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地下水污染与防治复习题地下水污染与防治复习题第一章绪论略第二章表生环境中元素的迁移与分布1、彼列尔曼的风化壳元素水迁移序列等级是如何划分的？各等级的代表性元素主要有那些？彼列尔曼建议采用“水迁移系数”（KX）来表示元素迁移的强度，并测得了风化壳中元素的水迁移序列。他将这些元素分为强烈淋出的（Cl、Br、I、S）；易淋出的（Ca、Mg、Na、K、F等）；活动的（Cu、Ni、Co、Mo,V、Si等）；惰性的与实际上不活动的（Fe、Al、Ti和Zr等）五个等级。2、化学键的性质对元素的迁移有何影响？化学键分为离子键和共价键两种基本类型。一般来说离子键型矿物比共价键型矿物更容易溶解，所以也就更易迁移。电负性差别大的元素键合时，多形成离子键型化合物，易溶于水，迁移性好。溶于水时，电负性高的元素为阴离子，电负性低的为阳离子。如NaC1.其电负性Na为0.9,Cl为3.0,钠为阳离子，氯为阴离子。电负性相近的元素键合时，多形成共价键型化合物，如CUS、FeS2>PbS等（S、Cu,Fe>Pb的电负性分别为2.5、1.9、1.8、1.8）,不易溶于水,迁移性差。3,元素的化合价、离子半径、离子势对元素的迁移有何影响？原子价亦称化合价。化合价愈高，溶解度就愈低。例如：NaCl,Na2SO4等一价阳离子碱金属化合物极易溶解，而CaCMgCO3等二价碱土金属化合物就相对较难溶解。阴离子也有类似的规律。如氯化物(C)较硫酸盐(S(-)易溶解；硫酸盐较磷酸盐(POj)易溶解。同一元素的化合价不同，迁移能力也不同，低价元素化合物的迁移能力大于高价元素的化合物。如：Fe2+>Fe3+;V3+>V5+；Ti2+>Ti4+;Cr3+>Cr6+;Mn2+>Mn4+;S2+>S6+;S/+等。原子半径与离子半径是元素重要的地球化学特性，影响土壤对阳离子的吸附能力。土壤对同价阳离子的吸附能力随离子半径增大而增大。就化合物而言，相互化合的离子半径差别愈小，溶解度也愈低。如BaSO4、PbS04>SrSO4的溶解度都较小(离子半径：Ba,1.29A(lA=1010m);Pb,1.26A；Sr,1.10A；SO4,2.25)o离子半径的差别愈大，溶解度亦愈高，如MgSO4(Mg,0.65)0离子势是离子的电价与离子半径的比值。它的高低影响天然水的酸碱度和形成络合离子的能力。对元素的迁移能力有着重要的影响。离子势高，对水分子的极化能力强，形成络阴离子迁移；离子势低，对水分子极化能力弱，形成简单的阳离子迁移，如K、Na>Cs>Ca>Sr、Ba等。离子势高的阳离子在溶液中存在的形式取决于溶液的PH值。当PH值较低，IT可以把O吸引过来，而使金属元素呈离子状态存在，并使溶液呈弱碱性。如果PH值较高，则阴离子可以把O吸引过来而形成络阴离子（如B033co32no3P043As043S042和Si（V-等），并使溶液呈弱酸性。4、酸性环境有利与哪些元素迁移？碱性环境有利与哪些元素迁移？在酸性、弱酸性水的环境中，有利于Ca、Sr>Ra>Cu>Zn>Cd、Cr3+、Mn2+>Fe2+>Co、Ni等元素的迁移。在碱性水中（pH>8）,Fe2+>Mn2+>Ni等元素很少迁移，而V、As、Cr6+、Se、Mo等元素却易于迁移。5,随PH值的变化土壤有哪几种酸碱类型？土壤的PH值通常在311之间。可分为强酸性土、酸性土、弱酸性土、中性土、弱碱性土、碱性土和强碱性土七个等级。6,举例说明氧化还原电位对元素迁移的影响。V、Cr、S等元素在以氧化作用占优势的干旱草原和荒漠环境中形成易溶性的铝酸盐、帆酸盐和硫酸盐而富集于土壤和水中。在以还原作用占优势的腐殖环境中，上述元素便形成难溶的化合物，不易迁移。但是，Fe?+,Mr?+则形成易溶的化合物，强烈迁移。7、胶体对元素迁移的影响主要表现在哪些方面？