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《水文地球化学基础》复习题一、填空题1、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效应所致；水的沸点较高，是由于水分子间的破坏需要较大的能量。2、海水的水化学类型为，而海成存封水的水化学类型为。3、水的地球化学循环始于表生带的，一直到深部变质作用带形成，或深部变质作用带的局部熔融体冷却后分异出，并返回地表为止。4、地球化学垒按成因可分为机械垒、垒、垒和垒。5、吸附方程S=KdC，S表示______，Kd表示______。6、物理吸附是指带有电荷的固体颗粒表面依靠______吸附液相异性离子的现象；化学吸附是指固体表面通过______吸附液相中的离子现象。7、一定温度条件下，某溶质的液相浓度与固相浓度之间存在一定的关系，该关系在直角坐标系内可以用曲线（或直线）的形式表达，该曲线（或直线）即称为______，相应的数学方程式称为_____。8、迪拜—休克尔公式的使用条件是离子强度小于，而戴维斯方程的使用条件是离子强度小于。9、近代火山型浅部地下热水的水化学类型为，而深部地下热水的水化学类型为。10、固体废物中的有机物分解时可形成数量可观的，而其与微量金属污染物的，能明显减少金属离子在岩土表面的吸附与沉淀，促进其迁移。二、单项选择题1、在____的地下水环境里，蒙脱石会转变为伊利石；在_____的地下水环境里，蒙脱石会转变为绿泥石。(A)富镁，富钾(B)富钙，富钾(C)富钙，富镁(D)富钾，富钙2、表生带中水的地球化学循环过程，机械搬运与机械沉积使粘土矿物在合适的地段沉积成岩，化学搬运与化学沉积发生于水交替缓慢的地带则形成_____。(A)硅酸盐岩(B)碳酸盐岩(C)岩容岩(D)石灰岩3、在_____条件下，地下水中Fe、Mn含量高，可形成五价砷酸盐沉淀；在_____条件下，地下水中低价S含量高,可形成As2S3（雌黄）与AsS（雄黄）沉淀。(A)氧化，还原(B)还原，氧化(C)酸性，碱性(D)碱性，酸性4、大量汲取地下水导致水盐均衡破坏，水位下降，包气带厚度_____，入渗途径_____，还原环境会变为氧化环境。(A)变薄，变短(B)增厚，变短(C)变薄，变长(D)增厚，变长5、在《地下水质量标准》（GB/T14848―93）中地下水质量分为_____类。(A)2(B)3(C)5(D)66、当氧化环境的水进入富有机质的还原性地层时，水中组分被氧化的次序是_____。(A)O2NO3-Fe3+SO42-CO2(B)Fe3+O2NO3-SO42-CO2(C)SO42-O2NO3-Fe3+CO2(D)O2NO3-Fe3+CO2SO42-7、系统与大气没有CO2交换，水与碳酸盐矿物之间的溶解反应所消耗的CO2得不到补充，这类系统称为_____。(A)关系统(B)开系统(C)合系统(D)闭系统8、在保存过程中，用于分析金属离子和阳离子的地下水样品一般通过加_____实现。(A)碱(B)硫酸(C)硝酸(D)盐9、pH值为中间值时，表面电荷为零，这一状态称为_____。(A)零点电位(B)初始电位(C)最终电位(D)可靠电位10、F-、PO43-、HPO42-、HCO3-这四种阴离子被吸附能力大小正确的为_____。(A)PO43-F-HPO42-HCO3-(B)F-PO43-HPO42-HCO3-(C)HPO42-F-PO43-HCO3-(D)F-HCO3-PO43-HPO42-三、多项选择题1、关于碳酸盐含水层地下水系统因水的流程不同，矿物可能的溶解顺序正确的有哪几项？(A)白云石→方解石(B)方解石→白云石(C)同步溶解(D)分步溶解2、关于闭系统对地下水的影响，正确的有哪几项？(A)PCO2快速下降，对方解石白云石溶解能力降低，达到饱和相对困难；(B)HCO3与pH呈线性；(C)HCO3-、Ca2+、TDS低，pH高，SI1；(D)产生少量泉华。3、“地下水”的存在形式有以下几种？