地下水硬度升高的原因总结
地下水硬度概述
地下水硬度概述硬水的危害在日常生活中，用硬水洗衣物不仅肥皂不易起泡沫，丧失了去污能力，而且还能使纤维变硬、发脆，损坏衣物。
用高硬水洗澡后，头发、皮肤有发粘的感觉。
用硬水煮豌豆、蚕豆，不易煮熟烧烂。
硬水使壶底结垢1cm厚，比无垢水壶烧水多耗费约1/3的燃料。
当一个人长期饮用低硬水一旦改用高硬水时，就可能出现暂时性的肠胃功能紊乱。
近年来，饮用水硬度升高，是肾结石发病率增长的一个原因。
另外，有人根据国内外一些城市的调查，得出结论认为饮用水硬度与心血管病死亡率成正比。
在工业生产上，纺织印染工业使用硬水，既浪费肥皂，印染物又容易起斑点、生垢、发花、色彩黯淡、洁白度下降，从而造成次品及废品，增加了生产成本。
用硬水酿造果酒和啤酒，易产生混浊和沉淀，降低酒的质量。
硬水不能用来进行化学实验，也不能制取化学试剂、药品和针剂。
锅炉使用硬水，就会在炉内和管道上生成水垢，不但耗费燃料，而且还影响锅炉寿命，甚至会引起爆炸事故。
硬水的分类硬水是指水中溶解的某些矿物质较多。
通常把含有一定数量钙、镁、铁、铝、锰的碳酸盐、重碳酸盐、氯化物、硫酸盐及硝酸盐等杂质的水叫硬水。
水的软硬程度是以“硬度”来衡量的。
水的硬度是指除碱金属以外的全部金属离子浓度的总和，但硬度主要由钙、镁构成，所以水的硬度常指钙、镁离子浓度的总和。
因为不同种类的钙、镁盐类性质各异。
所以在硬度的名称划分上也不相同。
由钙、镁的酸式碳酸盐组成的硬度叫碳酸盐硬度，即暂时硬度（煮沸后可分解）。
由钙、镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐类组成的硬度叫非碳酸盐硬度，即永久硬度（在高温高压下才可沉淀消除）。
暂时硬度与永久硬度的总和叫总硬度。
硬水的形成各种天然水中不同程度地溶解有多种矿物质和气体。
雨、雪水降落到地面，并流入河、湖、沟渠与池塘，不断溶解土壤和岩石中的钙、镁、硫、氯等物质，因此，河、湖水中的矿物质要比雨雪水中的矿物质多，硬度也大。
如果雨雪水或河湖水渗入地下，由于通常流经的路途比河水要长，沿途溶解的矿物质种类和数量也比较多，所以地下水的硬度又比雨雪水与河湖水的硬度高。
地下水硬度升高机理浅析
地下水硬度升高机理浅析摘要地下水硬度升高是当今地下水环境问题中一个相当突出的问题。
它的产生及恶化对人类利用地下水有严重的影响，而其原因又是复杂多样的，本文通过对不同地区地下水硬度升高现象进行分析总结，以探究地下水硬度升高的机理。
地下水硬度升高主要是由于人为排放三废污染物和过量开采地下水引起。
关键词地下水硬度；过量开采；污染一、机理分析地下水是现今很多地方的主要供水源，广泛用于市政、工业、农业，其已成为制约我国区域经济的重要因素。
地下水硬度——这一地下水水质的重要指标在很多区域已随人类对地下水开发利用的加大而不断升高，其变化必将对地下水的使用造成严重后果。
对不同地方地下水硬度升高的现象进行研究，发现其主要有两方面的原因，一方面是由于污染而导致的硬度发生变化，另一方面是由于地下水的过量开采而引起的地下水水动力场和水文地球化学环境改变而引起的硬度变化[1～2]。
1.污染。
工业和生活污水渗漏进入地下水，某些含较高Ca2+、Mg2+的污水直接导致地下水的硬度升高。
这种现象在国内出现的很普遍，比如河南新乡市[3]。
2.地下水过量开采。
随着人类对淡水需求量的增大，地下水开采量急剧攀升，在我国很多地方都出现了地下水过量开采的现象，由此引起地下水水位降低，地下水漏斗形成并向外扩大。
进而引起地下水的水动力场和水文地球化学环境的改变，污染载体与包气带和含水围岩之间发生一系列的水文地球化学作用,促使土壤及其下层沉积物的钙镁易溶盐,难溶盐及交换性钙镁由固相向水中转移,从而使地下水硬度增高。