胶体对元素迁移的影响主要表现为吸附作用。胶体带有电荷，并具有巨大的比表面。因此,能够强烈地吸附各种离子和分子。胶体可分为有机胶体和无机胶体，由有机和无机混合组成的复合胶体。粘土矿物是表生带中无机胶体的主要成分。粘土矿物是原生矿物在风化过程中形成的，其主要成分为富含铁铝的硅酸盐。在无机胶体中，除粘土矿物外还有含水的氧化物和含水的氢氧化物。如褐铁矿(Fe2O3nH20),针铁矿(Fe2O3-H2O),水铝氧石(AI(OH)3),水铝石(Al2O3)H2O),三水铝石(Ab33H20),水铳矿面。2Mn(OH)2等。这些胶体主要分布于红壤和砖红壤地区。氢氧化铁、氢氧化镒可作为湿热气候环境的标志。8、离子交换吸附能力与其哪些性质有关？离子交换吸附的能力与离子的电价和离子半径有关。在一般情况下，离子交换吸附能力的大小与离子的电价和电负性成正比。在同价离子中与离子半径成反比。但是，低价阳离子如浓度较大，可以交换吸附高价的阳离子。9、腐殖质对元素的迁移与聚集作用主要表现在哪些方面？有机胶体的交换吸附作用；腐殖酸对元素的螯合作用和络合作用；絮凝作用和胶溶作用。10、试述不同气候条件对元素迁移的影响。1、在寒带化学反应十分微弱，元素的生物地球化学循环很缓慢，多为强还原环境。2、在温暖潮湿气候带植被繁茂，原生矿物多高度分解，淋溶作用十分强烈，元素较强烈地迁移，土壤中元素较贫乏，腐殖质富集，水土呈酸性、弱酸性反应，为还原环境。3、湿热气候带化学反应迅速，淋溶作用更为强烈，在各种母岩上都可形成盐基缺乏的红壤。甚至，在石灰岩地层上可以发育缺乏Ca、Mg的红壤。水土呈酸性反应，以氧化作用为主,局部有沼泽和泥炭分布地带可为还原环境。4、在干旱草原、荒漠气候带，淋溶作用微弱，腐殖质贫乏，元素富集，水、土呈碱性、弱碱性反应。在干旱荒漠带富集氯化物，硫酸盐。许多微量元素都大量富集。以Ba、S、Mo、Pb、Zn>As、Se、B等最显著，为强氧化环境。植被本来就稀少，经彻底分解，很少有腐殖质堆积。只有在局部低洼湿润的环境中可以形成沼泽和泥炭。第三章土壤的环境特征1、简述土壤的物质与矿物质组成情况。土壤是固、液、气三相物质组成的疏松多孔体。1）土壤矿物分类（1）原生矿物：是在地壳中最早形成的，虽经风化作用仍遗留在土壤层中的矿物。主要有石英、长石类、云母、辉石、角闪石、橄榄石等等，它们不仅是构成土壤骨架的重要物质，而且通过风化和溶解等作用还会释放出各种元素。如正长石释放出钾；斜长石释放出钾、钙、镁；云母能释放出钾、钙、镁、铁；角闪石和辉石能释放出钙、镁、铁、镒等。（2）次生矿物：是在土壤形成过程中，由原生矿物转化而形成的新矿物。主要有简单盐类（碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐和氯化物），二、三氧化物（R2O3XH2O,如三水铝石Al2O33H20,针铁矿Fe2O3H2O,褐铁石2Fe2O33“等），次生铝硅酸盐（如伊利石、蒙脱石、高岭石）等等。2）粘土矿物（1）高岭土组（2）蒙脱土组（3）水化云母土组：主要是伊利石（4）氧化物组：包括各种铁、铝氧化物及硅的水化氧化物。2、试述各类粘土矿物的特性。（1）高岭土组：包括高岭石、珍珠陶土、埃洛石等。其典型的分子式为:A14Si4010（OH）3,是水铝片与硅氧片相间重迭组成的1:1粘土矿物。(2)蒙脱土组：包括蒙脱石、绿脱石、拜来石等，其典型的分子式为A14Si8020(0H)4,这是由两片硅氧片中间夹一水铝片组成的(如图3-3)O由于层间没有(OH)原子组，只靠分子吸力连接，故层间距离变动范围在9.621.4A之间,膨胀度达90100%,这类矿物颗粒小(0.011.0um),比表面积大，为700800m2/g,而且有巨大的内表面。加之这类矿物普遍有同晶替代现象，能产生大量的负电荷，故有较强的吸引阳离子的能力，阳离子交换量8001000meq/kg±O此类矿物在东北、华北的土壤中广泛分布。