地下水水化学特征分析方法研究
某煤矿矿区地下水水质化验分析研究
某煤矿矿区地下水水质化验分析研究摘要煤矿矿区地下水水质化验分析研究工作的目的是查清矿区内的水文地质条件，分析矿床的充水条件，预测各矿体在开采过程中的矿坑涌水量，减少或避免突水对矿山生产造成的危害，为保证煤矿开采提供理论依据，为保证煤矿安全生产提供基础。
本文在充分收集区内现有相关资料和研究前人工作成果内容的基础上，研究某矿区地下水系统的水化学特征。
关键词煤矿矿区；地下水；水质化验0 引言煤矿矿区地下水水质化验对预防煤矿透水事故具有重要的作用，目前煤矿透水事故已经成为了继瓦斯爆炸之后最容易发生的事故之一。
2004年，内蒙古某煤矿发生了11 854m3/h的特大透水淹井事故，该事故造成13人死亡，2人失踪，直接经济损失达287.5万元。
为了判断矿区透水事故的地下水来源和避免同样事故的发生，本文对该矿矿区地下水水质进行了化验分析研究。
为研究该矿区地下水系统的水化学特征，笔者在充分收集区内现有有关资料和研究前人工作成果内容的基础上，开展了坑道和地表水文地质试验、水文地质测绘、同位素测定、水质化验等水质研究工作。
1 煤矿矿区地下水化验研究的方法矿物离子的含量在地下水化学特征及其分析指标中占有非常重要的地位，地下水研究工作者把岩石圈中容易迁移且含量丰度较高的元素离子或分子称为标准型组分，并且根据标准型地下水组分(离子、分子等)的含量对地下水系统进行分类。
同时，地下水中各类阳离子和阴离子的浓度总和也表明了该地区的地下水的矿化程度，通常地下水系统中含有HCO3-、Ca2+、Mg2+浓度较高的为低矿化水，含SO42-较高的为中矿化水，含Cl-较高的为高矿化水，其具体研究方法如下。
2.1 地下水硬度的计算方法一般情况下，采用Ca2+和Mg2+浓度的总和表示地下水的硬度，因此，水的硬度主要与水中的Ca2+和Mg2+含量有关，故采用状态方程式对水的总硬度与Ca2+和Mg2+进行关联分析，找出引起水硬度变化的主要因素。
经计算Mg2+对总硬度的关联度为r1=0.959，Ca2+对总硬度的关联度为r2=0.894，可见此地区地下水中，引起总硬度变化的主要因素是Mg2+，相关曲线如图1所示。
地下水水化学特征与环境变化的分析研究
地下水水化学特征与环境变化的分析研究地下水是生活中不可或缺的水源。
它来源于降水渗透入地下，经过长时间过滤和沉淀，逐渐形成储存于地下岩石孔隙和裂缝中的水。
地下水水化学特征指地下水中的化学成分特征。
地下水主要由几种成分组成，包括阴离子、阳离子、溶解氧、碳酸盐、硫酸盐等。
这些成分包含各种元素，如氢(H)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、钙(Ca)、氨(NH4)、氟(F)、氯(Cl)、硝态氮(NO3)、硫酸根(SO4)等。
这些化学成分的含量和比例代表着地下水的水化学特征。
通过分析这些特征，可以深入了解地下水的来源、形成过程和水体的环境变化。
地下水来源复杂，其水化学特征也受到多种因素的影响。
地下水主要来源于降水和地表水的渗透入地下。
地下水渗透过程中受到地质、水文和生态等方面的影响，如岩土性质、地下水流动路径、微生物作用等因素。
地下水所受影响的因素不同，其水化学特征也会有所不同。
例如，火山岩、石灰石和岩盐等岩石的地下水中钾、钠、镁、氯的含量较高。
而花岗岩、二长岩和片岩等岩石的地下水中钙、镁的含量较高。
地下水的水化学特征还与环境变化有关。
随着人类活动的增加，各种污染物和化学物质不断释放进地下水中，破坏了原本的水化学平衡。
例如，工业生产和农业灌溉中使用的化学物质，如农药、化肥、铬、氨氮等会导致地下水中污染物含量的增加。
环境气候变化也会影响地下水的水化学特征。
全球气候变暖导致地表水蒸发增加，降水量减少，会降低地下水的补给，导致地下水位下降，对地下水的水化学特征产生影响。
在分析地下水水化学特征时，需要进行长期观测和监测，并建立合理的分析模型，以便更好地理解地下水的来源、特征和环境变化。
同时，应针对不同区域、不同岩性和不同人类活动的影响，制定相应的保护和治理措施，以维护地下水的水化学平衡和水质的安全。
总之，地下水是人类不可或缺的水源，了解其水化学特征及其与环境变化的关系，有助于更好地保护和管理地下水资源，维护生态平衡和人类健康。
第八章地下水化学的研究方法
• 地球化学或水文地 球化学模型：为地 质系统开发的化学 模型。
• Speciation: the equilibrium distribution of aqueous species among free ions, ion pairs, and complexes (an integral part of phase distribution, mass transfer, and reactionpath calculation)
• A chemical model, which describes the the behavior of solutes in the water.
