地下水污染与治理课件.ppt
《地下水污染与治理课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《地下水污染与治理课件.ppt(74页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、关于地下水污染与治理现在学习的是第1页,共74页第一章 基本概念地下水的形成 土壤结构与渗透性 土是具有连续孔隙的介质。水就会在水位差的作用下,从水位较高的一侧透过土的孔隙流向水位较低的一侧。现在学习的是第2页,共74页现在学习的是第3页,共74页 地下水分类地下水分类 1、地下水的定义:埋藏在地表以下空隙(孔隙、裂隙、溶隙)中的水称之为地下水。空隙描述孔隙度、裂隙度、溶隙度。2、含水层和隔水层的概念:能够储存并给出一定量水的岩层称为含水层 不具透水和给水能力的岩层称为隔水层,两者界限并不绝对。没有绝对不透水的岩层。现在学习的是第4页,共74页 地下水的形成和运动 岩石中水的存在形式岩石中水的
2、存在形式根据水在空隙中的物理状态,水与岩石颗粒的相互作用等特征,一般将水在空隙中存在的形式分为五种。即:结合水:依靠静电引力和表面力在岩石表明形成薄膜,不能自由运动,与岩石性质有关,颗粒越细,表面越大,结合水越多。重力水:当薄膜厚度增加,表面力减弱,重力大于表面 力,形成重力水,可自由运动,是我们关注的重点。毛细水:地下水面以上岩石孔隙中由于毛细作用,形成一定高 度毛细水带。固态水:土壤冰冻层内的水。气态水:地下水面以上岩石孔隙中的水蒸气现在学习的是第5页,共74页地下水的形成条件(1)岩层要具有能容纳重力水的空隙(2)具有储存和聚集地下水的地质条件 岩层下有隔水层,使水不能向下漏失;水平方向
3、有隔水层阻挡,以免水全部流空。只有这样才能使运动在岩层空隙中的地下水长期储存下来,并充满岩层空隙而形成含水层。(3)具有充足的补给来源 现在学习的是第6页,共74页 地下水分类地下水分类 按埋藏条件可以分为潜按埋藏条件可以分为潜水、承压水、上层滞水水、承压水、上层滞水 含水层:能够透过并给出相当数坛含水层:能够透过并给出相当数坛水的岩层;水的岩层;隔水层:是指不具透水和给水能力隔水层:是指不具透水和给水能力的岩层两者的区分不是绝对的。形成的岩层两者的区分不是绝对的。形成含水层的条件:含水层的条件:现在学习的是第7页,共74页现在学习的是第8页,共74页 地下水的分类特点地下水的分类特点按埋藏条
4、件定义按含水层空隙性质孔隙水裂隙水岩溶水上层滞水包气带中局部不透水层之上具有自由表面的重力水季节性存在具有自由表面的重力水出露地表的局部裂隙岩层中季节性存在的重力水裸露盐溶化地层中季节性存在的重力水潜水饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水上部无连续完整隔水层存在的各种松散岩层中的水基岩上部裂隙中的水裸露盐溶化岩层中的水承压水充满与上下两个隔水层之间的含水层中的重力水松散岩层组成的向斜、单斜和山前平原自流斜地中的地下水构造盆地和向斜、单斜岩层中的裂隙承压水,向斜、单斜岩溶岩层中的承压水现在学习的是第9页,共74页上层滞水:因完全靠大气降水或地有水体直接渗入补给,水量受季节控制特别显著,通常在
5、较厚的砂层或沙砾层中夹杂有粘土或粉质粘土透镜体时容易形成上层滞水,此外,在黄土层中夹有钙质板层时也容易形成。潜水特点:直接受大气降水补给,一般可获得较大的流量但受季节影响较大,而且分布区与补给区是一致的;容易受到污染。水质、水温受季节影响比较大。承压水;承压水的主要特点是承压,可形成自流井。承压水由于有稳定的隔水顶板和底板,因而与外界的联系较差,与地表的直接联系大部分被隔绝,所以它的埋藏区与补给区不一致。承压含水层的埋藏深度一般都比潜水大,在水位、水量、水温、水质等方面受水文气象因素和人为因素,以及季节变化的影响较小,如南京地区在地下10米以下地层中年温度变化范围已经小于0.1。因此富水性好的
