❶ 地下水水化學組分變化
地下水化學組分變化主要表現在礦化度及主要離子的變異及其含量的變化上:①地下水常量組分升高,礦化度增大,有污染的趨勢;②城市地下水化學環境發生變化,污染程度加重。
1.常量組分升高,礦化度增大,有污染的趨勢
主要發生在地下水強烈開采區的潛水和承壓含水層、農灌區的潛水含水層和有鹹水區分布區的承壓含水層。主要表現為常量組分升高,礦化度增大,高礦化度水分布面積擴大,硝酸鹽含量增加,有污染的趨勢。
自20世紀80年代中期以來,新疆准噶爾盆地大部分地區地下水化學離子組分發生變化,礦化度和硬度總體呈上升趨勢,各地區變化程度有所差異。
烏魯木齊河平原地下水硬度、礦化度和主要離子組分含量多年動態呈減小的趨勢,該
圖5-10 烏魯木齊河流域地下水化學組分多年動態類型圖
區地下水組分含量變化與地下水位呈明顯的負相關,細土平原帶102團承壓水各組分含量,多年動態趨勢以下降為主(圖5-10)。
烏魯木齊河北部傾斜平原東側三氮(
昌吉—石河子南部潛水礦化度多年動態以上升趨勢為主,上升幅度7~415.6mg/L,昌吉市南郊、呼圖壁縣城、石河子市以快速上升為主,僅在瑪納斯電廠及呼圖壁五工台一帶以快速下降為主。
圖5-11 昌吉地下水水化學成分多年動態曲線圖
(據諶天德等,2009)
奎屯—烏蘇地區地下水各組分含量為遞增—遞減型,多年動態以快速上升型為主,礦化度5年上升幅度27.58~602mg/L,硬度5年上升15.04~304.66mg/L,Cl-含量5年上升5.08~140.94mg/L,
瑪納斯河流域沖洪積扇潛水礦化度和硬度不同程度地增加,常量離子特徵無明顯的改變,離子組分絕對含量增加。2004年與1985年水化學特徵相比較,礦化度平均值增加了0.22g/L,硬度增加到268.09mg/L;Ca2+和Na+增加的幅度大於Mg2+的增加幅度,
瑪納斯河流域沖洪積扇承壓水礦化度、硬度和常量離子組分略有下降,優勢離子百分含量發生了變化。1985年Ca2+平均含量占陽離子總量的47.02%,2004年增加到56.43%,1985年Na+平均含量占陽離子總量的40.62%,2004年下降到31.37%;
圖5-12 奎屯地下水水化學成分多年動態曲線圖
(據諶天德等,2009)
頭屯河流域沖洪積扇潛含水層1999年水化學特徵與1985年相比,礦化度和硬度及離子組分含量無明顯變化,表明這一時段內潛水受人類活動的影響較弱。從1999年到2004年5年間,除pH值維持穩定外,其他化學特徵發生了明顯的改變。
河西走廊綠洲區淺層地下水礦化度增加(丁宏偉和張荷生,2002),出現水質鹽化的現象。民勤綠洲湖區淺層地下水礦化度由20世紀50~60年代的2g/L左右上升到90年代的4~6g/L,局部地帶高達16g/L;黑河下游額濟納綠洲潛水TDS普遍上升0.8~1.5g/L,個別地段增高至2g/L以上而趨於鹽化。
大同盆地1980年以來,各種組分濃度不斷增加,不同地區變化幅度存在差異。1984年開始各種離子出現了明顯的變化,離子含量呈上升趨勢,農業區1994年硝酸根含量比1981年高30倍,1991年以後,地下水中的各種組分增加速度較快,污染趨勢加劇。
臨汾盆地20世紀60年代初期以前,從山前到汾河一線,淺層孔隙水大多保持HCO3~HCO3·SO4~SO4·HCO3~SO4 型水的系列,並且在汾河下游出現了 SO4·Cl型水,礦化度也呈現向汾河一線逐漸變大的格局,1~3g/L的高礦化度孔隙水分布在沿汾河一線,侯馬新絳附近的汾河一線淺層孔隙水礦化度高達3~5g/L(圖5-13)。80年代水位降落漏斗形成,水化學場隨之發生相應的變化,從山前到汾河一線,淺層孔隙水化學類型大多為 HCO3 和 HCO3·SO4 兩種類型,沿汾河原有的 SO4·HCO3型水及SO4 型水分布區被HCO3·SO4 型水取代;到2004年,僅在臨汾市以北的盆地區域仍然可見HCO3~HCO3·SO4 或HCO3·SO4~SO4·HCO3 類型,其餘大部區域為HCO3·SO4 或SO4·HCO3 型水(圖5-13)。
