁度的降低就意味著水體中的有機物、細菌、病毒等微生物含量減少，這不僅可提高消毒殺菌效果，又利於降低鹵化有機物的生成量。
3、臭和味:水臭的產生主要是有機物的存在，可能是生物活性增加的表現或工業污染所致。公共供水正常臭味的改變可能是原水水質改變或水處理不充分的信號。
4、余氯:余氯是指水經加氯消毒，接觸一定時間後，余留在水中的氯量。在水中具有持續的殺菌能力可防止供水管道的自身污染，保證供水水質。
5、化學需氧量:是指化學氧化劑氧化水中有機污染物時所需氧量。化學耗氧量越高，表示水中有機污染物越多。水中有機污染物主要來源於生活污水或工業廢水的排放、動植物腐爛分解後流入水體產生的。
6、細菌總數:水中含有的細菌，來源於空氣、土壤、污水、垃圾和動植物的屍體，水中細菌的種類是多種多樣的，其包括病原菌。我國規定飲用水的標准為1ml水中的細菌總數不超過100個。
7、總大腸菌群:是一個糞便污染的指標菌，從中檢出的情況可以表示水中有否糞便污染及其污染程度。在水的凈化過程中，通過消毒處理後，總大腸菌群指數如能達到飲用水標準的要求，說明其他病原體原菌也基本被殺滅。標準是在檢測中不超過3個/L。
8、耐熱大腸菌群:它比大腸菌群更貼切地反應食品受人和動物糞便污染的程度，也是水體糞便污染的指示菌。 9、大腸埃希氏菌:大腸細菌(E. coli)為埃希氏菌屬(Escherichia)代表菌。一般多不致病，為人和動物腸道中的常居菌，在一定條件下可引起腸道外感染。某些血清型菌株的致病性強，引起腹瀉，統稱病致病大腸桿菌。腸道桿菌是一群生物學性狀相似的G-桿菌，多寄居於人和動物的腸道中。埃希菌屬(Escherichia)是其中一類， 包括多種細菌，臨床上以大腸埃希菌最為常見。大腸埃希菌(E.coli)通稱大腸桿菌，是所有哺乳動物大腸中的正常寄生菌，一方面能合成維生素B及K供機體吸收利用。另一方面能抑制腐敗菌及病原菌和真菌的過度增殖。但當它們離開腸道的寄生部位，進入到機體其他部位時，能引起感染發病。有些菌型有致病性，引起腸道或尿路感染性疾患。簡而言之，大腸埃希菌=大腸桿菌
折疊檢測標准
感官性狀和一般化學指標
色度不超過15度，並不得呈現其他異色
渾濁度度 不超過3度，特殊情況不超過5度
嗅和味 不得有異臭、異味
肉眼可見物 不得含有
PH 6.5-8.5
總硬度以CzCO3,計mg/L 450
鐵Femg/L 0.3
錳Mnmg/L 0.1
銅Cumg/L 1.0
鋅Znmg/L 1.0
揮發性酚類以苯酚計mg/L 0.002
硫酸鹽mg/L 250
氯化物mg/L 250
溶解性總固體mg/L 1000
毒理學指標
氟化物mg/L 1.0
氰化物mg/L 0.05
砷Asmg/L 0.05
硒Semg/L 0.01
汞Hgmg/L 0.001
鎘Cdmg/L 0.01
鉻六價Cr6+mg/L 0.05
鉛Pbmg/L 0.05
銀 0.05
硝酸鹽以N計mg/L 20
氯仿μg/L 60
四氯化碳μg/L 3
苯並(a)芘μg/L 0.01
滴滴滴μg/L >1.0
六六六μg/L >5.0
細菌學指標
菌落總數cfu/mL 100
總大腸菌群(MPN/100mL) 3
游離余氯 在與水接觸30min後應不低於0.3mg/L。
集中式給水除出廠水應符合上述要求外，管網末梢水不應低於0.05mg/L
放射性指標 總σ放射性Bq/L 0.1
總β放射性Bq/L 1.0
檢驗項目在一般情況下，細菌學指標和感官性狀指標列為必檢項目，其他指標可根據當地水質情況和需要選定。對水源水、出廠水和部分有代表性的管網末梢水，每月進行一次全分析。