6、承压含水层是理想的供水水源。虽然承压含水层的埋藏深度较大,但其稳定水位都常常接近或高于地表,这就为开采利用创造了有利条件。各种地下水的特点各种地下水的特点现在学习的是第10页,共74页 地下水的循环地下水的循环u 由自然界的水循环可知,地下水运动既是自然界水的大循环的一个重要的有机组成部分,同时又独立地参与自身的补给、径流、排泄的小循环。u 我们将地下水这种补给、径流、排泄无限往复进行,称为地下水的循环。这几个过程是紧密联系在一起的,是形成地下水运动的一个完整、不可分割的过程。u 地下水的补给来源:大气降水;地表水;人工补给,除此之外,在一些高温干旱沙漠地区,大气凝结水也为主要补给来源。u 地
7、下水的排泄途径:泉;河流;蒸发;人工排泄。u 地下水的径流:地下水在地下迁移运动的过程称为地下水的径流现在学习的是第11页,共74页 地下水的循环的特点地下水的循环的特点地下水径流的特点主要有:地下水径流的特点主要有:流速缓慢流速缓慢,通常将其成为渗流,通常将其成为渗流 多以层流状态为主,只有在一些大的裂隙和溶隙及多以层流状态为主,只有在一些大的裂隙和溶隙及人工开采构筑物流量集中的地方会出现紊流状态。人工开采构筑物流量集中的地方会出现紊流状态。非稳定、缓变流运动非稳定、缓变流运动 地下水径流的规律通常用:地下水径流的规律通常用:达西线性渗透定律:达西线性渗透定律:V=KJ;Q=KJA;适用:雷
8、诺数适用:雷诺数1-10或非线性渗透定律:紊流:哲才公式:或非线性渗透定律:紊流:哲才公式:V=KJ1/2 层流层流-紊流:斯姆莱公式:紊流:斯姆莱公式:V=KJ1/m现在学习的是第12页,共74页一、地下水的物理性质:一、地下水的物理性质:包括温度、颜色、嗅味、口味、导电性和温度、颜色、嗅味、口味、导电性和放射性等放射性等。二、地下水的化学成分二、地下水的化学成分 1.地下水的主要化学成分地下水的主要化学成分 2.地下水按化学成分分类地下水按化学成分分类类型类型非常冷水非常冷水极冷水极冷水冷水冷水温水温水热水热水极热水极热水沸腾水沸腾水温度温度00-44-2020-3737-4242-100
9、100地下水的物理性质和化学成分地下水的物理性质和化学成分现在学习的是第13页,共74页地下水按化学成分分类地下水按化学成分分类地下水的矿化度:水中所含各种离子、分子及化合物的含量 地下水的pH值:水的酸碱程度 水的硬度:水的硬度取决于水中Ca2+、Mg2+的含量 现在学习的是第14页,共74页现在学习的是第15页,共74页天然水的化学成分天然水的化学成分目前各种水体里已发现80多种元素。天然水中各种物质按性质通常分为三大类:悬浮物质100nm的物质颗粒;胶体物质粒径为100-1nm的多分子聚合体;溶解物质粒径小于1nm的物质。K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Cl-、SO42-、HCO3-、
10、CO32-为天然水中的八大离子。还有Fe、Mn、Cu、F、Ni、P、I等重金属、稀有金属、卤素和放射性元素等微量元素;水中溶解的气体有O2、CO2、N2,特殊条件下也有H2S、CH4等。总之,无论哪种天然水,八种主要离子的含量都占溶解质总量的95-99以上。天然水中各种元素的离子、分子与化合物的总量称为矿化度。各种溶解质在天然水中的累积和转化,是天然水的矿化过程。现在学习的是第16页,共74页天然水的矿化过程天然水的矿化过程溶滤作用:土壤和岩石中某些成分进入水中的过程。吸附性阳离子交替作用:天然水中离子从溶液中在转移到胶体上是吸附过程。H+Fe3+Al3+Ba2+Ca2+Mg2+K+NH4+N
11、a+Li+氧化作用:围岩的矿物氧化和使水中有机物氧化。2FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4 12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+2Fe2O33H2O 游离的硫酸进而侵入围岩中的CaCO3。CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+2H2O 现在学习的是第17页,共74页还原作用:天然水若与含有机物的围岩(油泥、石油等)接触,或受到过量的有机物污染,碳氢化合物可以使水中的硫酸盐还原。CH4+CaSO4=CaS+CO2+2H2O CaS+CO2+H2O=CaCO3+H2S蒸发浓缩作用:在干旱地区,内陆湖和地下水正在经历盐化作用。蒸发浓缩沉积顺序是Al、Fe
