地下水污染控制复习资料

一、绪论1、污染控制（pollution control）：一般是指对人类在生产和生活过程中所产生的废水、废料及化学物质等，在其被释放到环境中之前，将其捕获或改变其形式，从而达到有效控制的目的。

2、地下水污染是指地下水受到人类活动的影响，从而导致地下水水质变差，以至于不再适合使用。

3、引起地下水污染的物质称为地下水污染物。

地下水受人类活动影响较大，其污染物质种类繁多，主要包括：合成有机化合物、碳氢化合物、无机阴阳离子、病原体、热量以及放射性物质等。

这些物质中，大部分溶解于水，具有不同的溶解度，这类物质被称为溶质。

4、地下水污染类型：地下水的细菌污染（细菌总数、大肠杆菌指数）地下水的化学污染地下水的热污染地下水的放射性污染5、地下水污染源及污染途径：排放废物的污染源贮藏、处理与处置废物的污染源运输过程中的污染源人类有计划的活动所导致的污染源污染水体进入含水层的通道人类活动产生或加剧的自然污染源6、地下水污染入渗类型：间歇入渗型连续入渗型越流型侧向补给型第二章1、岩石空隙是地下水储存的场所和运动通道。

空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律，都对地下水的分布和运动具有重要影响。

孔隙(松散岩石)裂隙(坚硬岩石)溶隙(可溶岩石)2、孔隙：松散岩石中颗粒或颗粒集合体之间的空隙。

孔隙体积的多少用孔隙度(n)来表示，即单位体积岩石(V)(包括孔隙在内)中孔隙(Vn)所占的体积。

孔隙度的大小取决于颗粒排列方式(图2-2、图2-3)，颗粒的分选程度，颗粒形状以及充填胶结程度。

对于粘性土，结构及次生孔隙是影响孔隙度的重要因素。

3、裂隙：由于地壳运动及内、外地质营力作用下岩石破裂变形产生的空隙。

裂隙按其成因可分为：成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙。

裂隙率(Kf) 是指包括裂隙在内的单位体积岩石中裂隙的体积(Vt)4、溶隙：可溶的沉积岩，在地下水溶蚀下产生的空隙。

溶穴(隙)的多少以岩溶率来表示。

溶穴的体积(Vk)与包括溶穴在内的岩石体积的比值称为岩溶率(Kk)。

5、气态水、结合水、重力水、毛细水、固态水6、结合水：松散岩石的颗粒表面及坚硬岩石空隙壁面均带有电荷，而水分子又是偶极体，由于静电吸引，固相表面具有吸附水分子的能力。