(3)水化云母土组：主要是伊利石，其分子式为(OH)4Ky(3A14Fe4Mg6)(Si8-yAly)020o这类矿物与蒙脱土组不同之处是在相邻晶层之间有K+存在，因而膨胀性小，其颗粒直径，比表面积、带负电荷的数量等都介于高岭土组与蒙脱土组之间。如阳离子交换量为150400meq/kg土。伊利石广泛存在我国各种土壤之中，华北干旱地区含量较高，南方土壤中含量稍低。(4)氧化物组：包括各种铁、铝氧化物及硅的水化氧化物。这是一类既带有负电荷又带有正电荷的矿物，所以它们既可吸附阳离子也可吸附阴离子，在中性环竟中对阳离子和阴离子的吸附容量分别为200500meq/kg（±）和50-300meq/kg（土）。此类矿物在南方土壤中含量较高，而在北方土壤中含量较低。3、土壤矿物质中的主要化学组成成份有哪些？土壤矿物质中化学组成以SiO2>Al2O3>Fe2O3>FeO.CaO、MgO等含量较多，前三者占总量的75%以上。4、试述我国土壤分级。颗粒名称粒径（的）石块>10砾石粗砾103(10-5)细砾31(5-2)砂粒粗砂粒10.25(2-0.25)细砂粒0.250.05粉粒粗粉粒0.050.01细粉粒0.010.005粘粒粗粘粒0.0050.001细粘粒<0.0015、我国土壤质地是如何划分的？质地组质地名称颗粒组成（粒径皿）（%）砂粒10.05粗粉粒0.050.01粉粒V0.001砂±粗砂士细砂土面砂土>7060705060壤±砂粉土粉土粉壤土>20<20<50>40<40>30<30粘土±±±粘粘粉壤粘30503540>406、土壤中的微生物包括哪些?（1）细菌（糖类分解细菌，氨化细菌，硝化细菌和反硝化细菌，硫酸菌和硫酸盐还原菌，固氮细菌，病原菌）（2）真菌（腐生真菌，寄生真菌，共生真菌，捕食作用真菌）（3）放线菌（4）藻类（5）土壤病毒7、什么是土壤有机质？土壤中非腐殖质的化学组分有哪些？土壤有机质是土壤层中各种含碳有机化合物的总称2）、土壤中非腐殖质的化学组成与性质（1）糖类化合物：一般占土壤中有机质总量的520%O其中双糖是形成土壤结构的良好胶结剂，又是土壤微生物的主要能源。（2）含氮化合物：土壤中有95%以上的氮素是以有机态氮素存在的。分解速率的大小顺序为：新鲜植物残体生物体吸收在胶体上的微生物代谢产物和细胞壁的成分成熟的极其稳定的腐殖质，（3）有机磷和有机硫化合物：土壤有机质中含有少量比例不一致的有机磷。各种不同的土壤中有机磷的含量差别较大，如种水稻的土壤中有机磷一般占土壤中总磷量的2050%,东北黑土中的有机磷可达总磷的2/3以上。8、试述胶体微粒的构造特征。9、试述土壤的PH值和酸碱性反应分级。土壤PH<4.54.55.55.56.56.57.57.58.5>8.5反应极强强酸微酸中微碱强碱级别酸性性性性性性10、何谓土壤的酸度和碱度。11、土壤酸碱度对土壤的环境影响表现在哪些方面？1) 土壤的酸碱性影响土壤层中进行的各项化学反应，包括吸附一解吸、氧化一还原、络合一解离以及溶解和沉淀等一系列的化学平衡，都在不同程度上受PH值的影响。2) 土壤的酸碱性对土壤养分的有效性影响十分明显。例如，在酸性土壤中，由于Fe>Mn、Al的大量存在，使一些养料元素的沉淀和吸附反应特别明显；在碱性土壤里，则由于碳酸钙的大量存在，亦会使一些营养元素发生沉淀。3) 土壤的酸碱度影响土壤中微生物的分布与活动，因而影响着土壤中有机物的分解和氮、硫等元素的转化。4) 土壤酸碱度的人工调节。一般调节的方法是：酸性土壤通过加石灰来调节；碱性土壤则可施用石膏、硫璜或明矶来调节。12、土壤孔隙度的计算公式与孔隙的功能分类。/7=（1-）×100%y式中：n土壤孔隙度；一土壤的容重；Y一土壤的比重。1）按土壤学分类：（1）非活性孔隙（无效孔），（2）毛细孔隙，（3）通气孔隙2）按流体力学分类（1）绝对孔隙度（总孔隙度）n,（2）有效孔隙度人13、土壤的构造剖面与耕作土剖面的分层对应关系。