(A)自由水(B)毛细水(C)结合水(D)矿物结构水4、水在其自身的地球化学循环中的作用，下列描述正确的有哪几项？(A)水具有破坏岩石，使其发生水解的能力；(B)高温高压下，水的侵蚀性显著增(C)水可以减缓晶体的生长速度；(D)水积极参与岩浆的形成和分异过程。5、下列属于地下水污染的途径的有哪几项？(A)间歇入渗型(B)连续入渗型(C)越流型(D)径流型6、地下水中碳酸化合物的来源包括下列哪些选项。(A)多种成因的二氧化碳气体的溶解(B)岩石土壤中碳酸盐和重碳酸盐矿物的溶解(C)人工水质处理过程加入或产生的碳酸化合物(D)降雨导致7、下列哪些选项可以作为地下水中具有吸附性能的吸附剂_______。(A)粘土矿物(B)偏硅酸胶体(C)铁氧化物(D)铝氧化物8、下列关于CEC说法正确是：(A)在地质学和土壤学中常用阳离子交换容量CEC（CationExchangeCapacity）表示岩石、矿物和松散沉积物的吸附量；(B)CEC值只代表特定测试条件下（pH=7的醋酸铵溶液+NaCl溶液）岩土的交换能力；(C)CEC值还受占据交换格位的离子的性质的影响；(D)CEC单位为meq/10g。9、关于影响阳离子吸附亲合力的因素，下列表述正确的是：(A)对于同价离子，吸附亲合力随离子半径的增加而增加。(B)对于同价离子，吸附亲合力随离子半径的增加而减小。(C)离子半径越小，水化程度越高，吸附亲合力越低。(D)离子半径越小，水化程度越高，吸附亲合力越高。10、在地下水渗流过程中，从补给区流到排泄区，地下水从原来的地段进入一个具有明显交换能力的新地段后，必然会破坏其原有的阳离子交换平衡，而调整到一个新的交换平衡状态，这个平衡主要取决于下列哪些因素？(A)新地段固体颗粒表面各种交换性阴离子的浓度，以及它们互相间的比值。(B)新地段固体颗粒表面各种交换性阳离子的浓度，以及它们互相间的比值。(C)进入新地段地下水的原有化学成分，特别是阳离子浓度。(D)进入新地段地下水的原有化学成分，特别是阴离子浓度。四、判断题1、（）开系统中的地下水以泉出露地表（从溶洞流出），CO2溢出，Pco2降低，在泉口附近形成CaCO3或CaMg(CO3)2沉淀。2、（）在白云石→方解石矿物溶解顺序过程中，地下水中的Ca2+与Mg2+的摩尔浓度之比随流程不断下降，最终地下水同时达到对方解石与白云石的饱和。3、（）风化过程中，水被离解为H+和OH-，其离解平衡随风化过程的进行被不断破坏，其离解程度已不受控于离解平衡常数，而取决于水解作用的规模。4、（）对于封闭含水层，在此过程中水压力与土体介质的有效应力一起上升。5、（）粗粒相介质（粘土）透气性差，易保持还原环境，有利于反硝化过程的进行。6、（）在水交替积极的地区，地下水首先淋滤氯化物，然后淋滤硫酸盐矿物，最后淋滤难溶的碳酸盐矿物和铝硅酸盐矿物。7、（）碳酸盐矿物的溶解度取决于CO2分压、pH值、温度等，一般而言，CO2分压越高、温度越高，气体在水中的溶解度越大。8、（）在闭系统条件下，地下水中产生CaCO3沉淀，其结果pH会降低。9、（）某含水层固体颗粒表面零点电荷pH值为pH=8.2，地下水的pH=7.5,含水层固体颗粒表面吸附的离子为阳离子。10、（）沉积物的颗粒越小，其比表面积越大，那么气CEC值也越大。五、名词解释1、水文地球化学2、脱硝(氮)作用3、水文地球化学水平分带4、pH5、暂时硬度(碳酸盐硬度)6、电导率7、微量元素8、生化需氧量(BOD)9、地下盐水10、中性水11、库尔洛夫式12、混合作用13、硝化作用14、水文地球化学垂直分带15、永久硬度(非碳酸盐硬度)16、常量元素17、地下水化学类型18、地下卤水19、碱性水20、起泡作用六、简答题1、当地下水pH分别为4和11时，地下水中的碳酸存在形式(H2CO3、HCO3-、CO32-)以何种形式为主？已知：H2CO3的酸解离常数pKa1=6.35，pKa2=10.33。2、某供水水源地，地下水含铁很高，水刚抽出时，透明无色，不久水中出现暗红色悬浮物。