这种预测通常基于以下模型： • 一个是描述水流动的水文学模型； • 一个是描述水中溶质行为的化学模型.
Aqueous geochemical modeling began more than 30 years ago as an attempt to apply more quantitative techniques to the interpretation of water-rock interactions.
现场过滤 N2作保护气
4、有机物：棕色玻璃瓶；无机物用硬质塑料瓶； 重金属样品分析：加1：1盐酸使pH < 2.0； TOC分析：加H2SO4使pH < 2.0； S同位素分析：加CuCl2灭菌； As形态分析：加0.25M EDTA； 微生物分析：冷藏（2-5 0C）；
二、地下水样品的分析
1、IC：主要离子（HCO3-除外）； 2、AFS：As、Hg、Se、Sb等； 3、ICP-AES：金属元素； 4、GC：挥发-半挥发性有机物； 5、LC：不易挥发性有机物； 6、ICP-MS：微量元素；
《红碱淖流域地下水化学特征及成因机制研究》范文
《红碱淖流域地下水化学特征及成因机制研究》篇一一、引言红碱淖流域位于我国某重要地理区域，其地下水化学特征及成因机制研究对于理解该地区水文地质条件、水资源保护及合理利用具有重要意义。
本文旨在通过对红碱淖流域地下水化学特征的系统研究，揭示其成因机制，为该地区的水资源管理和环境保护提供科学依据。
二、研究区域与方法（一）研究区域概况红碱淖流域地理位置特殊，地势复杂，气候多变。
流域内分布着多种岩性土壤类型，地下水类型多样。
本文选取了流域内具有代表性的地区进行地下水化学特征及成因机制的研究。
（二）研究方法本研究采用现场勘查、地下水样品采集、室内化学分析及数学模型分析等方法。
通过对地下水的温度、pH值、电导率、主要阴阳离子等指标的测定，分析地下水的化学组成及其空间分布特征。
运用水文地质学、水化学和同位素地球化学等方法，探讨地下水的成因机制。
三、地下水化学特征分析（一）主要离子组成及空间分布通过对红碱淖流域地下水的化学分析，发现该地区地下水主要离子组成包括Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-等。
不同地区的主要离子组成及浓度存在差异，表现出明显的空间分布特征。
总体来说，流域北部地区地下水的矿化度较高，而南部地区则相对较低。
（二）水质类型及分布根据地下水的化学成分及主要离子比例，可将红碱淖流域地下水分为硬水、软水及中间类型水。
不同类型的水质在流域内呈现出一定的分布规律，与地形、岩性及水文地质条件密切相关。
四、成因机制研究（一）地下水补给来源红碱淖流域地下水的补给来源主要包括大气降水、河流渗入、地下水径流等。
不同补给来源的水质特征及对地下水的化学成分影响不同，共同作用形成了该地区地下水的化学特征。
（二）水岩相互作用水岩相互作用是影响地下水化学特征的重要因素。
在红碱淖流域，地下水与岩石、土壤中的矿物质发生溶解、交换等作用，导致地下水中主要离子的含量发生变化。
不同岩性土壤类型的溶解作用及离子交换过程差异，导致地下水的化学成分在不同地区表现出差异性。
油田地下水地化特征及分析方法
油田地下水与油气生成、运移、聚集和保存的关系非常密切,它们共存于同一地质沉积环境并相互接触和交换,地下水的地球化学特反映了油气形成的整个过程[1～5]。
本文从油田地下水的地化特征角度阐述其分类、形成与影响因素及分析方法。
有助于认识油气生成和分布规律、确定有利储层,进一步加深对水驱油规律认识,更有效地为油田开发服务。
1 地化特征油田地下水无机组分特征类似深层地下水水性特征,表现为矿化度、离子分异和D函数等方面。
1.1矿化度油田地下水较一般地下水矿化度为高,海相油田地下水矿化度稍高于陆相油田,但后者变化幅度比前者略大。
油田水矿化度变化规律为:(1)水交替缓慢、封闭性好的还原环境下矿化度较高,且矿化度由周围向中心呈增高趋势;(2)水交替良好且有渗入水补给地区,矿化度明显降低;矿化度高低与埋深成正比。
油田水比一般地下水矿化度高是由原始沉积水在相对封闭环境中经受的深部高温蒸发浓缩作用造成的。
1.2离子分异海相和陆相油田水在离子组分方面离子分异现象表现既有相同之处也存在差异。
其同样表现为Cl-和Na+占优势;差异在于陆相油田水富集HCO3-,而海相油田水Ca2+和Mg2+相对富集。
