ĐỊA CHẤT THỦY VĂN ĐẠI CƯƠNG - CHƯƠNG 2 potx

CHƯƠNG CHƯƠNG 2 2 C C Á Á C T C T Í Í NH CH NH CH Ấ Ấ T V T V Ậ Ậ T LÝ T LÝ V V À À TH TH À À NH PH NH PH Ầ Ầ N H N H Ó Ó A H A H Ọ Ọ C C C C Ủ Ủ A NƯ A NƯ Ớ Ớ C DƯ C DƯ Ớ Ớ I Đ I Đ Ấ Ấ T T I I - - C C Á Á C T C T Í Í NH CH NH CH Ấ Ấ T V T V Ậ Ậ T LÝ T LÝ : : Trong địa chất thủy văn, người ta chú ý đến các tính chất vật lý sau đây của nước dưới đất : nhiệt độ, độ trong suốt, màu, mùi, vị. -Nhiệt độ - Độ trong suốt -Màu -Mùi -Vị Nhi Nhi ệ ệ t đ t đ ộ ộ • Nhiệt độ cóthể hiểu là đại lượng dùng để thể hiện mức độ nóng hay lạnh của một vật thể hay một môi trường nào đó. • Đơn vị của nhiệt độ thường dùng là Centigrade (0C), Fahrenheit (0F) hay độ Kelvin (K). • Tùy theo điều kiện tàng trữ, nước dưới đất cónhiệt độ khác nhau, dao động từ dưới 00C đến trên 1000C. Như ta biết, càng xuống sâu nhiệt độ càng tăng : cứ 33m tăng một độ, nếu sâu 1km thìnhiệt độ khoảng 400C –500C. Do vậy, nước ngầm (tầng nước trên cùng) thường cónhiệt độ bằng nhiệt độ trung bình của không khí. M M Ộ Ộ T S T S Ố Ố THI THI Ế Ế T B T B Ị Ị ĐO NHI ĐO NHI Ệ Ệ T Đ T Đ Ộ Ộ Theo nhi Theo nhi ệ ệ t đ t đ ộ ộ , n , n gư gư ờ ờ i ta phân ra : i ta phân ra : - - Nư Nư ớ ớ c l c l ạ ạ nh c nh c ó ó nhi nhi ệ ệ t đ t đ ộ ộ t t 0 0 < 20 < 20 0 0 C C R R - - Nư Nư ớ ớ c c ấ ấ m m 20 20 0 0 – – 37 37 0 0 C C - - Nư Nư ớ ớ c n c n ó ó ng ng t t 0 0 > 37 > 37 0 0 C C • Nước ngon vàmát cónhiệt độ 7 0 –11 0 C. • Nước cógiátrị chữa bệnh nhất là nước cónhiệt độ cao hơn 20 0 C, đặc biệt là nước cónhiệt độ gắn với nhiệt độ cơ thể con người (35 –37 0 C). Nhiệt độ của nước có ảnh hưởng khálớn đến thành phần hóa học của nó. Thông thường, độ hòa tan của các muối Natri và Kali tăng lên khi nhiệt độ tăng, còn các muối canxi (sunfát) giảm xuống khi nhiệt độ tăng. Vìthế nước lạnh thường là nước canxi, còn nước nóng là nước Natri. Ngòai ra, trong c Ngòai ra, trong c á á c đ c đ ạ ạ i dương i dương , nhi , nhi ệ ệ t đ t đ ộ ộ gi gi ả ả m theo đ m theo đ ộ ộ sâu sâu . . Ngư Ngư ợ ợ c l c l ạ ạ i, i, trong nư trong nư ớ ớ c dư c dư ớ ớ i đ i đ ấ ấ t l t l ạ ạ i c i c ó ó nhi nhi ệ ệ t đ t đ ộ ộ tăng theo đ tăng theo đ ộ ộ sâu. sâu. Sự thay đổi của nhiệt độ theo độ sâu của nước biển Th Th à à nh ph nh ph ầ ầ n kh n kh í í c c ũ ũ ng liên quan đ ng liên quan đ ế ế n nhi n nhi ệ ệ t đ t đ ộ ộ , , dư dư ớ ớ i i á á p su p su ấ ấ t v t v à à nhi nhi ệ ệ t đ t đ ộ ộ c c ủ ủ a không kh a không kh í í không không thay đ thay đ ổ ổ i, khi nhi i, khi nhi ệ ệ t đ t đ ộ ộ c c ủ ủ a nư a nư ớ ớ c tăng lên c tăng lên , th , th ì ì đ đ ộ ộ hòa tan c hòa tan c ủ ủ a kh a kh í í gi gi ả ả m xu m xu ố ố ng. ng. Theo các số liệu ghi nhận được thìkhi nhiệt độ tăng từ 0 