东华理工大学水文地球化学试卷

发布时间:2023-10-08 02:50:12   来源:文档文库   
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2006-2007第一学期《水文地球化学》期末试卷(B-参考答案班级学号姓名(一、名词解释(每题3分,共21分)1、盐效应:矿物在纯水中的溶解度低于矿物在高含盐量水中的溶解度,这种含盐量升高而使矿物溶解度增大的现象。2、阳离子交替吸附作用:在一定条件下,岩石颗粒吸附地下水中的某些阳离子,而将其原来吸附的某些阳离子转入水中,从而改变了地下水的化学成分,这一作用即为阳离子交替吸附作用。3氧化垒:在还原条件被氧化条件激烈交替的地段上所形成的地球化学垒。4侵蚀性CO2当水中游离CO2大于平衡CO2时,水中剩余部分的CO2对碳酸盐和金属构件等具有侵蚀性,这部分即为侵蚀性CO25TDS指水中溶解组分的总量,它包括溶于水中的离子、分子及络合物,但不包括悬浮物和溶解的气体。6硅质水与硅酸水:SiO2含量大于50mg/L的水称为硅质水1.5分)在阴离子中,HSiO3-占阴离子首位(按mol%计算)的水称为硅酸水1.5分)7硬度:是以水中Ca2+Mg2+来量度,其计算方法是以Ca2+Mg2+的毫克当量总数乘以50,以CaCO3表示,其单位为mg/L二、填空(每题1分,共14分)1Fe2+在()性中迁移强,而在()性中迁移弱。2、地球化学垒按成因可分为(机械垒、(物理化学)垒、生物)垒和(复合)垒。3、碱度主要决定于水中的(HCO-3CO2-3)的含量。硬度是以(Ca2+Mg2+)的毫克当量总数乘以50,而暂时硬度是以(HCO-3CO2-3)的毫克当量总数乘以504.大气CO2的δ13C平均值是(-7,而土壤CO2的δ13C平均值是(-255.标型元素的标型程度取决于(元素的克拉克值)和(它的迁移能力6.弥散作用包括(分子扩散(对流扩散迁移)和(渗透分散7SiO2Na/K地热温度计适用的温度范围分别为(0~250℃)和(150~350℃)8.近代火山型浅部地下热水的水化学类型为(SO2-4SO2-4-Cl,而深部地下热水的水化学类型为(Cl-HCO-39.海水的水化学类型为(Cl-Na,而海成存封水的水化学类型为(Cl-Na-Ca10水对离子化合物具有较强的溶解作用,是由于水分子具有较强的介电效应所致,水的沸点较高,是由于水分子间(氢键)的破坏需要较大的能量。11、在35℃下,pH=7的地下水是(碱)性。在天然水化学成分的综合指标中,体现水的质量指标的有(TDS,硬度,含盐量或含盐度,电导率),而表征水体系氧化还原环境状态的指标有(CODBODTOCEh12、迪拜—休克尔公式的使用条件是离子强度小于(0.1mol/L,而戴维斯方程的使用条件是离子强度小于(0.5mol/L13、空气迁移的标型元素主要决定环境的(氧化还原)条件,而水迁移的标型元素主要决定环境的(酸碱)条件14、在氮的化合物中,NO-2NH4+)可作为地下水近期受到污染的标志,而(NO-3可作为地下水很早以前受到污染的标志。
.简答(每题5分,共30分)1、水的酸度与pH值的区别?答:酸度是表征水中和强碱能力的指标(1分)。它与水中的氢离子浓度并不是一回事,pH值仅表示呈离子状态的H+数量(1分),而酸度则表示中和过程中可以与强碱进行反应的全H+数量,其中包括原已电离的和将会电离的部分2分)已电离的H+数量称为离子酸度,它与pH值是一致的(1分)2、水分析结果是简分析,请问从那几方面检查分析数据可靠性。?答:1)阴阳离子平衡的检查(1.5分)2)碳酸平衡关系的检查(1.5分)3)分析结果中一些计算值的检查1分)4)其它检查方法(1分)3、何谓降水氢氧稳定同位素的大陆效应?试用蒸发与凝结的机理加以解释(图示答:1)降水氢氧稳定同位素的大陆效应指大气降水中的18OD含量随着远离海洋而不断下降的现象(2分)24、试述潜水的毛细蒸发与土石内部蒸发的区别?答:1)毛细蒸发:指水沿着毛细管上升,水份蒸发后,盐份积累在毛细管内,使土壤富含盐而形成土壤盐碱地。它使潜水的水位下降,但不会使潜水的矿化度增高。2)土石内部蒸发:指水分子直接脱离潜水面而扩散到空气中,水份蒸发后,盐份积累在潜水内,它不会使土壤富含盐而形成土壤盐碱地。它使潜水的水位下降,同时使潜水的矿化度增高。5、热力学方法在水文地球化学中有那些应用?答:1)判断水文地球化学体系反应进行的方向和程度,即计算化学反应的自由能变化和平衡常数(1分)2)计算化学反应的热效应,即计算化学反应的焓变(1分)3)计算氧化还原反应的Eh值和pH值(1分)4)计算和判断地下水中各种化学组分的存在形式(1分)5)判断矿物与水的溶解或反应状态,即计算浓度积常数或饱和指数(1分)6、请用图表示水文地质封闭构造的水化学成分全水平分带(正常海相沉积岩中有还原硫酸盐的有机物存在的含水层)四、解释与计算题(每小题10分,共20分)1某一深层砂岩含水层的地下水化学成分为mg/LK+=18Na+=390Ca2+=41Mg2+=60HCO-3=210SO2-4=670pH=8.1。由于过量开采,地下水位降幅很大。为保持稳定供水量,以井灌方式进行人工补给,补给水源来自湖水,发草绿色,含有机质。结果,观测井中检查H2S(人工补给前未检出)试述出现H2S的原因,发生何种反应?HCO-3pH将升高或降低?2、已知半反应式SO2-4+9H++8e=HS-+4H2O的平衡常数K=1033.63,试求在25°C105Pa件下pE-pH的关系式(法拉第常数F=96.564KJ/V(1pE04分)pE0=logK/N=33.63/8=4.20(2pE-pH的关系式4分)pE=pE0+(1/Nlog{[SO42-][H+]9/[HS-]}=4.2+(1/8log{[SO42-]/[HS-]}+(1/8log[H+]9=4.2+0.125log{[SO42-]/[HS-]}-1.125pH(3[SO42-]/[HS-]=1(分)Eh=4.2-1.125pH.论述题(15分)试述地下水的水文地球化学分类方法。答:1)地下水水文地球化学分组(8分)根据水中溶解的气体组分(O2N2CO2CH4H2SH2等)将地下水分为六个组(3

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