这其中包括的作用主要有酸性溶滤作用、碳酸溶滤作用、盐效应及阳（阴）离子交替吸附等,现就各种作用分别讨论如下：2.1酸性溶滤作用。
过量开采地下水造成区域性地下水漏斗形成，特别是在我国华北平原的沧州、石家庄等地区，这种现象尤为突出。
地下水水位下降，区域性降落漏斗形成，使得原来为饱水带的地带形成包气带氧化环境,而人为排放的硫化物进入地下后在此被充分氧化,污染溶液的PH 值降低,从而使溶滤作用加强,使大量的Ca、Mg由化合态变成游离态,导致地下水永久硬度增高。
地下水位上升的原因
地下水位上升的原因
地下水位上升有自然原因和人为原因。
降雨量短时间增大、喀斯特地区地下河流向的改变、地震活动异常，这些都可能导致地下水位上升，属于自然原因。
除此以外人工因素、例如人工补水和灌溉等，也会对导致地下水位上升。
地下水位上升有自然原因和人为原因。
降雨量短时间增大、喀斯特地区地下河流向的改变、地震活动异常，这些都可能导致地下水位上升，属于自然原因。
除此以外人工因素、例如人工补水和灌溉等，也会对导致地下水位上升。
导致地下水位变化的自然因素有哪些1、降雨量。
降雨量越大，渗入地下的水量就越大，地下水越丰富。
2、蒸发量。
在干旱道地区，浅层地下水也会因表层土壤水分的蒸发而损失。
地下水位越深，影响越小。
假如灌溉量过大，也会因此形成盐碱地。
3、温度。
在高寒和高纬度地区，当气温长时间低于0度时，表层地下水会凝固成冰，形成冻土。
地下水上涨治理情况汇报
地下水上涨治理情况汇报近年来，地下水上涨治理工作一直是我们关注的重点之一。
通过不懈努力，我们取得了一些成果，同时也面临着一些挑战和问题。
下面我将就地下水上涨治理情况进行汇报。
首先，我们对地下水上涨的原因进行了深入分析，发现主要是由于地表水排水不畅、地下水开采过度等因素导致。
因此，我们加强了地下水监测和调查工作，及时掌握地下水的变化情况，为治理提供科学依据。
其次，针对地下水上涨的治理措施，我们采取了多种手段。
一方面，加强了地下水的监管和管理，严格控制地下水的开采量，遏制过度开采现象。
另一方面，加大了地表水的排水力度，改善排水系统，减少地表水对地下水的影响。
同时，我们还加强了地下水补给措施，通过人工补给和水资源调度等方式，增加地下水的补给量，维持地下水的平衡。
在治理工作中，我们也遇到了一些困难和挑战。
一方面，地下水上涨的治理需要全社会的共同参与和支持，需要各方共同努力，而这需要时间和精力的积累。
另一方面，地下水上涨治理的成本较高，需要大量的资金投入，而目前资金来源仍然存在一定的不足。
为了进一步加强地下水上涨治理工作，我们将继续加强地下水监测和调查工作，掌握地下水的动态变化情况，及时采取相应的治理措施。
同时，我们还将加强宣传和教育工作，提高全社会对地下水保护的意识，共同参与地下水治理工作。
此外，我们还将积极争取各方支持，争取更多的资金投入，确保地下水上涨治理工作的顺利进行。
总的来说，地下水上涨治理工作是一项长期而艰巨的任务，需要全社会的共同努力。
我们将继续加大工作力度，不断完善治理措施，努力实现地下水上涨治理工作的良好效果。
希望广大社会各界能够共同关注和支持地下水上涨治理工作，共同为地下水的健康发展贡献力量。
地下水硬度升高机理研究综述
１ 人类活动条件下地下水硬度的演变
国外研究侧重 于城市发 展 和农业 活动对 地下 水质 量 的影
响
， 关注人类活 动使地 下水 中 ｃ 含量 增加 ， ａ 引起 地下 水
硬度升高 Ｊ 。国内凋查 显示 ， 京 市、 北 石家庄 市、 宁市 、 西 洛
阳市 、 安市 、 西 济南 市 、 太原市 等城市 浅层地 下水 硬度从 ２ ０世
定， 美国关于地下水硬 度 的分类标 准 中软水 、 中度水 、 硬水 、 极
磷厂排放的废物 ， 污水 中 Ｎ 与黏土 中的钙镁 离子之 间发生 了 ａ 阳离子交替吸附作用 、 溶滤 作用 和盐效 应 ， 引起 了地 下水 硬度 升高 。 西安市渭滨区地下水硬度超标 区以建 城 区为中心 ， 西到皂