⑥ 國外水質評價方法都有哪些

評價方法 有兩大類
1.一類是以水質的物理化學參數的實測值為依據的評價方法
2.一類是以水生物種群與水質的關系為依據的生物學評價方

較多採用的是物理化學參數評價方法，其中又分：①單項參數評價法即用某一參數的實測濃度代表值與水質標准對比，判斷水質的優劣或適用程度。②多項參數綜合評價法即把選用的若干參數綜合成一個概括的指數來評價水質，又稱指數評價法。指數評價法用兩種指數即參數權重評分疊加型指數和參數相對質量疊加型指數兩種。參數權重評分疊加型指數的計算方法是，選定若干評價參數，按各項參數對水質影響的程度定出權系數，然後將各參數分成若乾等級，按質量優劣評分，最後將各參數的評分相加，求出綜合水質指數。數值大表示水質好，數值小表示水質差。用這種指數表示水質，方法簡明，計算方便。參數相對質量疊加型指數的計算方法是，選定若干評價參數，把各參數的實際濃度與其相應的評價標准濃度相比，求出各參數的相對質量指數，然後求總和值。根據生物與環境條件相適應的原理建立起來的生物學評價方法，通過觀測水生物的受害症狀或種群組成，可以反映出水環境質量的綜合狀況，因而既可對水環境質量作回顧評價，又可對擬建工程的生態效應作影響評價，是物理化學參數評價方法的補充。缺點是難確定水污染物的性質和含量。

而水質標準是根據不同的評價類型，採用相應的水質標准。評價水環境質量，採用地面水環境質量標准；評價養殖水體的質量,要採用漁業用水水質標准;評價集中式生活飲用水取水點的水源水質,用地面水衛生標准;評價農田灌溉用水，採用農田灌溉水質標准等。一般都以國家或地方政府頒布的各類水質標准作為評價標准。在沒有規定的水質標准情況下，可採用水質基準或本水系的水質背景值作為評價標准。

⑦ 檢驗水存在的兩種常用化學方法

加入無色硫酸銅粉末觀察是否變藍
加入氧化鈣觀察是否少量溶解且放熱
由於不確定是否是氣體且不確定是否含有其他成分所以不可以用濃硫酸增重檢驗

⑧ 水化學方法分析水文地質條件

2.4.4.1 奧陶系灰岩水

礦區奧灰地下水補給來源為大氣降水，其次為南洺河地表水，灰岩裸露補給區HCO^3－、Ca^2＋與Mg^2＋質量濃度小，呈現地表水水質，如礦區西萬年以西、西南部南洺河灰岩裸露地段，且受季節性變化較明顯。本區奧灰水處於氧化的地化環境，故水中NH^4＋質量濃度甚微；NO^3－質量濃度較高，因環境及污染問題日益嚴重，近年來有上升的趨勢（8～30mg/L），而反映還原環境的NO^－₂基本不存在，全部小於0.01mg/L。奧灰受閃長岩侵蝕接觸帶生成鐵礦，FeS₂在氧化環境下生成SO^2－₄，故本區奧灰水的SO^2－₄質量濃度較高。