试问：（1）地下水所处的氧化还原环境如何；（2）地下水中铁以何种氧化态存在？（3）写出该地下水抽入地面水池中出现暗红色悬浮物的化学反应方程式。3、在闭系统条件下，地下水中产生CaCO3沉淀，产生沉淀使pH降低还是升高？为什么？4、某一深层砂岩含水层的地下水化学成分为（mg/L）：K+=18,Na+=390,Ca2+=41,Mg2+=60,HCO3-=210,Cl-=293,SO42-=670,pH=8.1。由于过量开采，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，湖水显草绿色、含有机质多。这种井灌造成不良的后果，观测井中检出H2S和CH4（人工补给前未检出）。试述出现H2S和CH4的原因，发生了何种反应？HCO3-和pH将升高或降低？参考答案一、填空题1、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。2、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-Ca。3、水的地球化学循环始于表生带的风化作用，一直到深部变质作用带形成再生水，或深部变质作用带的局部熔融体冷却后分异出内生水，并返回地表为止。4、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。5、吸附方程S=KdC，S表示___吸附平衡时固相的溶质浓度___，Kd表示___吸附平衡时固相的溶质浓度___。6、物理吸附是指带有电荷的固体颗粒表面依靠___分子间作用力___吸附液相异性离子的现象；化学吸附是指固体表面通过___化学键___吸附液相中的离子现象。7、一定温度条件下，某溶质的液相浓度与固相浓度之间存在一定的关系，该关系在直角坐标系内可以用曲线（或直线）的形式表达，该曲线（或直线）即称为___吸附等温线___，相应的数学方程式称为___吸附等温方程__。8、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/L。9、近代火山型浅部地下热水的水化学类型为SO42-SO42-Cl-，而深部地下热水的水化学类型为Cl-HCO3-。10、固体废物中的有机物分解时可形成数量可观的脂肪酸，而其与微量金属污染物的络合，能明显减少金属离子在岩土表面的吸附与沉淀，促进其迁移。二、单项选择题ABADCADCAB三、多项选择题A,B,CA,C,DA,B,C,DA,B,DA,B,C,DA,B,CA,B,C,DA,B,CA,CB,C四、判断题1、（√）开系统中的地下水以泉出露地表（从溶洞流出），CO2溢出，Pco2降低，在泉口附近形成CaCO3或CaMg(CO3)2沉淀。2、（×）在白云石→方解石矿物溶解顺序过程中，地下水中的Ca2+与Mg2+的摩尔浓度之比随流程不断下降，最终地下水同时达到对方解石与白云石的饱和。3、（√）风化过程中，水被离解为H+和OH-，其离解平衡随风化过程的进行被不断破坏，其离解程度已不受控于离解平衡常数，而取决于水解作用的规模。4、（√）对于封闭含水层，在此过程中水压力与土体介质的有效应力一起上升。5、（×）粗粒相介质（粘土）透气性差，易保持还原环境，有利于反硝化过程的进行。6、（√）在水交替积极的地区，地下水首先淋滤氯化物，然后淋滤硫酸盐矿物，最后淋滤难溶的碳酸盐矿物和铝硅酸盐矿物。7、（×）碳酸盐矿物的溶解度取决于CO2分压、pH值、温度等，一般而言，CO2分压越高、温度越高，气体在水中的溶解度越大。8、（√）在闭系统条件下，地下水中产生CaCO3沉淀，其结果pH会降低。9、（×）某含水层固体颗粒表面零点电荷pH值为pH=8.2，地下水的pH=7.5,含水层固体颗粒表面吸附的离子为阳离子。10、（√）沉积物的颗粒越小，其比表面积越大，那么气CEC值也越大。五、名词解释略六、简答题1、答案：由分布分数或分布曲线可知，pH=4时，以为H2CO3形式为主存在；pH=11时，以为CO32-形式为主存在。2、答案：（