SO42-在两种油田水中含量都较少,但陆相中比海相中稍多,且变化较大。
1.3 D函数佩尔托用D函数用以反映阳离子或阴离子之间的比率关系,D函数值小表示某个组分占优势,如大庆油田阳离子D函数值为2.78,其中Na+占绝对优势。
D函数值大表示各组分的比率之间相差较小。
D函数值小通常是油田水的特征,反之则为非油田水的特征。
研究表明:在天然水系中,阳离子的D 函数值一般随矿化度的增加而降低,地表水中,淡水湖和河水>咸水湖和海水;在地下水中,潜水>中深层地下水>油田水。
油田水D函数特征的形成,主要是由于油田水离子分异现象所造成的。
2 分类油田地层水多采用水中所溶解的无机矿物离子成分的含量或比率进行分类,包括帕勒梅尔、苏林、肖勒及国内的刘氏分类法等。
不同水源地地下水的水化学特征及其环境效应
不同水源地地下水的水化学特征及其环境效应下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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广州市浅层地下水化学特征分析
广州市不仅是珠江三角洲的政治中心ꎬ 同时也是
整个地区的经济中心ꎮ 随着广州市多年的经济发展ꎬ
人口逐渐增多ꎬ 工业产业类型多样且复杂ꎬ 土地利用
类型更是丰富ꎬ 对地下水化学特征有显著影响ꎬ 再加
上研究区近几十年来自然条件也发生了改变ꎬ 自然与
行了 ２ 次测试ꎬ 现场测试指标为水温气温以及 ｐＨ 值等
７ 项ꎬ 实验室无机测试指标为 Ｋ 、 Ｎａ 、 Ｃａ２＋ 、 Ｍｇ２＋ 、
＋
＋
ＮＨ４ 、 ＨＣＯ３ 、 Ｃｌ 、 ＳＯ４ ２－ 、 ＮＯ３ 等 ２６ 项ꎮ 为 确 保 水
＋
－
－
－
样分析的正确性ꎬ 对已有数据进行电荷平衡检验ꎬ 分
析显示ꎬ 有一组数据结果不可靠ꎬ 将数据剔除ꎮ
为 １７２０ｍｍꎮ 区域内主要有珠江流经ꎬ 除此外河流水
系发达ꎬ 大小河流 ( 涌) 众多ꎬ 水域面积广阔ꎮ
广州市人口密度为 １９５０ 人 / ｋｍ ꎬ 地区生产总值
２
２２８５９ ３５ 亿元ꎬ ２０１８ 年人均 ＧＤＰ １５５４９１ 元ꎬ 城镇化
率为 ８６ ３８％ꎮ 广州市在 １３ 个省考核断面中ꎬ Ⅱ类水
向南呈现补给排泄趋势ꎮ
※农业科学
农业与技术 ２０１９ꎬＶｏｌ ３９ꎬＮｏ ２０ ２ ５
散岩类 ７５ 组ꎬ 基岩区 １６ 组ꎬ 岩溶区 ２ Ｎ２３°０６′３２″ꎬ Ｅ１１３°１５′
２
海珠 区、 荔 湾 区、 天 河 区、 白 云 区、 黄 埔 区、 花 都
区、 番禺区、 南沙区和从化市、 增城市ꎮ 据 ２０１６ 年
统计ꎬ 常住人口达 １４０４ ３５ 万人ꎮ 广州市是一座有两
千多年的悠久历史的文化名城ꎬ 如今也 是 人 口 密 度
山东省肥城断块岩溶水系统地下水水化学特征及演化分析
山东省肥城断块岩溶水系统地下水水化学特征及演化分析张文强 1,2，滕 跃 1,2，唐 飞 3，王金晓 1,2，许庆宇 1,2，张海林1,2（1. 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队, 济南 山东 250014；2. 山东省地下水环境保护与修复工程技术研究中心, 济南 山东 250014；3. 山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队, 泰安 山东 271000）Ca 2+Mg 2+HCO 3−SO 2−4HCO 3−Ca (Mg )HCO 3·SO 4−Ca HCO 3·Cl −Ca SO 4·HCO 3−Ca SO 4·NO 3−Ca SO 4·HCO 3−Ca ·Na Cl ·SO 4−Ca ·Na Cl −SO 2−4NO −3摘 要：地下水是肥城地区最主要的供水水源，近年来受到工农业生产、煤矿开采、闭坑、矿井排水等人类活动影响，肥城地区地下水动力场及化学场都发生了变化，为查明地下水的环境质量状况，文章在研究水文地质调查和样品采集分析基础上，综合运用数理统计方法、水化学方法（Piper 三线图、Gibbs 模型、矿物饱和指数、离子比例分析）等，探讨肥城断块地下水水化学特征及演化规律。
结果表明：（1）研究区地下水均呈弱碱性，、、和为主要离子，主要来源于方解石、白云石及石膏溶解；矿物饱和指数表明方解石和白云石绝大多数处于饱和状态，石膏和岩盐矿物呈溶解未饱和状态。