根据库仑定律，电场强度与距离的平方成反比。

当水分子与固相表面的距离足够小时，受固相表面的引力则会大于水分子自身的重力，这部分水我们就称其为结合水。

结合水区别于普通液态水的最大特征是具有抗剪强度，即必须施加一定的力才能使其发生变形，随着距离颗粒表面由近及远，结合水的抗剪强度减弱。

7、重力水是指在自身作用下能够自由运动的水。

它既不同于结合水附着在颗粒表面而不能自由运动，又不同于毛细水受表面张力的约束。

8、毛细水是指在松散岩石内复杂而细小的空隙中由于表面张力的作用而滞留着的地下水。

在地下水面以上的包气带中广泛存在着毛细水。

毛细水和重力水都是液态水。

毛细水有支持毛细水、悬挂毛细水和孔角毛细水（触点毛细水）。

9、水从地下水面沿着小孔隙上升到一定高度，形成一个毛细带，此带中的毛细水下部有地下水面支持，并随地下水面的升降而改变其位置，这类毛细水称为支持毛细水。

大气降水、地表水入渗或地下水位快速下降而形成的与地下水面不相连接的毛细水，称为悬挂毛细水。

其特点是毛细水成带状，但与地下水面无联系。

孔角毛细水存在于颗粒的接触处，多孤立存在而不形成毛细水带，与地下水面也无关。

孔角毛细水有补给成因的，有支持毛细水残留而成的，也有凝结成因的。

10、气态水：呈水汽状态贮存和运动于未饱和的岩石空隙中的水。

11、固态水：以固态冰的形式存在于岩石空隙中的水。

12、岩石水理性质主要有容水度、含水量、持水度、给水度与饱和差、透水性13、地表以下一定深度上存在着连续的具有自由表面的地下水。

在该地下水面以上，称为包气带；地下水面以下，称为饱水带。

14、包气带按不同的水文地质情况,可分为三种情况：（1）当地下水面埋藏很浅时，即使地下水面变动较大，毛管上升水总能达到地面，即地下水面和地面之间有毛管作用存在。

（2）当地下水面埋藏足够深时，即使地下水面变动很大，毛管上升高度总不能达到地表。

这样在地下水面和地面之间，自上而下可分为土壤水带、中间带和毛细水带。

（3）当地下水面的埋深介于以上两者之间时，随着地下水面的变动，毛细上升水有时能到达地表，有时则不能到达地表。

包气带是饱水带与大气圈、地表水圈联系的必经通道。

饱水带通过包气带获得大气降水和地表水的补给，同时又通过包气带蒸发排泄到大气圈。

15、含水层指能够透过并给出相当数量水的岩层，即饱含水的透水层。

含水层不但可贮水而且水还可以在其中自由运动。

16、隔水层是指不能透过并给出水，或是透过与给出的水量微不足道的岩层。

17、含水层形成的必要条件是：①岩层必须具有相当的空隙空间。

岩石的空隙越大，数量越多，连通性越好，储存和通过的重力水就越多，就越有利于形成含水层，如砂砾层等。

②必需具备储存地下水的地质结构。

一个含水层的形成必须要有透水层和不透水层组合在一起，才能形成含水地质结构。

③必须具有充足的补给水源。

若缺乏补给水源，即使该岩层具有很好的空隙空间和储水结构，也不能形成良好的含水层。

18、含水带指空间延伸长度较大，而宽度有限的狭长条状地带。

含水带裂隙（溶穴）发育，富水性强，与周围弱透水或不透水围岩成逐渐过渡状态，并可切穿不同成因和不同深度的岩体。

19、含水段指某一含水层厚度很大，但由于岩性差异，不同层段裂隙或溶穴发育程度不一，致使不同层段之间透水性差异较大，但其间并无明显隔水层存在，或通过断裂各段之间仍有较密切的水力联系。

20、含水岩组指具有统一的水力联系和一定的水化学特征的多个含水层的空间组合。

含水岩组中各岩层均属于同一地质时期同一成因类型的岩层。

21、按地下水起源不同，将地下水分为渗入水、凝结水、初生水和埋藏水；按矿化程度不同，可分为淡水、微咸水、咸水、盐水及卤水。

按地下水的埋藏条件不同可将地下水分为包气带水、潜水及承压水。

按含水介质类型，可将地下水分为孔隙水、裂隙水及岩溶水。

22、潜水：饱水带中第一个稳定隔水层(弱透水层)之上的具有自由表面的含水层中的重力水。

23、潜水的主要特征：（1）具有自由水面；（2）潜水面与地形相似，但缓于地形面；（3）动态变化大，资源调节性差；（4）在全部含水层范围内接受补给，排泄方式多样；（5）容易遭受污染。

24、承压水指充满于地表以下两个隔水层（或弱透水层）之间的具有承压性质的重力水。

25、承压水的特点：（1）承压水承受静水压力的作用，不具自由水面；（2）承压水的分布区与补给区不一致；（3）由于隔水顶板的隔离，承压水各要素动态变化不显著，受水文气象因素的影响较小；（4）承压含水层的厚度不受季节变化的影响，对于同一地点其厚度为定值；（5）承压水的水质不易遭受污染。

但是一旦受到污染，治理将会更加困难。

26、上层滞水：当包气带存在局部隔水层(弱透水层)时，局部隔水层(弱透水层)上就会积聚具有自由水面的重力水，称为上层滞水。

27、地下水中主要包括4种阳离子（Na+, K+, Ca2+, Mg2+）、3种阴离子（HCO3-, SO42-, Cl-）和4种气体成分（O2, N2, CO2, H2S）。