圖2.24 各主要離子的形成框圖Fig.2.24 The formation map of the major ion

礦區奧灰水徑流條件較好，礦區奧陶系灰岩水總硬度一般為16～19德度，pH為7.4～8.1，奧陶系灰岩水的HCO^－₃、Ca^2＋與Mg^2＋分別為：HCO^－₃質量濃度范圍為204～283mg/mL；Ca^2＋質量濃度范圍為83～99mg/mL，徑流條件較好的地方偏低，如礦區南部及中部，尤其是礦區西南部，多80～90mg/mL，呈現淺部地下水的性質，礦化度及硬度較低，無負硬度出現；徑流條件較差的地方偏高，如礦區北部，可達到100mg/mL以上，呈現深部地下水的性質；SO^2－₄質量濃度為76～116mg/mL，自西向東自南向北呈現逐漸上升的趨勢；Ca^2＋與Mg^2＋質量濃度比值為3.0～5.0，自西向東自從南向北亦有上升趨勢，均與該區地下水流向相符。由此可見，奧陶系石灰岩在井田西北部萬年村以西接受大氣降水和山區地表徑流的補給，滲入地下後沿地勢順地層傾向由西向東徑流，遇石炭紀—二疊紀地層阻擋後由南向北運動，於北部百泉泉域排泄。南洺河上游（磁山鐵道橋以南），河床砂礫石直接覆蓋在奧陶系石灰岩之上，雨季南洺河河水滲漏補給水，而後沿南洺河河谷向北運動。

天然條件下井田地下水通過南洺河河谷向北部百泉排泄。目前排泄方式主要為煤礦排水、周圍鐵礦疏排水、水源地供水和工農業開采等。

本區奧灰水耗氧量甚低，多在0.5mg/L以下，奧灰吃水孔因保持較好的排泄條件，耗氧量幾乎為0。由於奧灰地層中存在極少的岩鹽（NaCl），奧灰水中含有的Na^＋、Cl^－的含量很少，K^＋＋Na^＋質量濃度為10～25mg/L，Cl^－質量濃度為17～35mg/L。本區奧灰水為HCO₃SO₄－CaMg型岩溶地下水。礦化度為364～446mg/L，水中陽離子以Ca^2＋、Mg^2＋為主，含量分別為62.87％～63.86％和25.87％～26.30％；陰離子以HCO^－₃為主，含量為250.0～255.6mg/L。其庫爾洛夫表達式為：

煤礦底板突水

式中：M為礦化度；T為水溫。

本區地下水已達飲用天然礦泉水國家標准，屬含Sr的低礦化度中性礦泉水。

2.4.4.2 石炭紀—二疊紀薄層灰岩水

根據水化學分析資料，可將本區大青灰岩水分為HCO₃SO₄－CaNa型和HCO₃SO₄－CaMg型兩種類型；前者是原始的大青水，後者是通過斷裂構造接受奧灰水大量補給後的大青水。

（1）HCO₃SO₄－CaNa型大青灰岩水：在未受奧灰水擾動時，本區大青灰岩地下水為HCO₃SO₄－CaNa型，其形成原因是：地下水循環條件較差，進入含水層的地下水難於得到充沛的補給，水中CO₂極少或無CO₂存在，難以構成碳酸鹽的侵蝕性酸性溶濾，當圍岩中含有Na₂CO₃、Na₂SiO₃等鹼性物質時，水中可能出現OH^－，並使pH＞8，促使Ca^2＋、Mg^2＋等迅速沉澱，並使Na^＋大量集聚，水型演變為HCO₃SO₄－CaNa型。

HCO₃SO₄－CaNa型大青水的主要特徵為：較高的pH（7.7～8.8），較高的Na^＋（Na^＋＋K^＋可達50～283mg/L）和HCO^－₃（280～602mg/L），較高的礦化度（＞600mg/L），一般不含或含有極微量的NO^－₃。

（2）HCO₃SO₄－CaMg型大青灰岩水：本區在大青灰岩水與奧灰水有密切水力聯系的地段，當奧灰水經斷裂構造補給本含水層且經過長期水循環、交替更換之後，大青灰岩地下水的水化學組成將演變為奧灰水的水質類型，即奧灰水所具有的HCO₃SO₄－CaMg水型。視混合交替程度不同，這種大青灰岩水有時可保存HCO₃SO₄－CaNa型水的一些痕跡，如pH及NH^＋₄質量濃度微有上升，CO₂、SiO₂質量濃度有較大的變化，出現微弱負硬度，Na^＋含量較奧灰水（10～25mg/L）偏高。NO^－₃出現並有較高的質量濃度，是大青灰岩水受奧灰水影響，從還原環境轉向氧化環境的重要標志。完全接受奧灰水補給以致混合交替程度很高的大青灰岩水，其水化學組成將完全等同於奧灰水。從水化學變化的概念上來講，這時「大青灰岩」水已不復存在，奧灰水已完全充儲大青灰岩地層，因此奧灰水對它的補給關系十分明確。