（2）区内岩溶水化学类型主要为型，其次为型和型。
孔隙水主要为型、局部出现型。
河流水化学类型相对复杂，包括型、型等。
（3）区内地下水中、和含量相比1999年、2013年显著升高。
裂隙水及岩溶水水质整体较好，局部呈点状变差，孔隙水及河水水质普遍较差，影响区域地下水水质的主要因素有化肥施用、禽畜养殖、生活污水下渗以及煤矿排水等。
关键词：岩溶水系统；地下水；水化学特征；演化规律；肥城断块中图分类号：P641.3 文献标识码：A 文章编号: 1001 − 4810 （ 2023 ） 05 − 1047 − 14开放科学 （ 资源服务 ） 标识码 （ OSID ）：0 引 言我国北方岩溶水具有分布面积广、动态稳定、水量丰富、水质良好等自然属性[1]，为解决城市供水、保障工农业生产发挥着支撑性作用[2]。
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资源环境
节能减灾
与s/cm ，它不仅反映了水中例子强度，还可以指示总
例子组成以及溶解态的无机物组成。
2.1.3水中溶解氧
地下水水体中元素在三相中转化，同水中的氧化还原反映强度有很大关系，水中溶解氧的浓度直接反映生态环境的
节能技术改造节能汇总表
4结论
项目改造前公司2009年2座混合式一段煤气发生炉耗煤53900t/a （热值7200kcal/kg 的高热值块煤，折标煤55441tce/a ），5座链排式燃煤喷雾干燥塔粉煤67231.8t/a （热值5780kcal/kg ，折标煤55514.3tce/a ），合计烧成热耗110955.3tce/a （相当于5000kcal/kg 的原煤155336t/a ），产品烧成单耗为4.5287kgce/m 2；水消耗量为88.7949万m 3/a ，电消耗量4988.81万kwh/a 。
煤气炉改造后烧成单耗下降为3.53985kgce/m 2，公司用5000kcal/kg 的原煤121419.865t/a ，煤气炉改造节煤折标煤
24226.825tce/a （相当于5000kcal/kg 的原煤33916.135t/a ），改造后用电4397.3156万kwh/a ，项目改造节电591.4944万kwh/a,项目改造节能折标煤26297tce/a 。
煤气发生炉气化后的炉渣基本不含可溶性的有害物，对环境不会造成危害，可以用于铺路、制砖。
由以上所述，本项目改造完成后，公司可年节约原煤折标煤24226.825tce/a ；建成后的环保效益显著，从源头上削减烟尘和SO 2等污染物，明显改善周边的环境。
参考文献：
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资源环境
节能减灾
与D 和
D=7.87
d-d ，
d ，
ｄ）和氧同位素（
18
O 值推算泉水的补给高程。
据于津生(1980年)
对川西藏东、四川、贵州地区
18
O
值降低-0.31‰作为18
O 值一8.6‰对应
的高程1300m 为基准，推算出各泉水的补给高程。
2.2.4F-和氨氮分析
研究区地下水的氟主要来源于含氟量较高的矿物。
主要赋存于地表低洼的包气带土壤，通过降水的溶滤和入渗作用，使得F-在地下水中有一定含量的富集。
但由于水F -易于Ca 2+结合形成CaF 2，Ca 2+浓度平均和F -具有很好相关性。
氨氮是指水中以游离氨（NH 3）和铵离子（NH 4）形式存在的氮。
动物性有机物的含氮量一般较植物性有机物为高。
同时，人畜粪便中含氮有机物很不稳定，容易分解成氨。
因此，水中氨氮含量增高时指以氨或铵离子形式存在的化合氨。
氨氮主要来源于人和动物的排泄物，生活污水中平均含氮量每人每年可达2.5～4.5公斤。
雨水径流以及农用化肥的流失也是氮的重要来源.氨氮分析是地下水水污染点源面污染的主要研究内容。
3结论
对于地下水水化学特征的研究利用先进的研究手段（同位素，微生物，溶解氧等）接合水化学分析方法，可以对地区地下水理化性质特征以及影响因子进行有效分析。
对地下水空间-时间动态变化特征及水化学水文环境进行研究。
对地下水风险进行量化评估，对合理开发和有效保护地下水资源提供相应的理论依据。
参考文献：
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