0 C lên 100 0 C, độ hòa tan của mỗi chất khígiảm đi 4 lần. Đ Đ ộ ộ trong su trong su ố ố t t Đại bộ phận nước dưới đất làtrong suốt. Nước đục là nước cóchứa các chất không tan, các chất keo nguồn gốc vô cơ vàhữu cơ (bùn axit silisic, hidrôxyt sắt và nhôm). Nước đục không cóhại nhưng uống không ngon. M M à à u u Màu của nước làdo thành phần hóa học hay các tạp chất gây nên. Chất mùn thối ở các đầm lầy làm cho nước cómàu vàng. Bicacbônat kiềm vàkiểm thổ (đặc biệt làCa) làm cho nước cómàu xanh lá cây. Thường nước cócác màu đặc trưng sau : -Không màu, -Xanh lácây nhạt, -Vàng nhạt, -Nâu,… [...]... trong bảng tuần hồn Men-đêl - p Các ngun tố này chứa trong nước dưới các dạng : -Ion: Na+, Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Cl- , HCO 3-, SO4 2- , … - Phân tử : O2, CO 2, H2S , CH 4, N 2, … - Keo : H2SiO3, Fe(OH)3, … Ngồi ra trong nước còn có các chất hữu cơ (humin, bitum, axit béo, phê-nơn, …) Các chất chứa trong nước thiên nhiên được chia làm 2 nhóm chính : đại ngun tố và vi ngun tố Trong nhóm đại ngun tố gồm các... sau cùng có hại đến cơ thể con người Ion SO42Ion này có những nguồn gốc sau đây : - Do q trình rửa lũa đất đá (như thạch cao, …) - Do q trình oxy hóa một vài hợp chất lưu huỳnh (pyrit) - Do nhiễm bẩn bởi các tàn tích động thực vật FeS2 + 7O + 8H2O = FeSO4 7 H2O + 2H+ + SO4 2- Các hợp chất Nitơ Các hợp chất nitơ có trong nước dưới đất dưới các dạng NO 2- , NO 3- và NH4+ Nếu nguồn gốc của chúng là vô cơ... làm tăng [H+] Nồng độ [OH- ] tăng lên do Na2CO3: Na2CO3 + H2O ⇔ 2Na+ + HCO3 - + OH- Độ pH có ảnh hưởng rất lớn đến hàm lượng các chất hòa tan trong nước Khi pH < 4 thì HCO 3- và CO3 2- thực tế xem như không có Khi 7 < pH < 10 thì chủ yếu là HCO3 Khi pH > 10 thì chủ yếu là CO3 2- (pH = 8,4 bắt đầu có CO 32 ) Một ví dụ khác : Khi pH < 8 trong nước chỉ chứa H2SiO3 Khi pH > 8 ngòai H2SiO3 còn có HSiO3 Các nguyên... nước như : Cl-, HCO3­ , SO 42, NO 3- , Na+, Ca 2+ , Fe2+ và H2SiO3 Trong nhóm vi ngun tố gồm các ngun tố còn lại và các chất keo b) Nguồn gốc của một vài ngun tố có trong nước ion Cl- : Thường trong nước dưới đất ion Cl- có dưới dạng hợp chất NaCl và có nguồn gốc khác nhau : - Do hòa tan NaCl trong các đá - Q trình hỗn hợp với nước trầm tích - Do nhiễm bẩn bởi các tàn tích động thực vật Cl- có nguồn gốc... kiềm – glaucônit KL1 (Fe 3+ , Fe 2+ , Al, Mg) 2- 3 [Si3 (Si, Al) O10] [OH ]2 nH2O Sự tạo thành cao-lanh chỉ xảy ra trong môi trường axit (pH = 1 – 7) e) Tính chất ăn mòn của nước Tính chất này thể hiện rõ khi trong nước có chứa nhiều khí cacbônic tự do Sự ăn mòn (hòa tan) canxit (CaCO3) trong nước chứa CO2 tự do diễn ra theo phương trình sau : CaCO3 + CO2 + H2O ⇔ Ca 2+ + 2 HCO3– Đây là một phương