12、、Mn的氢氧化物,Ca、Mg的碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐,Na的硫酸盐,Na、K的氯化物,Ca、Mg的氯化物,最后为硝酸盐。混合作用:雨水渗入补给地下水,地下水补给河水,河水注入湖泊或大海,河口段的潮水上溯,滨海含水层的海水入侵等,都是天然水的混合。天然水的矿化过程天然水的矿化过程现在学习的是第18页,共74页天然水化学分类表天然水化学分类表现在学习的是第19页,共74页(2)地下水化学分类 地下水化学分类方法很多,现介绍C.A.舒卡列夫的分类方法,见表1-10。这个分类法既考虑了各主要离子成分的摩尔百分数,又考虑了水的矿化度。现在学习的是第20页,共74页地下水的化学特征地下水化学组成类型之多,
13、地区性差异之大,是其它天然水不可比的。关于地下水化学成分的起源和形成过程,至今仍有许多长期争论的问题没有解决。地下水化学基本特点如下:(1)地下水充填于岩石、土壤空隙中,与岩石、土壤广泛接触渗流速度很小,循环交替缓慢,而且地下水贮存于岩石圈上部相当大的深度(10公里),构成了地下水圈。现在学习的是第21页,共74页(2)矿化度变化范围大,从淡水直到盐水。在淡水中阴离子以HCO3为主,阳离子以Ca2+为主。随着矿化度的增加,阴离子按HCO3-SO42-Cl 次序递增;阳离子中Na+的含量增多,逐渐代替Ca 2+成为主要成分,而且Mg2+的含量稍有增加。地下水的化学特征现在学习的是第22页,共74
14、页(3)地下水的化学成分的时间变化极为缓慢,常需以地质年代衡量。地下水的化学特征现在学习的是第23页,共74页(4)地下水与大气接触有很大的局限性,仅限于距地表最近的含水层,此层可溶入氧气成为地下水氧化作用带。然而地下水中CO2的含量比较多,因为生物的呼吸、有机质的分解,使土壤空气中CO2的含量可达17。如果地下水交替缓慢,则氧很快耗尽,成为还原环境。围岩中若含有机质,则地下水便富集 H2S、CH4等气体。地下水的化学特征现在学习的是第24页,共74页地下水污染概念凡是在人类活动的影响下,地下水水质变化朝着水质恶化方向发展的现象辨析产生地下水污染的原因是人类活动,尽管天然地质过程亦可导致地下水
15、水质恶化,但它是人类所不可防止的、必然的,我们称其为“地质成因异常”地下水污染的结果或标志是水质不断恶化方向发展,不是只有超过水质标准才算污染,有达到或超过水质标准趋势的情况亦算污染如此定义,为了强调水质恶化过程,便于防治现在学习的是第25页,共74页现在学习的是第26页,共74页举例1:岩溶含水层岩溶含水层岩溶含水层岩溶含水层监测井监测井监测井监测井铁矿铁矿铁矿铁矿水质标准水质标准Fet现在学习的是第27页,共74页2、地下水污染源概念引起地下水污染的各种物质的来源,如各种组分、热、沙尘等分类按物质的形成原因(表1-1)自然污染源,如海水等人为污染源,如工农业活动导致的废水、废渣、农药等现在
16、学习的是第28页,共74页2、地下水污染源分类按时间动态连续性污染源 间断性污染源瞬时性污染源分类按行业或部门活动工业污染源农业污染源生活污染源区域性水体污染源 分类按空间分布特征点状污染源带状污染源面状污染源用于评价和预测污染物的运移用于评价地下水污染的范围,便于采取相应的保护措施便于掌握地下水的污染特征现在学习的是第29页,共74页(一)工业污染源包括工业三废:废水、废渣、废气 来源于动力工业、冶金工业、化学工业、石油工业、印染制革工业、机械加工制造业等储存装置和输运管道的渗漏 化学物品、石油、污水储存罐等工业物的事故性泄漏 偶然性的工业事故现在学习的是第30页,共74页工业废水例1据19
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 地下水 污染 治理 课件
限制150内