中深層含水層SO4·Cl型水分布區與開采漏斗范圍大致吻合(圖5-14),礦化度呈現由山前向漏斗區逐漸增加的趨勢,到2004年,在臨汾及侯馬漏斗區,HCO3~HCO3·SO4型水分別變為HCO3~SO4·HCO3~SO4·Cl和HCO3~SO4·HCO3~SO4 型水,降落漏斗區與SO4-Cl及SO4型水分布區大致吻合,與80年代相比,礦化度整體趨勢增高,高礦化度區與漏斗區大致重合。
圖5-13 臨汾盆地淺層孔隙水水化學變化圖
(據韓穎等,2009)
圖5-13 臨汾盆地淺層孔隙水水化學變化圖(續)
(據韓穎等,2009)
圖5-14 臨汾盆地中深層孔隙水水化學變化圖
(據韓穎等,2009)
河北平原中東部鹹水分布區,由於淺層淡水和微鹹水的開采量加大,不同礦化度淺層地下水的分布面積也有所變化。2005年和 1975年相比,礦化度小於 2g/L 面積減少1097km2,2~3g/L面積減少5534km2,3~5g/L面積有所增加,大於5g/L的面積變化不大(圖5-15)。淺層地下水礦化度變化更加明顯,礦化度上升的點主要位於鹹淡水接觸帶附近,主要是由於開采淺層淡水導致淡水和鹹水間水位差加大,加快了鹹水體的入侵造成的。礦化度變化不大的點主要位於大面積淡水或鹹水體的中部地帶。值得注意的是,硝酸根含量增加較快,尤以冀東平原唐山地區突出。
圖5-15 河北平原礦化度小於3g/L淺層地下水分布面積變化圖
(據張兆吉等,2009)
魯北平原自1985~2005年20年間,淺層地下水礦化度變化表現為:中西部開采程度較高的地區,地下水有淡化的趨勢;近黃河地區和濱海平原開采程度較低的地區,淺層地下水有咸化的趨勢,西部和沿黃地帶礦化度小於1g/L的淡水分布區不再連成一片,夏津-高唐、平原、武城等區域出現了淡水,沿黃地帶淡水范圍在縮小,陽信、沾化、利津等近濱海地帶,淺層地下水咸化。1985年淡水分布面積8651km2,占總面積的27%,礦化度小於2g/L的可利用地下水分布面積20756km2,占總面積的65%;2005年的淡水分布面積6689km2,占總面積的21%,礦化度小於2g/L的可利用地下水分布面積19547m2,占總面積的62%。1985年大於3g/L的鹹水分布面積6305km2,占總面積的19.8%,2005年分布面積擴大到6647km2,占總面積的21%(圖5-16)。
天津平原區中部水化學類型變化明顯,武清城區西永定河一帶1982年地下水以氯為主要陰離子。經過20年的變化,地下水中的氯離子含量明顯減小,轉變成以重碳酸根為主要陰離子;武清西部鹹淡水界線向淡水區移動;在寶坻地區變化比較復雜,出現了多處鹹水體呈孤島狀分布,且分布面積變小,鹹淡水界線向鹹水區移動。
在西遼河平原區,根據內蒙古自治區通遼市地下水環境監測報告,2000年與1995年相比,地下水中總硬度、礦化度、
松嫩平原山前傾斜平原地下水水質總體呈波動變化,其中氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽波動稍大,且略有升高。圖5-17是齊齊哈爾莽格吐鄉297號潛水井和梅里斯區282號潛水井水質動態曲線,可以看出,氯化物、硫酸鹽呈波動變化,礦化度、總硬度基本保持穩定。在一些城市周圍受污染影響水質變化較明顯,如白城市城區,1991~1995年間每年枯水期監測結果比較,礦化度、總硬度、
圖5-16 淺層地下水礦化度變化圖
(據張兆吉等,2009)
松嫩低平原潛水近20年來地下水水質變化較大,主要表現在以下兩個方面:一是Cl-、