trình... khác nhau Ở Nga biểu thò bằng mg-đương lượng của Ca 2+ và Mg 2+ trong 1 lít nước Một mg-đương lượng ứng với hàm lượng 20 ,04mg/l Ca 2+ hay 12, 16 mg 2+ Ở các nước khác thì dùng những đơn vò sau đây để đo độ cứng: 0Đức tương ứng với 10 mg/l CaO 0Pháp 10 mg/l CaCO3 0Mỹ 1mg/l CaCO3 0Anh 14 mg/l CaCO3 Người ta thường dùng mg-dl và 0Đức để biểu thò độ cứng 1 mg-dl = 2, 804 0Đức 2- Biểu diễn kết quả phân tích... Các hợp chất C Ởû dưới 3 dạng : - Khí cacbônic CO2 tự do hòa tan trong nước - Bicacbônat HCO3 - Cacbônat CO32Hai dạng sau thường là sản phẩm rửa lũa các đá cacbônat (đá vôi, đôlômit) Sunfua hydrô (H2S) Sunfua hydrô H2S ở trạng thái hòa tan trong nước Nguồn gốc của nó là do sự phân huỷ vật chất hữu cơ trong môi trường khử H2S gặp trong nước ngầm, nước tự lưu và các nguồn nước khoáng Các hợp chất hữu... dưới đây: a-Tổng độ cứng Gây ra do sự có mặt của tất cả các muối Canxi và Magnê Ca(HCO3 )2 , Mg(HCO3 )2 , MgCO 3 CaSO4 , MgSO 4 , CaCl 2 , MgCl 2 b-Độ cứng tạm thời Gây ra do sự hiện diện của các muốiCarbonate Canxi và Magnê Ca(HCO3 )2 và Mg(HCO3 )2 Khi đun nóng nước, chúng biến thành CO3 và CaCO3 lắng đọng c-Độ cứng vónh viễn Gây ra do sự có mặt của các muối Canxi và Magnê còn lại CaCl2 , MgCl2 , CaSO4... kèm theo NO 2- và NH4+ Amomôni NH4+ được tạo thành trong các quá trình hóa học và sinh vật Nước có chứa NH4+ có hại đến sức khỏe con người Sắt (Fe) Các hợp chất của sắt có trong nước thường ở dưới các dạng Fe++ và Fe+++ Hợp chất Fe++ không bền vững, nếu có oxy chúng chuyển thành hợp chất Fe 3+ 4Fe (HCO3 )2 + O2 + 2H2O = 4Fe (OH)3 + 8CO2 Hydrôxit sắt có trong nước thường ở dưới dạng keo Hợp chất sắt làm... có nhiều NO 2- , NO 3- , NH4+, vì nước ngầm không có lớp cách thủy phía trên để ngăn nước bẩn từ trên mặt đất chảy (thấm) xuống Nitrit ion NO 2- có một lượng không nhiều trong nước bề mặt và nước ngầm Sự có mặt nitrit với số lượng lớn thường kèm theo vi khuẩn gây bệnh (dòch tả, thương hàn, …) Nitrat ion NO 3- : Sự có mặt NO 3- chứng tỏ sự ôxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ chứa nitơ Bản thân NO 3- không có . hoàn Men-đ - l - p. Các nguyên tố này chứa trong nước dưới các dạng : -Ion: Na + , Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Cl - , HCO 3 - , SO 4 2- , … -Phân tử : O 2 , CO 2 , H 2 S , CH 4 , N 2 , … -Keo. : i ta phân ra : - - Nư Nư ớ ớ c l c l ạ ạ nh c nh c ó ó nhi nhi ệ ệ t đ t đ ộ ộ t t 0 0 < 20 < 20 0 0 C C R R - - Nư Nư ớ ớ c c ấ ấ m m 20 20 0 0 – – 37 37 0 0 C C - - Nư Nư ớ ớ c. hu t hu - - min, bi min, bi - - tum, phê tum, phê - - nôn va nôn va ø ø axit be axit be ù ù o. o. Các chất humin lànhững chất màu nâu sẫm, thuộc loại cao phân tử, giàu oxy vàthường chứa chất nitơ,