专门水文地质学主讲教师：刘金辉2015年 学位课程第八章 地下水水质评价l 概述2 饮用水水质评价 3 工业用水水质评价 4 农田灌溉用水水质评价 5 矿泉水的水质评价第八章 地下水水质评价1 概述1 概述地下水水质是指地下水中所含的物理成分、化学成分和生物成分所表现的综合特征。地下水水质指标则表示地下水中物质的种类、成分和数量，是衡量地下水水质的具体标准。地下水水质指标可划分为物理性质指标、化学性质指标 和生物性质指标。 地下水水质评价是地下水资源评价的重要组成部分，只有水质符合要求的地下水才是可以利用的地下水资源。第八章 地下水水质评价1 概述1 概述不同目的用水（饮用水 、工业用水、农田灌溉用水、 矿泉水）对水质的要求不同。各种不同目的用水对水质要 求的标准，是地下水水质评价的准则。在进行水质评价时，应以最新标准为依据:(1)考虑水质的现状是否符合标准;(2)考虑是否有改善的可能，即经过处理后能否达到用 水标准；(3) 预测地下水开采后水质可能发生的变化，并提出 卫生防护和管理的措施。 第八章 地下水水质评价l 概述2 饮用水水质评价 3 工业用水水质评价 4 农田灌溉用水水质评价 5 矿泉水的水质评价第八章 地下水水质评价l 饮用水水质评价 生活饮用水水质评价：（1）首先要按照规定进行取样、检测分析，分析项目应不少 于生活饮用水水质标准中所列项目；（2）其次要对分析结果和采用的分析方法进行全面的复查； （3）然后按照生活饮用水卫生标准(GB5749-85)中规定 的指标逐项进行对比评价。只有全部项目符合标准要求时，才能作为生活饮用水。我国生活饮用水卫生标准中的水质指标项目类别分 为感官性状指标、一般化学指标、毒理学指标、细菌学指标 和放射性指标。第八章 地下水水质评价l 饮用水水质评价一、感官性状指标也称物理性状指标，包括色、浑浊度、透明度、嗅、味及肉眼可见物等，是反映水质状况的直接指标。感官性状指标虽然不属于危害人体健康的直接指标，但 它们不符合要求时使人产生厌恶感，也可能是水中含有致病 物质和毒性物质的标志。例如，含腐殖质的水呈黄色，含低价铁的水呈淡蓝色， 含H2S的水有臭鸡蛋；含氯化钠过多的水有咸味等。因此， 饮用水首先要求无色、无味、无嗅、无肉眼可见物、清澈。 第八章 地下水水质评价l 饮用水水质评价二、一般化学指标 一般化学指标包括pH值、总硬度、硫酸盐、氯化物、总铁 、总溶解性固体（TDS）、锰、铜、锌等。自然水体中存在这些化学物质，一般情况下对人体健康不会造成直接危害，但在金属硫化物矿区和煤矿所在地区， 铁、锰、铜、锌及硫酸盐会出现异常高值而严重影响人体的 正常生长发育。因此，饮用水对这些化学物质的含量有严格的限制。 第八章 地下水水质评价l 饮用水水质评价二、一般化学指标 我国生活饮用水卫生标准中对总溶解性固体只规定 了上限不超过1g/L，对下限未做规定。其实，人体所需的矿物质和微量元素大多来源于饮用水 ，若长期饮用总溶解性固体含量过低(如500 mgL 为锅垢很多的水。 第八章 地下水水质评价2 工业用水水质评价一、锅炉用水水质评价 1、成垢作用（4）成垢作用评价2）按硬垢系数评价锅垢包括硬垢及软垢两部分。硬垢主要由碱土金属的碳酸盐、硫酸盐及硅酸盐构成， 附壁牢固，不易清除。软垢主要由悬浮物及胶体物质构成，易于洗涮清除。因此，在评价锅垢时还要计算硬垢数量以评价锅垢性质。第八章 地下水水质评价2 工业用水水质评价一、锅炉用水水质评价 1、成垢作用（4）成垢作用评价2）按硬垢系数评价硬垢数量常用下式计算：HhSiO2 + 20Mg2+ +68（Cl- + SO42- -Na+ - K+）式中：Hh硬垢总量(mgL)；SiO2二氧化硅重量(mgL)。Mg2+,Cl- ，SO42- ，Na+ ，K+各离子的 含量(meqL)。