正±壤层A泥炭层腐殖质层E淋溶层犁底层B淀积层心土层C母质层R母岩层底土层(1)(2)图37土壤构造的综合图式(1)±壤的自然剖面(2)±壤的耕作土剖面14、土壤的净化功能表现在哪些方面？污染物质进入土壤之后，通过稀释和扩散可降低其浓度，减少其毒性；或者被转化为不溶性化合物而沉淀；或为胶体牢固地吸附；通过生物和化学的降解作用，转为无毒或毒性较小的物质；或经挥发从土壤中逸至大气或经淋溶迁移至地下水中。所有这些现象，都可理解为土壤的净化过程。但是，土壤的净化能力主要是指生物和化学的降解作用。第四章土壤及地下水背景值1、什么是环境背景值？环境背景值是指各种环境要素在未受或很少受人类活动的影响，并且未受到污染和破坏的情况下，环境要素本身固有的化学组成和含量。2、研究环境背景值的目的是什么？环境背景值的调查研究是环境科学的一项基础性研究工作，目的是弄清土壤及地下水中物质的自然含量水平，为研究主要元素及污染物在土壤及地下水中的分布、迁移、转化规律，进行区域环境质量评价，预测环境发展变化趋势，进行环境规划及污染综合防治提供资料。3、土壤背景值的影响因素有哪些？各因素对背景值影响的原因是什么？土壤的环境背景值受到成土母质、气候，地形、植被等各种成土因素及人类活动的影响，其中影响最直接的是成土母质。在成土过程中，由于自然因素的差异，造成各元素所受到的淋溶、迁移、沉淀与累积作用各不相同，因而引起各元素在土壤中的重新分配和组合，造成了地区土壤环境背景值的区域分异规律。4、土壤环境背景值采样布点的原则包括哪些？1）首先确定采样单元。采样单元的划分要根据研究的目的，范围大小、实际工作可能具有的条件等因素来综合确定。一般根据土类和成土母质类型（或土壤亚类）。在面积较小的地区，采样单元可以划分得更细一些。2）在成土因素复杂地区，可按数理统计中的分层随机取样法布点；在成土因素比较简单的地区，可按网格法布点，网格的密度由最后成图要求的精度而定。3）布点时考虑地貌地形、地质、气候、植被、水文等自然因素对土壤环境背景值的影响，并要考虑工业布局、农业规划和环境保护工作的需要。4）布点时要考虑人为活动对土壤环境背景值的影响，应尽量避开污染源。5）各采样单元的取样点数，应满足数理统计的要求。6）采样点应较均匀地分布在调查区内。5、土壤环境背景值采样方法主要有哪些？1）分层随机取样法，2）网格法，3）按主要土壤类型布点，4）采样点的室内布置6、土壤环境背景值点的检验方法？1）富集系数检验，2）标准差检验，3）表土、底土元素含量对比检验，4）元素相关性检验，5）“4d”法检验，6）调查访问7、土壤背景值的计算与表示方法有哪几种？它们分别适用于哪种条件？1）元素浓度频数呈正态分布时，用算术平均值表示平均背景水平2）元素浓度频数呈对数正态分布时，其背景值范围用几何平均值和几何标准差来表示3）对偏态分布的元素可采用偏态分布正态化的方法，再按正态分布求其背景值范围。4）对于区域土壤背景值的表示方法，应采取以面积百分数进行均值和标准差的计算8、土壤背景值应表达的内容有哪些？土壤背景值表达的内容包括：统计单元、样品数、平均值、标准差、含量范围、变异系数、含量频数分布形态等9、土壤背景值调查应完成的图件有哪些？包括序图和成果图两类。序图是包括土壤环境背景值调查研究区域总貌的地图，它是进行土壤环境背景值调查研究的基础图件，一般包括水系图、土壤图、污染源分布图、地质图、水文地质图、气候图等，比例应视调查区面积大小而定,一般为1：50万或1：100万。成果图包括采样点位分布图及背景值图，背景值图可作成等值线图。10、地下水化学组分中宏量组分和微量元素主要有哪些？宏量组分:HCO3,S042ClCa2Mg2Na+微量元素：微量重金属有：Cr、HgCd、Cu>Pb>Zn>Fe、MrI和Ag:微量非金属元素有：C、S、N、As>F、Se、P和B11、地下水舒卡列夫分类考虑了哪些因素？