大青灰岩含水層主要補給來源為大氣降水及奧陶系灰岩水。大氣降水補給途徑為基岩裸露區直接入滲和南洺河的滲漏補給。奧灰水主要通過大的構造發育地帶補給大青灰岩含水層，奧陶系灰岩與大青灰岩含水層間距約30m，本區斷距大於30m的斷層有29條，在這些區域均有奧灰水補給大青灰岩水的可能，故大青灰岩水的水化學組分受構造控制明顯，水力聯系程度具有明顯的地區差異性。通過水化學組分背景值可見，大青灰岩含水層水樣，部分已受到煤系地層水污染，部分與奧灰水特徵值接近，如：D17大青觀測孔。大青灰岩水化學異常點的分布受構造控制較明顯，構造發育地帶已接受奧灰水補給；通過大青灰岩水化學組分構成變化可見，在構造發育地帶，兩含水層聯系密切，為礦井突水災害的主要水源，其主體水型具奧陶系灰岩水特徵明顯，可見本層已接受奧陶系灰岩水補給，如萬87及萬5孔處有F₃、F₅號斷層（斷距均大於30m）發育，此處大青灰岩含水層水化學主體水型為HCO₃SO₄－CaMg，且兩個含水層水位保持一致。

大青灰岩水的水化學組分受徑流條件控制明顯，水化學組分構成中SO^2－₄＋Cl^－毫克當量百分含量呈有規律的增高，自西向東自南向北，SO^2－₄＋Cl^－百分含量逐步增高，從52％到73％；12個大青水樣中，K^＋＋Na^＋含量有兩個水點超過其背景上限值，估計與煤系地層水污染有關；HCO^－₃僅一個水點略高於其背景上限值，為602.44mg/L，Ca^2＋、Mg^2＋含量較穩定，均無超過其背景上限值，大青灰岩水樣部分與奧灰水特徵值接近，如：D17大青觀測孔，此大青灰岩水位於構造發育地帶，大於30m斷層兩條，受構造控制較明顯；Cl^－有一個水點超過其背景上限值，SO^2－₄有一個水點高於其背景上限值，均為礦區北部水點，受地下水徑流條件控制明顯。說明了該區地下水徑流方向是自西向東自南向北徑流。目前大青灰岩水排泄途徑主要為人為排泄。

伏青野青灰岩水具有與大青同樣的特徵，在原始水型的基礎上存在HCO₃SO₄—CaMg水型，且受斷裂構造或人為影響，其與奧灰水的聯系程度具有較大的地區差異性。石炭二疊系薄層灰岩水礦化度、硬度、Ca^＋、NO^－₃質量濃度有一定的變化，與奧灰水差異有大有小，這說明受斷裂構造或人為影響，奧灰水與薄層灰岩水的水力聯系程度有較大的地區差異。

2.4.4.3 涌水水源、通道分析

根據萬年礦各含水層水化學組分的構成及水化學組分背景值，我們可以發現，各含水層水pH、總礦化度、7種主要離子（K^＋＋Na^＋、Ca^2＋、Mg^2＋、Cl^－、SO₄^2－、HCO^3－）的變化特徵具有較明顯的差別，這是由於各含水層水形成的地質環境和運、儲等過程的不同，導致不同含水層中的地下水形成了與眾不同的水化學特徵。我們在對涌水點的地質及水文地質半經驗型判別的基礎上，對水質進行分析，與前面得出的各含水層水化學組分構成及背景值進行對比，看符合哪個含水層水的特徵，可以相應的得到該涌水點的涌水水源。