松嫩高平原第四系潛水中氮的含量升高較快,以硝酸鹽型為代表的分布范圍在擴大;典型的是呼蘭河以北的農業地區,出現了大量與硝酸相關的水化學類型。高平原第四系承壓水水質變化較明顯的主要是在超采區,由開采引起水質變化明顯,未超采地區變化不明顯。統計發現:在過去的21年中,哈爾濱市漏斗范圍內總硬度升高最明顯,1984年的平均值為243.68mg/L,2005年平均值為376.03mg/L,升高了132.35mg/L,年增幅6.3mg/L。漏斗中心硬度變化幅度最大,升高了1.40倍。漏斗邊緣和漏斗中心,總硬度分別由1984年的249.72mg/L和260.79mg/L升高到2005年的600.54mg/L和270.24mg/L。
圖5-17 山前傾斜平原第四系潛水水質動態
(據趙海卿等,2009)
a—齊齊哈爾莽格吐鄉297號潛水井;b—齊齊哈爾市梅里斯區282號潛水井
2.典型城市地下水化學變化
主要表現為以城市為中心的地下水中硫酸鹽、氯化物、酚、六價鉻和COD、礦化度、硬度等指標升高。
(1)石家莊市
河北石家莊市淺層地下水化學環境在過去的幾十年中發生了顯著的變化圖5-19,根據1959年《石家莊供水水文地質勘察報告》,當時地下水的溶解性總固體為340mg/L,礦化度小於0.5mg/L,總硬度一般在214-361.5mg/L,NO3 為2.35mg/L,pH值7.5~7.8,氨離子和亞硝酸根未檢出或僅有檢出,地下水化學成分基本保持天然成分,未受污染。地下水化學類型主要為HCO3-Ca·Mg水,只在西部的南銅冶、永壁一帶出現HCO3·Cl-Ca水。1970年石家莊市區地下水水質開始出現變異,1980年城市郊區的地下水水質也出現變異。
礦化度總體上呈緩慢增大的趨勢,其中,1995年以前礦化度整體上升速率較快,平均每十年上升110mg/L,1995年以後基本呈平穩趨勢。1976年平均值為589mg/L,到2000年平均值為828mg/L。比1976年平均上升了239 g/L,年增長速率為9.56 g/L。2005年平均值為784.7 g/L,比2000年下降了43.3 g/L。
圖5-18 低平原第四系潛水化學組分變化
(據趙海卿等,2009)
地下水總硬度總體呈上升的趨勢:1978年平均值為386.9mg/L,2000年平均值為514.82 g/L,年增長速率為5.562 g/L。2005年平均值為456.4 g/L,比2000年略有下降,1980年超標率為22.4%,1986年超標率為29%;1990年超標率在36%,1988年超標最為嚴重為37%。
氯化物自20世紀70年代以來基本上呈上升的趨勢,1986~1995年氯離子含量上升最快。1981年平均值為73 g/L,2000年為136.34 g/L,年增長速率為2.817mg/L。2005年平均值為107.1 g/L,比2000年下降了29.24mg/L。
圖5-19 石家莊市水化學組分平均含量變化
(據張兆吉等,2009)
硫酸根離子平均值整體基本呈上升趨勢,1978平均值為82.25mg/L,2000年平均值為139mg/L,年增長速率為2.625 g/L,2005年平均值為140.2 g/L,與2000年基本一樣。總體來看,1981~1986年上升較快,五年間上升了8 g/L ,1986~1990年上升速率有所下降,五年上升了6 g/L,1990~1995年上升速率也較快,五年上升了14 g/L,2000~1995年上升速率最快,五年上升了11mg/L。