气体成分，矿化度，常见的七大阴阳离子，温度12、地下水背景值调查的常规检测项目有哪些？常规检测项目K、Na、Ca、Mg、S042ClHC03C032BoD5、COD、DO以及微量元素Cr>Hg>Cd>Cu>Pb>Zn>Fe、Mn、Ag、S、As、F、Se、P和B等13、地下水背景值常用哪些特征值来表示？背景值常用下列特征值来表示：平均值(X)、标准差(三)、变异系数(CV)、置信率为95%的背景区间等第五章地下水污染的概念及特征1、什么是地下水污染？凡是在人类活动的影响下，地下水质变化朝着水质恶化方向发展的现象，称地下水污染2、名词解释：污染源：由于人类活动的影响，使地下水水质受到污染的物质来源称为污染源污染物：由于人类活动的影响，使地下水水质受到污染的物质称为污染物背景值：地下水各种组分的天然含量范围（区间值）对照值：某历史时期地下水中有关组分的含量范围，或者地表环境污染相对较轻地区地下水有关组分的含量范围3、试述地下水污染评价与地下水环境质量评价的区别。1）地下水污染评价目的旨在说明地下水的污染程度与范围，并不说明地下水的适用性，受污染的地下水并不一定影响其使用。而地下水环境质量评价目的旨在说明质量的好坏及其适用性。2）地下水污染评价的标准是背景值或对照值;而地下水环境质量评价是各种水质标准，如评价作为饮用水的，用饮用水水质标准，评价作为灌溉用水的，用灌溉水水质标准等。4、试述地下水污染源的分类。按对地下水污染形成的原因可以分为自然污染源和人为污染源按产生污染物的部门或活动可划分为工业污染源、农业污染、生活污染源按污染源的形态特征可以分为点状污染源、带状污染源和面状污染源按污染作用可分为连续的和瞬时的（偶然的）两类，连续性污染包括有周期性变化的污染5、工业污染的主要来源有哪几方面？数量大、危害严重的是在生产产品或开采的过程中，所产生的废物，俗称“三废”；贮存装置或管道的渗漏，是一种连续性污染源，往往不易被人发现；由于事故而产生的偶然性污染6、地下水的污染物主要有哪些？其中无机污染物包括哪几类？地下水污染物包括化学污染物，生物污染物，放射性污染物。其中无机污染物包括NOJ,NO2",NH3,C,S042,F,CN,硬度、总溶解固体物及微量重金属汞、镉、铝、铅和类金属碑等。其中硬度，总溶解固体物，c（氯化物），SCVY硫酸盐），NOJ（硝酸盐）和N等为无直接毒害作用的无机污染物7、试述国际上公认的六大毒性物质的来源、污染特征及对人类的危害。非金属的氧化物、类金属碑和重金属中的汞、镉、铭、铅等，即国际上公认的六大毒性物质8、试从毒性和对生物体的危害方面论述重金属污染物的特点。在天然水中只要有微量浓度即可产生毒性效应微生物不仅不能降解重金属，相反的某些重金属还可能在微生物作用下转化为金属有机化合物，产生更大的毒性生物体从环境中摄取重金属，经过食物链的生物放大作用，逐级地在较高级的生物体内成千百倍的富集起来。这样，重金属能够通过多种途径（食物、饮水、呼吸）进入人体，甚至遗传和母乳也是重金属侵入人体的途径。重金属进入人体后能够与生理高分子物质如蛋白质和酶等发生强烈的相互作用而使它们失去活性，也可能累积在人体的某些器官中，造成慢性累积性中毒，最终造成危害，这种累积性危害有时需要一二十年才显示出来9、简述地下水污染的特点。1）隐蔽性，2）难以逆转性10、按照水力学特点地下水污染途径分哪几类？各类污染途径的特点是什么？D间歇入渗型:其特点是污染物通过大气降水或灌溉水的淋滤，使固体废物，表层土壤或地层中原有的有毒、有害物质周期性（灌溉旱田、降雨时）从污染源通过包气带土层渗入含水层。2）连续入渗型:其特点是污染物随污水或污染溶液不断地经包气带渗入含水层。这种情况下，或者包气带完全饱水，呈连续入渗的形式；或者是包气带上部的表土层完全饱水呈连续渗流形式，而其下部（下包气带）常呈非饱水的淋雨状渗流形式渗入含水层。