本區構造發育，涌水通道最主要的為斷層，斷層是本區溝通上、下含水層及煤層涌水的主要通道，本區落差大於100m以上的斷層有11條，落差30m以上斷層有18條。落差100m以上斷層使石炭紀—二疊紀地層與奧陶系石灰岩接觸，落差30m以上斷層可使煤層與下部含水層靠近甚至接觸。根據萬年礦突水資料統計，斷層引起突水事故達12次（佔48％），斷層引起突水往往是使煤層工作面與單一或多個含水層溝通，涌水的水化學特徵就具有了單一含水層或混合水的特徵，斷層尤其是奧灰補給其他含水層的主要通道，若為奧灰補給則水化學類型則為HCO₃SO₄－CaMg型水。基岩風化裂隙帶其接受大氣降水補給，主要通過中上部地段導水和充水，通過大的構造裂隙向深部徑流，經風化圍岩裂隙溶濾，具有圍岩化學成分特徵，礦化度往往較高，遇裂隙導致突水3次（佔12％）。塌陷和扒裂可使得汛期河水通過卵石層沿扒縫可充入礦井，其水化學成分具有淺部潛水或地表水的水化學特徵。

⑨ 水化學類型的劃分

關於地下水的化學分類，不同的作者提出了不同的方法，其中大多數都在一定程度上利用了主要陰離子與主要陽離子間的對比關系。

1.舒卡列夫分類法

舒卡列夫分類根據地下水中6種主要離子（Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、

、

、Cl^—、K⁺合並於Na⁺）及礦化度劃分。具體步驟如下：

第一步，根據水質分析結果，將6種主要離子中毫克當量百分數大於25%的陰離子和陽離子進行組合，可組合出49型水，並將每型用一個阿拉伯數字作為代號（表1—4）。

第二步，按礦化度的大小劃分為4組。

A組 M≤1.5g/L；

B組 1.5＜M≤10g/L；

C組 10＜M≤40g/L；

D組 M＞40g/L。

第三步，將地下水化學類型用阿拉伯數字（1～49）與字母（A、B、C或D）組合在一起表示。

例如，1—A型，表示礦化度不大於1.5g/L的HCO₃—Ca型水，沉積岩地區典型的溶濾水；49—D型，表示礦化度大於40g/L的Cl—Na型水，該型水可能是與海水及海相沉積有關的地下水，或是大陸鹽化潛水。

這種分類法的優點是簡明易懂，可以利用此表系統整理水分析資料。其缺點是：以毫克當量大於25%作為劃分類型的依據不充分，此外，劃分出的49種水型是由組合方法得到，實際上有些水型在自然界中很少見到，也難以解釋它的形成過程。

表1—4 舒卡列夫分類表

2.布羅德斯基分類法

布羅德斯基分類法與舒卡列夫分類法相似，都是考慮六種主要離子成分及礦化度，兩者間所不同的是將陰、陽離子各取一對進行組合，便得出36種地下水類型，礦化度按圖1—7進行分類。

圖1—7 布羅德斯基分類法示意圖

1—＜0.5g/L；2—0.5～1g/L；3—1～5g/L；4—5～30g/L；5—＞30g/L；6—沉積岩中循環水礦化作用的一般方向；7—火成岩中循環水礦化作用的一般方向

布羅德斯基分類法的優點：即可用來分析地下水形成的規律和循環條件。例如在典型的山前傾斜平原的地下水，其化學成分的形成和作用方向具有一定的規律；在徑流帶內，地下水運動比較強烈，岩石中的可溶性鹽類大部分被溶解，剩下的只是鈣、鎂的碳酸鹽，所以在這一帶的地下水為淡水（礦化度小於1g/L），到了溢出帶，地下水的礦化度逐漸增高，當地下水流至垂直交替帶時，不僅運動緩慢，而且消耗於蒸發，故地下水礦化度極高。這種礦化度由低逐漸增高的作用，布羅德斯基稱它為總礦化作用。

