中国地下水的水化学特征 朱琰（浙江大学地球科学系，杭州玉泉，310012，中国）中国位于世界上最大的陆地欧亚大陆的东部，陆地面积约960×104km2。东临世界上最大的海洋太平洋。从东往西，地势从滨海平原到丘陵高地，一直到世界屋脊青藏高原。由于不同的地区具有不同的气候、地形地貌和地质特征，因此，整个国家具有较为复杂的区域水文地质结构和水文地质特征。1 气候条件1.1 概述中国的气候受较强的季风影响，冬季西北风、夏季东南风为主。受季风的周期变化和地形的影响，总体上中国大部分地区四季分明。冬季，来自高纬度地区的北风寒冷干燥；夏季，来自低纬度海域的南风温暖湿润。由于地域广泛，跨越35°的纬度，地形复杂，中国的地区气候差异显著。季风造成各地降雨和气温的明显变化，可分为热带、温带和寒带，并且形成热带雨林、沙漠、寒潮、飓风和春雨等。夏季3个月的降雨占全年降雨的60%以上。降雨量由东南沿海（1000～2000mm，最大8408mm台湾）逐渐向西北的100～200mm递减。新疆东部，欧亚大陆的中心，同时也是中国干旱地区的中心，年降雨量小于50mm。最小值在吐鲁番盆地的托克逊，仅3.9mm。1.2 气候分区以长江为界，中国南方为亚热带气候，终年多雨，夏季湿热漫长，冬季短暂。。
地下水的化学特征 地下水中含有各种气体、离子、胶体物质、有机质及微生物等，它们共同构建成地下水的基本特征。1.地下水中的主要气体成分地下水中常见的气体成分有O2、N2、CO2、CH4、H2S等，主要以前三种为主。通常，地下水中气体含量不高，每升水中仅有几毫克到几十毫克。地下水中的气体成分不仅能反映地下水所处的环境状况，而且还能增加水的溶解能力。（1）氧（O2）、氮（N2）地下水中的氧气和氮气主要来自大气。它们随同大气降雨和地表水一起，下渗补给地下水，因此，与大气圈关系密切的地下水中含O2、N2较多。地下水中溶解氧含量愈多，说明地下水所处的地球化学环境愈有利于氧化作用进行。O2的化学性质比较活泼，在封闭的环境中，往往O2会耗尽，只留下N2。因此，N2单独存在，通常表明地下水源于大气，并处于还原环境的条件下。（2）惰性气体（Ar、Kr、Xe）大气中惰性气体（Ar、Kr、Xe）与N2的比例恒定，即（Ar+Kr+Xe）/N2=0.118，若其比值等于此数，表明N2是大气起源；若小于此数，则表示其中含有生物或变质起源的N2。（3）硫化氢（H2S）、甲烷（CH4）地下水中出现CH4、H2S，其意义正好与O2的出现相反，说明地下水处于还原环境中，它们的生成均在较为封闭的环境下，水中含。
地下水动态与水化学特征 （一）水位日动态根据观测资料，在岩溶补给区，每昼夜水位动态曲线表现为一峰一谷，大致可分为3个动态过程，0：00～7：00时，开采量小，水位恢复最高，7：00～17：00时，开采量呈波状增加，水位波动下降，17∶00时后，水位逐渐回升。水位日动态对大气降水反应强烈，大暴雨过后，滞后2～10h水位开始回升，持续2～5d，在承压排泄区，持续约5～10d。（二）水位年动态水位年动态与降水密切相关，1～5月，水位缓慢下降，4，5月份水位最低，6～10月降水量大，水位较快升高，其中7，8月水位最高，其水位变幅5～20m，排泄区水位变幅1～4m。（三）水位多年动态岩溶水多年动态主要受气象因素和人工开采因素的控制，枯水年，水位低于均衡水位，丰水年，水位回升，平水年水位相对稳定，因此岩溶水水位具有多年周期变化的规律。（四）水化学特征该系统岩溶水径流条件好，水质多年动态稳定。据水质分析资料，岩溶水水质良好，水温低于18℃，属中—弱碱性水，C1-，H2S及侵蚀CO2含量均低于饮用水标准，水质类型属HCO3-Ca·Mg型。
地下水水化学系统分析 一、水化学系统划分地下水是含有气体成分、离子成分、微量元素、有机质和微生物的一个复杂的溶液。受含水层系统、地下水循环特征的控制，以及地形地貌、水文气象、土壤植被等水文地球化学环境的影响，在不断变化着。同时，地下水是各种化学物质的载体，所以在地下水的补给、径流、排泄（或储存）过程中，各种元素亦随着载体而溶滤、迁移，其地下水化学场与地下水动力场相关密切。地下水含水层系统是在长期地质作用下逐渐形成的。其中的基岩裂隙水含水层亚系统、古近-新近系碎屑岩类孔隙裂隙水含水层亚系统、第四系松散岩类孔隙水含水层亚系统，都赋存着质量不同的地下水。地下水系统是各种化学物质强大的搬运者，对元素的迁移、聚集、离散起了巨大的作用。特别是潜水含水层，它是浅层地下水水化学系统中最活跃的一种因素。根据含水层系统对地下水化学特征的形成与控制作用，我们把三江平原地下水划分成3个水化学系统，即第四系松散岩类孔隙水水化学系统、古近-新近系碎屑岩类孔隙裂隙水水化学系统和前第四系基岩裂隙水水化学系统。然后每个系统内再根据迁移交替作用的不同，水化学是否活泼来划分1～3个亚系统。最后每个亚系统根据原生水化学类型和人为污染状况，。
地下水化学系统水化学特征 三江平原各含水层溶质组分及其含量存在着较大差别，但其水化学类型却存在共同特征。即无论是第四系松散岩类孔隙水水化学系统或古近-新近系碎屑岩类裂隙孔隙水水化学系统，还是前第四系基岩裂隙水水化学系统，从阴离子组分来看，均是以HCO-3型水为主，SO2-4与Cl-型水仅在局部地区分布。从阳离子组分来看，第四系松散岩类孔隙水以钙镁型水为主，古近-新近系碎屑岩裂隙孔隙水以钙钠为主，前第四系基岩裂隙水以钙型为主。各水化学系统的水化学特征如下。一、第四系松散岩类孔隙水水化学特征三江平原第四系松散岩类孔隙水其水中阴离子以HCO-3为主，含量一般为60～300mg/L；阳离子主要为Ca2＋，含量为25～400mg/L；其次为Mg2＋，含量为10～100mg/L，Na＋含量为10～40mg/L，部分井孔水中Cl-的含量在34～68mg/L之间。从地下水中主要阴、阳离子变化来看，主要是含量相对变化，而无明显规律性；从地下水化学类型来看，横向无明显分带性。区内地下水水化学类型有HCO3-Ca-Na、HCO3-Ca、HCO3-Ca-Mg、HCO3-Ca-Mg-Na、HCO3-Cl-Ca、HCO3-SO4-Ca、Cl-Ca-Mg、Cl-HCO3-Ca-Mg 8种主要类型，且以HCO3-Ca-Mg型水为主。HCO3-Ca-Mg型水呈区域性分布，HCO3-Ca型水主要集中分布于友谊县和富锦。
地下水有哪些主要的物理性质和化学性质