南起南苑 ， 北至黄寺 ， 呈不规则分 布 ， 其他 超标 区零 星分布 于海 淀、 房山 、 大兴 和通 县等地 ” 。
洛阳市部 分水 源井多年水质监测资料 显示 ， 地下在减 轻地下水硬度升高 对人类健 康和工农
、 的 危 害 Ｊ
２ 纪７ ０世 ０年代为 ３ ８ｍ ／ ，０年 代为 ５３ ｍ ／ ９ ６ ｇ Ｌ ８ ４ ｇＬ，０年代 达到 ８ ４ｍｇＬ 工业酸性废 水直接渗入地下 ， ７ ／ 。 溶解 了土层 中的钙 、 镁 矿物质并带入地下水 中， 引起硬 度升高 ｊ 。 此外 ， 呼和浩 特市 、 银川 市 、 州市 、 郑 哈尔滨市 、 邯郸市等城 市的地下水硬度也呈不 同程度 的升高趋 势。
收稿 日期 ：ＯＯ ０ － ７ ２ Ｌ一 ９ ２
纪７ ０年代起呈逐渐 升高趋势。 西宁市吴 仲到 大堡 子地 区 １６ ９ ５年 地下水 硬度 为 ２ ３ ６— １． ２ ７ ０ｍ ／ ，９ ４年 为 ３ ３ ８～ ０ ． ｇ Ｌ １ ８ ６ ． ｇ Ｌ １７ ７ ． ４ ９ ４ｍ ／ ，９ ６年为 ４ ８ ４— ９． ５ ９ ６ｍ ／ ， 幅较 大 。龚 建平分 析认 为 ， 宁市城 市 建设 的 ６ ． ｇ Ｌ 增 西 快速发展 ， 工业 废水 、 活污水和固体垃圾渗 滤液大 幅增加 ， 生 这 些废水 中可降解 的有机物使地下水 中 Ｃ ：的平衡 压力升高 ， Ｏ 离 子交换作 用和盐效 应使地下水硬度升高 ” 。 石家 庄市 ４个 区地 下水 硬度 异常 增高 。西 部异 常 区电化 厂含 ｃ “ 和富含 可溶 盐的污水直接下渗 ， ａ 导致地下水硬度高达 １１６ ３ｍ ； ４ ． Ｌ 高英 区电厂和果园 的酸性溶 滤作 用使地 下水硬
枣沟村浅层地下水总硬度偏高的原因分析
水的总硬度是指溶解在水中Ca 2+和Mg 2+的总浓度,是影响水质的一个重要指标,随着环境污染的日趋严重和地下水开采强度的加剧,地下水的总硬度、总矿化度不断增高,甚至水化学类型也随之发生变化[1]。
据2002年我国城市水质污染基本概况统计,130个城市浅层地下水主要超标因子为总硬度、矿化度、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、pH 值以及Cl -和F -等,东北、华北、西南、西北以硬度为第一超标因子。
地下水硬度的偏高不仅影响身体健康,也对工农业产生重要影响[2]。
而更多的研究显示,地下水总硬度的偏高与人类活动有直接关系。
枣沟村位于太原市东部,现有人口500余人,水浇地80000m 2,坡地113333m 2。
以农耕经济为主,以蔬菜种植为主业。
近年来,其浅层地下水的污染程度日趋严重,特别是地下水的总硬度逐年增高,影响了当地居民的日常生活及工农业的正常生产。
因此,开展对枣沟浅层地下水总硬度的分析与研究有着重要的现实意义。
1研究区域概况枣沟村属于太原市杏花岭区中涧河乡管辖,南北宽600m,东西长720m。
研究区内东部高西部低,地形起伏较平缓,属暖温带大陆性季风气候,多年平均降水量433.9mm。
根据野外调查和施工钻孔资料,枣沟村南北两侧黄土梁主要发育原生第三、第四系黄土或红土,局部见夹钙质结核,浅层地下含水层赋存于第四系全新统松散岩类孔隙砂砾石中,分布较稳定,富水性较弱,由东向西径流,埋藏较浅。
大气降水是其主要的补给来源,砂砾石及粗、中砂含水层成为浅层地下水径流、排泄的主要通道。
含水层下部为隔水性能相对较好的黏土。
2地下水总硬度监测监测与评价在评价区内布设6眼监测井(见第68页图1),采用2008年7月11日监测数据,对枣沟浅层地下水总硬度进行分析。