布羅德斯基分類法的缺點：當兩種離子的含量差別不大時，這種主次劃分就失去了意義，甚至可能將本來屬於同一類的水劃分為不同類型。此外，這種分類是不管成對離子含量多少，都要陰陽離子各取一對，如果水中僅有一種離子含量占優勢，而另一種離子含量甚微時，分類中仍要表示出來，這樣會導致在分析水化學成分形成規律時不能確定主導因素，可能會得出某些不正確的結論。

3.阿廖金分類法

阿廖金分類法是由俄國學者O.A.Aleken提出的，按水體中陰陽離子的優勢成分和陰陽離子間的比例關系確定水質化學類型的一種方法。該方法的具體操作步驟如下：

第一步，列出各計算分區中具有代表性水樣的

、

、Cl^—等3個陰離子和Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺等3個陽離子的濃度含量（均以毫克當量表示）。

第二步，根據各水樣中含量最多的陰離子將這些水樣分為三類：重碳酸類（以C表示）、硫酸類（以S表示）、氯化類（以Cl表示），它們的礦化度依次增加，水質變差。

第三步，在每類中再根據水樣中含量最多的陽離子進一步分為鈣質（Ca）、鎂質（Mg）、鈉質（Na，鉀與鈉合並）三組。

第四步，按各水樣中陰陽離子含量的比例關系分為四種類型：

Ⅰ型

，在S類與Cl類的Ca及Mg組中均無此型；

Ⅱ型

，多數淺層地下水屬於此型；

Ⅱ型

，或Cl^—＞Na⁺，此型為高礦化水；

Ⅳ型

。此型為酸性水，C類各組及S和Cl類的Na組中無此型。

阿廖金分類圖解如圖1—8所示。

圖1—8 阿廖金分類圖解

第Ⅰ型水的特點是

。該型水由火成岩地區溶濾作用形成，含有相當數量的鈉和鉀，它也可以由水中的鈣同岩石中鈉之間的交換作用形成。該型水是鹼性的軟水，礦化度低（在內陸湖中或某些油田水中，可以出現高礦化度）。

第Ⅱ型水的特點是

，硬度大於鹼度。從成因上講，該型水與各種沉積岩有關，主要是混合水。大多屬低礦化度和中礦化度的河水。湖水和地下水屬於這一類型（有

硬度）。

第Ⅲ型水的特點是

或者為Cl^—＞Na⁺。從成因上講，該型水也是混合水，由於離子交換使水的成分劇烈變化。成因是天然水中的Na⁺被土壤底泥或含水層中的Ca²⁺或Mg²⁺交換。大洋水、海水、海灣水、殘留水和許多高礦化度的地下水屬於此種類型（有氯化物硬度）。

第Ⅳ型水的特點是

含量為0，即該型水為酸性水。在重碳酸類水中不包括此型，只有硫酸鹽與氯化物類水中的Ca²⁺組與Mg²⁺組中才有這一型水。天然水中一般無此類型（pH＜4.0）。

上述類型的差異是水體所處自然地理環境造成的，一般來講，它們有一定的地理分布規律。

第五步，按照阿廖金的分類，水的類別是用主要陰離子的化學符號（即C、S、Cl）表示，組別用主要陽離子的化學符號（即Ca、Mg、Na）表示，而型別用腳碼表示。表達式以「類」為基號，以組為上腳號，以型為下腳號，如C類Ca組Ⅱ型可表示為

，又如Cl類Mg組Ⅳ型表示為

。此外，有時還可標上礦化度（精確度至0.1g/L），表達式為

。此分類法是兼顧了主要離子及離子間對比的劃分原則，在一定程度上反映水質特點變化的規律性。如礦化度的變化，礦化度逐漸增大的方向是：[C]＜[S]＜[Cl]，Ca＜Mg＜Na，Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ。

阿廖金分類法具有許多優點，它適用於絕大部分天然水，簡明易於記憶，而且能將多數離子之間的對比恰當的結合，可以用來判斷水的成因、化學性質及其質量。

復習思考題

1.地下水的化學組分有哪些？

2.論述地下水的形成作用有哪些？

3.掌握地下水水質的三類綜合評價指標。

4.掌握地下水化學類型的分類方法。