石家莊市1959年地下水中NO3平均含量為2.35 g/L,2000年平均值為54.9 g/L,2005年平均值為56.2 g/L,到2000年為止平均年增長速率1.282 g/L。硝酸根離子含量在1959~1978年的19年中增長了16.65 g/L,在1978~1995年的16年中其含量增長了30.5 g/L ,在1995~2000年的5年中增長了8.4 g/L,1959~2000年41年間其含量平均增長了52.55 g/L,其增長趨勢是緩慢的。但在1985~1988年的4年中增長得最快,平均每年增長5 g/L。
(2)格爾木市
格爾木市位於戈壁帶與綠洲帶交界處,1984年格爾木河東地區發現地下水總硬度、礦化度、氯化物超標,面積1.47km2,1989年達8.37km2,其中以格爾木東水源地上段水質惡化較快,礦化度、硫酸根超標1倍多,氯離子超標3.5倍。據2003年4月監測資料表明,格爾木沖洪積扇地下水石油含量為0.13~0.89mg/L,樣品檢出率100%,最大超標(限量值0.05mg/L)15.4倍。與2002年相比,石油類污染有所減輕(2002年度超標率100%,最大超標34倍),污染范圍仍與上年相同,即南抵乃吉里水電站、北至青新公路、沿沖洪積扇軸線呈南窄北寬分布,面積約80km2。油類污染減輕的主要原因是輸油管線的改造和加壓泵站廢油排放量減少。
(3)齊齊哈爾市和哈爾濱市
黑龍江省齊齊哈爾市自20世紀90年代以來,市中心城區降落漏斗內,第四系承壓水受潛水中污染物硫酸鹽、氯化物及硝酸鹽的影響,承壓水中
哈爾濱市地下水的礦化度、硬度、硝酸根、氯化物、硫酸鹽、酚、六價鉻和COD等指標升高。據1990~2000年水質監測資料,在松花江漫灘及化工區一帶的地下水中「三氮」含量明顯升高,尤其是氨氮和亞硝酸鹽,出現了大面積超過三類水質標準的地下水。1996~2000年間氨氮和亞硝酸超標面積分別為350km2和77km2,分別比1988-1995年間擴大了257km2和18km2。江北開發區高錳酸鹽指數超標面積達321km2;酚、氰在哈爾濱煤氣公司一帶形成了相對穩定的超標區。
(4)烏魯木齊市
烏魯木齊市:河谷區、西山及山前傾斜平原地段超標項目最高的是硫酸鹽,且呈波動下降,其次是總硬度、溶解性總固體、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯鹽,超標率在13—50%,氨氮多年超標率較小,且變化不大,酚、耗氧量、碘每年均有超標。昌吉—石河子地區:大部分地段屬未超標和輕度超標,中度和重度超標多呈島狀分布於個別地帶,以城鎮區為主。礦化度、
(5)通遼市
通遼市科爾沁區,地下水主要超標項目有全Fe、Cl-、
圖5-20 低平原第四系承壓水水質動態
(據趙海卿等,2009)
a—齊齊哈爾市富拉爾基紡織廠;b—齊哈爾市龍沙區水源
❷ 請問:市面上出售的純凈水(娃哈哈,樂百氏等)能當作去離子水在化學實驗中使用嗎
理論上說是可以的,就看商家是不是真的保證了質量。其實要看是什麼化學實驗了,一般中學生的實驗不用太嚴格,極少量的離子不會對實驗結果產生影響,市場上賣的純凈水足夠了;如果是更高要求的化學分析實驗,那就還是考慮實驗室自己制備的吧
❸ 純水,河水,海水,城市自來水,瓶裝礦泉水,蒸餾水,高純去離子水的區別
普通蒸餾水電導率一般為10us/cm
三級水電導率一般為5us/cm
蒸餾水、去離子水的區別是製取工藝不同,純蒸餾水是通過加熱冷凝製取,缺點是生產成本太高,水質純度一般,而且產量小。
去離子水是通過離子交換製取,優點是生產成本低,產量大。現在一般和反滲透配套使用生產高純水。
三級水不能和蒸餾水、去離子水比較。三級水只是蒸餾水和去離子水的標准之一,用來劃定水質純度的指標
實驗室用水檢驗標准(25攝氏度條件下)
三級水電導率≦5us/cm(蒸餾水)
二級水電導率≦1us/cm (純水)
一級水電導率≦0.1us/cm (高純水)
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