总硬度监测按照GB 5750—85生活饮用水标准检验法执行,依据GB5749—85生活饮用水卫生标准进行评价,超出标准值(450mg/L)即为地下水总硬度超标,超标程度用超标倍数表示,即P =C /C 0-1.式中,P 为超标倍数;C 为总硬度体积分数(以Ca-CO 3计),mg/L;C 0为总硬度标准值(以CaCO 3计),mg/L。
石家庄滹沱河地区地下水高硬度成因:影响因素及多元统计分析
石家庄滹沱河地区地下水高硬度成因：影响因素及多元统计分析秦正峰;吴昊澜;薛强;刘菲;荆继红;杨晓芳【摘要】以石家庄滹沱河典型地区为对象,运用描述性分析、聚类分析和因子分析研究了地下水高硬度的成因.研究区地下水总硬度超标严重,超标率为85.2％,地下水总硬度与pH和井深在0.01水平上呈显著性负相关,与TDS和NO3-在0.01水平上呈显著性正相关;聚类分析将地下水分成了3种类型,从Ⅰ类至Ⅲ类水,SO42-和Cl-以及Na+K毫克当量百分数在逐渐增大,受人类活动的影响显著;因子分析结果表明,影响地下水化学组分(尤其是总硬度)的因素有:由工业和生活污染引起的钙镁碳酸盐及硅酸盐的溶滤作用和阳离子交换反应,农业生产产生的污染,地下水的氧化还原环境,其贡献率分别为56.3％、17.4％和12.5％.【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2019(039)001【总页数】9页(P64-72)【关键词】地下水;硬度;多元统计分析法;滹沱河地区【作者】秦正峰;吴昊澜;薛强;刘菲;荆继红;杨晓芳【作者单位】中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室,北京100083;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西桂林541004;中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室,北京100083;中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京100085;中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室,北京100083;中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室,北京100083;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061;中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京100085【正文语种】中文【中图分类】P641.3石家庄市位于滹沱河平原,主要由地下水供给生活、农业和工业用水,随着经济的发展,地下水开采量逐年增加,地下水超采导致水位下降,形成常年性地下水降落漏斗[1],钙镁离子浓度升高。
平原区地下水总硬度升高机理探析
平原区地下水总硬度升高机理探析作者：董立岩来源：《现代农业科技》2008年第15期摘要平原区地下水总硬度升高机理较为复杂。
在黑龙江省西部平原区一带的地下水总硬度升高机理分析过程中，分析了地下水硬度升高的3种作用过程。
指出总硬度升高主要表现为暂时硬度（HCO3硬度）的升高，其次是永久硬度氯化物的升高，多表现为碳酸钙的升高，总硬度的变化与水位具有密切关系，水位高时硬度低，认为其污染原因与机理较为复杂。
为相同水文地质单元的地下水污染分析问题，提供了理论与方法。
关键词总硬度；机理分析；地下水；潜水；承压水；黑龙江西部平原区中图分类号P641.12文献标识码A文章编号1007-5739（2008）15-0331-011地貌特征与水文地质条件齐齐哈尔市位于松嫩平原西部，由于河流改道及风力作用，形成了岗洼交错，微波起伏的地貌特征。