如果括号内出现负值，可忽略不计。 第八章 地下水水质评价2 工业用水水质评价一、锅炉用水水质评价 1、成垢作用（4）成垢作用评价2）按硬垢系数评价对锅垢的性质进行评价时，可采用硬垢系数(Kn)，即 KnHh / H0。当 Kn 0.5时， 为硬垢水。 第八章 地下水水质评价2 工业用水水质评价一、锅炉用水水质评价 2、起泡作用 （1）概念：指水在锅炉中煮沸时，在水面上产生大量气泡 的作用。（2）原因：水中易溶解的钠盐、钾盐，以及油脂和悬浊物 受炉水的碱度作用发生皂化的结果。钠盐中，促使水起泡的物质为苛性钠（NaOH）和磷酸钠 。苛性钠除了可使脂肪和油质皂化外，还促使水中的悬浊物 变为胶体状悬浊物。磷酸根与水中的钙、镁离子作用也能形成高度分散的胶体 状悬浊物。水中胶体状态的悬浊物增强了气泡膜的稳定性，从而加 剧起泡作用 第八章 地下水水质评价2 工业用水水质评价一、锅炉用水水质评价 2、起泡作用 （3）危害：如果气泡不能立即破裂，形成泡沫层，泡沫太 多将使锅炉内水的汽化作用极不均匀和水位急剧上升，导致 锅炉不能正常运行。（4）评价：起泡作用可用起泡系数（F）评价。起泡系数 据钠、钾的含量计算：F = 62Na+ + 78K+当F200时， 为起泡的水。 第八章 地下水水质评价2 工业用水水质评价一、锅炉用水水质评价 3、腐蚀作用 （1）概念由于水中氢置换铁，使炉壁受到损坏的作用称为腐蚀作 用。氢离子可以是水中原有的，也可以是由炉中水温增高 某些盐类水解而生成的。此外，溶解于水中的气体成分，如氧、硫化氢及二氧 化碳等也是造成腐蚀作用的重要原因。（2）危害减少锅炉的使用寿命，还可能发生爆炸。第八章 地下水水质评价2 工业用水水质评价一、锅炉用水水质评价 3、腐蚀作用 （3）评价水的腐蚀性可以用腐蚀系数(Kk)进行评价。对酸性水：Kk1.008（H+ +Al3+ + Fe2+ +Mg2+ -CO32- -HCO3-）对碱性水：Kk1.008（Mg2+ -HCO3-） 第八章 地下水水质评价2 工业用水水质评价一、锅炉用水水质评价 3、腐蚀作用 （2）评价按腐蚀系数(Kk)将水分为：当Kk 0时，为腐蚀性水；当Kk 0时，为半腐蚀性水；Kk + 0.0503Ca2+1000 mg/L，且满足下式时，即有侵蚀性： MeK3- SO42-式中：Me水中弱盐基硫酸盐阳离子，即水中Mg2+、Fe2+、 Fe3+、Cu2+、Zn2+、NH4+总量(mg/L)；SO42-水中SO42-的含量(mg/L)；K3随水泥种类不同而异的一个常数，介于6000-9000 之间，可由有关手册中查得。若Me20时， 为有害的水；(2) 当A1520时，为有害边缘水；(3) 当A18时，为完全适用的水；Ka=186时，为适用的水；Ka=5.91.2时，为不太适用的水；Ka Na+ Cl,有氯化钠及硫酸 钠存在时Ka=288/(Na+ +4Cl)Na+ Cl+ SO42，有氯化钠、硫酸钠及碳 酸钠存在时Ka=288/(10Na+ 5Cl 9SO42)第八章 地下水水质评价3 农田灌溉用水水质评价二、农田灌溉用水水质评价方法 4、盐碱度法我国河南省地矿局水地质队提出的盐度、碱度的评价方 法，目前已被广泛采用。（1） 盐害：主要指氯化钠和硫酸钠这两种盐分对农作物 和土壤的危害。水质的盐害程度，可用盐度表示。盐度，就是液态下氯 化钠和硫酸钠的最大危害含量（单位为meq/L）。其计算方 法为：当Na+Cl+ SO42时，盐度= Cl+ SO42; Na+7.5。3、按水的矿化度按矿化度可分为两类，即盐矿泉水（矿化度大于1000 mg/L）；淡矿泉水（矿化度1000 mg/L）。第八章 地下水水质评价l 概述2 饮用水水质评价 3 工业用水水质评价 4 农田灌溉用水水质评价 5 矿泉水的水质评价