28、在自然界中改变地下水中化学成分的作用主要有溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用和混合作用等六种。

而随着人类活动的加强，人为作用在改变地下水化学成分中的地位也愈来愈重要。

29、在水与岩土相互作用下，岩土中一部分物质转入到地下水中，这就是溶滤作用。

溶滤作用的结果是，岩土失去了一部分可溶物质，而地下水中补充了新的组分。

30、由于蒸发而失去水量，使得地下水矿化度增高，由此而改变地下水中的化学成分，这个过程称为浓缩作用。

31、水中CO2 的溶解度受环境的温度和压力控制。

在温度升高或压力降低的条件下，因CO2的溶解度降低而造成水中部分HCO3- 以游离的CO2形式从水中逸出。

这种作用称为脱碳酸作用。

脱碳酸作用的结果地下水中HCO3- 和Ca2+ , Mg2+减少，出现CaCO3和MgCO3沉淀。

32、在还原环境中若存在有机物质时，脱硫酸细菌使水中的SO42- 还原为H2S，从而减少水中的SO42-含量，甚至使之消失，这种作用称为脱硫酸作用。

脱硫酸作用的结果是，水中的HCO3- 含量升高，PH值增大。

33、吸附在岩土颗粒表面的离子，在一定条件下可被其它阳离子替代转入地下水中，改变水中离子的成分或含量，这就是阳离子交替吸附作用。

不同的阳离子，其吸附于颗粒表面的能力不同。

自大而小排列为：H+ >Fe3+ > Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+34、成分不同的两种水汇合在一起，形成与原有两种水成分都不相同的地下水，这就是混合作用。

35、研究地下水水质的几个主要指标有：总矿化度、硬度、pH值、耗氧量36、硬度是一般将水中(Ca2+ + Mg2+)的含量称为水的硬度。

37、地下水化学成分比较常见的分类与图示方法有：舒卡列夫分类、斯拉夫杨诺夫、皮伯三线图解第三章1、地下水在岩石空隙中的运动称为渗流（或渗透）。

发生渗流的区域称为渗流场。

2、V=kj 达西定律3、渗透系数K 取决于两方面的因素：（1）渗透系数K取决于孔隙的大小和孔隙的多少。

（2）渗透系数K还和液体的性质有关。

4、流线是渗流场中某一瞬时的一条线，线上各个水质点在此瞬时的流向均与此线相切。

5、迹线是渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。

6、含水层或含水系统从外界获得水量的过程称为补给。

地下水的补给来源分为天然补给源和人类活动产生的补给源。

7、大气降水补给8、地表水补给9、灌溉水和渠道水的补给、含水层(含水系统)之间的补给、凝结水补给、融雪水和融冻水的补给、专门的人工补给10、影响大气降水补给地下水的因素：降水量的大小、降水组合特征、包气带特征（含水率、厚度、渗透性）、地形、植被。

11、不论地表水是动态的还是静态的，地表水的地下水的补给关系有三种：地表水补给地下水；地下水补给地表水；地表水和地下水表现为季节性互补12、两个含水层通过其间的弱透水层发生水量交换的现象，称为越流。

13、含水层或含水系统失去水量的过程称为排泄。

具体的排泄方式有：泉、泄流、蒸发、排向含水层(与含水层补给相同)、人工排泄(人工开采)。

14、根据补给泉的含水层性质，分为下降泉和上升泉。

下降泉是由潜水或上层滞水补给的泉，而上升泉是由承压水补给的泉。

15、受侵蚀作用，潜水面出露地表而成的泉称为侵蚀（下降）泉16、当地形切割到潜水含水层的隔水底板时，地下水从含水层和隔水层的接触处出露成泉，故称接触泉17、如果因隔水底板隆起，或相对隔水层的阻挡，使潜水面抬高出露地面而成的泉，称为溢流泉18、断层泉是承压含水层被断层所切，地下水沿着断层带上升涌出地表的泉，多呈线状出露于断层带19、蒸发是指潜水在土水势作用下运移至包气带进而变成水汽的现象。