其局部上覆亚黏土、亚砂土层，分布不稳定，厚薄不均，大部分地区缺失，就地貌成因而言，均属堆积地形，成因形态可分为冲积、湖积低平原及冲积河谷平原。
本区地下水富水性强，水量丰富。
由于白垩纪以来缓慢的沉降作用，在巨厚的白垩系与第三系之上，经嫩江及其支流的长期泥沙冲积，堆积了很厚的第四纪松散堆积物。
第四纪砂与砂砾石为主的松散堆积物厚达148m。
嫩江及其支流发育其上，并与地下水连通，形成了承受降水、河水及外区潜水径流补给的大面积的、水量相当丰富的厚砂砾石孔隙潜水富水区[1]。
2地下水水质污染现状黑龙江省西部平原区一带，第四系潜水和承压水均属中性低矿化重碳酸型淡水。
pH值一般多在6.60～8.36；溶解性总固体潜水一般为230～800mg/L，承压水一般为140～380 mg/L；总硬度潜水一般为120～500mg/L，承压水一般为90～170mg/L；水化学类型两者基本相同，均以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Na、HCO3- Na·Ca型为主，其次是HCO3-Ca·Mg 型水。
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地下水硬度升高的原因总结
硬度是以水中钙离子、镁离子、钡离子等非碱土金属以外的金属离子的总和来度量的。
但是，除钙镁离子外，其他金属离子在水中的含量都很微，因此，硬度一般以水中的钙和镁来度量，其计算方法是钙和镁的毫克当量总数乘以50。
通过查找资料得知，很多地区地下水硬度近年来都有所上升，总结其原因如下：
1 工业废水及居民生活污水随意排放
对北京的大兴区的调查资料知，在2000年全区废污水排放总量为1542.8万立方米，其中工业废水排放总量为292.6万立方米，进入污水处理厂处理排放的仅占33.3%，其余均通过排水沟就近排入河道或就地入渗。
因此，地表污水中很多酸、碱、盐类等物质被带进土壤层，经过化合分解、离子交换与离子效应等化学作用，把土壤中的钙镁物质溶解或置换出来，造成地下水硬度升高。
同时由于这些水中可能含有大量的有机质，在生物降解过程中会产生较多二氧化碳，打破原来地下水中二氧化碳的平衡，促使碳酸钙的溶解，也会使地下水的硬度升高。
2 污水灌溉
由于水资源的缺乏，有些地区长期用污水灌溉，污水中含有大量的钠氯等离子，这些富含可溶盐的污水，渗经富含饱和钙镁胶体的土层时就能发生离子交换反应，使地下水硬度升高。
3 过量开采地下水
地下水过量开采引起水动力场和水文地球化学环境的改变，污染载体与包气带和含水围岩之间发生一系列的水文地球化学作用，促使土壤及其下层沉积物中的钙镁易溶盐、难溶盐及交换性钙镁由固相向水中转移，从而使地下水硬度升高。
这些作用主要有酸性溶滤作用、碳酸溶滤作用、盐效应及盐污染。
其中盐效应的作用机理为：地下水水位下降使含水层变薄，使其对盐分的稀释能力逐渐减弱，从而使地下水中溶解性总固体增加，从而水中离子总量增加，离子强度显著增强，在强电解质作用下水中碳酸钙、碳酸镁的溶解度增加，使更多的钙镁离子进入地下水中，引起硬度升高。
5 酸雨
北方和重庆等地的酸雨也会导致地下水含盐量增加，从而使硬度变大。
4 工业废渣和城市生活垃圾的随意堆放，农药、化肥的大量使用
以河南省为例，该省每年产生几千万吨的工业废渣和城市生活垃圾，而这些固体废物被随意堆放，它们在阳光、氧气、二氧化碳、水分以及生物的作用下，发生分解、氧化，把土壤中的钙镁物质置换出来，这些钙镁物质又随雨水、灌溉水和污水、废水渗入地下，从而引起浅层地下水硬度升高。
同时农药化肥的大量使用也会使地下水硬度升高。
参考文献：
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1005093109 何琛芝。