1.地下水中主要气体成分
(1)O2 、N2,地下水中的O2含量多说明地下水处于氧化环境;(2)H2S 、甲(CH4),地下水中出现H2S、CH4 ,说明处于还原的地球化学环境;(3)CO2 ,主要来源于土壤,地下水中含CO2愈多,其溶解碳酸盐岩的能力便愈强。
2.地下水中主要离子成分
7大离子:Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+。
3.主要离子成分的来源及其特点
(1)Cl-,主要出现在高矿化水中。来源:① 来自沉积岩氯化物的溶解;② 来自岩浆岩中含氯矿物的风化溶解;③ 来自海水;④ 来自火山喷发物的溶滤;⑤ 人为污染。
特点:① Cl-不为植物及细菌所摄取,不被土粒表面所吸附,氯盐溶解度大,不易沉淀析出,是地下水中最稳定的离子;② Cl-含量随着矿化度增长而不断增加,Cl-的含量常可用来说明地下水的矿化程度。
(2)SO42-,中等矿化的地下水中,SO42-为主要阴离子。来源:① 含石膏(CaSO4·2H2O)或其它硫酸盐的沉积岩的溶解;② 硫化物的氧化。注意:① 由于煤系地层(C-P)常含有很多黄铁矿(硫铁矿),因此流经这类地层的地下水往往以SO42-为主;② 金属硫化物矿床附近的地下水中常含有大量的SO42-;③ 煤的燃烧产生大量SO2,与大气中的水汽结合形成含硫酸的降雨→酸雨,从而使地下水中SO42-增加;④ 在我国能源消耗中,煤占70%以上,我国每年向大气排放的SO2已达1800×104t之多,因此,地下水中SO42-的这一来源不容忽视。
(3)HCO3-,低矿化水的主要阴离子。来源:① 含碳酸盐的沉积盐与变质岩(大理盐);② 岩浆岩与变质岩地区,HCO3-主要来源于铝硅酸盐矿物的风化溶解。
(4)Na+,高矿化水中的主要阳离子。来源:① 沉积岩中岩盐及其它钠盐的溶解;② 海水;③ 岩浆岩和变质岩地区含纳矿物的风化溶解;④ 酸性岩浆岩中大量含钠矿物。
(5)K+,高矿化水中含量较多。来源与分布特点与Na+相近:① 含钾盐类沉积岩的溶解;② 岩浆岩、变质岩中含钾矿物的风化溶解;在地壳中K与Na的含量相近,但在地下水中K+的含量比Na+少得多,这是因为:① K+大量地参与形成不溶于水的次生矿物(水云母、蒙脱石、绢云母);② 易为植物所摄取。
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