3）越流型：其特点是污染物通过层间弱透水层越流的形式转入其它含水层4）径流型：其特点是污染物通过地下径流形式进入含水层第六章污染物在地下水中的迁移转化1、名词解释：物理吸附与物理化学吸附：物理吸附：土壤介质特别是土壤中的胶体颗粒具有巨大的表面能，它能够借助于分子引力把地下水中的某些分子态的物质吸附在自己的表面上，称这种吸附为物理吸附。物理化学吸附：土壤胶体带有双电层，其扩散层的补偿离子可以和地下水中同电荷的离子进行等当量代换，这是一种物理化学现象，故称物理化学吸附正吸附与负吸附正吸附：凡是能降低表面能的物质，（如有机酸，无机盐等）被土壤胶粒表面所吸附，称为正吸附；负吸附：凡是能够增加表面能的物质，如无机酸及其盐类一一氯化物、硫酸盐、硝酸盐等，则受土壤胶粒的排斥，称为负吸附离子代换能力：指一种阳离子将另一种阳离子从胶体上取代出来的能力土壤阳离子代换量：单位重量土壤吸附保持阳离子的最大数量盐基包和度：土壤胶体上所吸附的阳离子都是盐基离子的土壤全等溶解：矿物与水接触产生溶解反应时，其反应产物都是溶解组分，为全等溶解非全等溶解：矿物与水接触产生溶解反应时，其反应产物除了溶解组分外，还有新生成的一种或多种矿物或非晶质固体组分，称非全等溶解盐效应：因加入强电解质而使沉淀溶解度增大的效应同离子效应：因加入有共同离子的强电解质而使BaS04溶解度降低的效应2、土壤阳离子吸附作用的特征表现在哪些方面？是一种能迅速达到动态平衡的可逆反应阳离子的代换关系是等当量代换3、离子代换能力取决于哪些因素？1）电荷价，2）离子半径及水化程度，3）离子浓度4、以BaSO4的溶度积关系式Ba?+SCVI=Ksp为例，分析难溶电解质在不同固液平衡条件下，溶解、沉淀及其离子浓度特征。5、计算BaSO4在0.10mol/1.Na2SO4溶液中的溶解度，Ksp=1.08×10-1°O解：设BaS4在0.10mol/1.Na2SO4溶液中的溶解度为Xmol/1.；那么Ba*=xmol1.,SO：=(x÷0.10)mol/1.Ba2+S042=Ksp=1.08×101°所以x(x+0.10)=1.08×IO10因为KSP数值很小，所以,比0.10小很多,即x+0.100.10故xX0.10=1.08X10-1°X=1.IXlO-9所以，BaSO4½0.10mol/1.Na2SO4溶液中的溶解度为1.l×10-9mol1.6、名词解释：化学降解：一些污染物在没有微生物参加情况下的分解微生物降解：指复杂的有机物(大分子有机物)，通过微生物活动使其变成为简单的产物(C02H2O等)无机物转化：指一种形式的无机物通过微生物的活动，使其转化为另一种形式的无机物生物积累：指地下水中的污染物被有机体所吸收富集系数：表示生物积累程度的一个常数7、降低污染物迁移能力的沉淀作用中，主要无机组分有哪些？主要有机物有哪些？(1)主要无机组分：可形成钙的碳酸盐、硫酸盐及磷酸盐沉淀；亦可形成镁的碳酸盐，氟化物及氢氧化物沉淀。(2)有机物：与腐植酸形成的金属络合物通常是难溶的，如钙、镁的腐植酸盐8、具有阳离子交换能力的主要物质有哪几类？各类物质的主要组分有哪些？主要的无机组分：Ca2+、Mg2+>Na+、K+和NH4+次要及微量无机组分：Pb、Ba、Cu、Al>Sr>Zno有机物：在有机物中，非极性的难溶有机物比极性有机物容易被吸附。此外，阳离子型的农药，亦易被吸附。微生物：土壤介质中的吸附作用是去除细菌和病毒的一个重要因素，病毒的被吸附量随土壤阳离子交换容量的增加而增加。9、酸碱反应中PH值的增加可以引起哪些组分的沉淀？(1)主要无机组分：PH的增加可引起Caeo3和MgCo3的沉淀。(2)次要和微量无机组分：PH的增加可引起某些微量金属形成碳酸盐沉淀，还可能形成NiCo3、ZnCO3、BaCo3等沉淀。PH值变化亦可能形成一些氢氧化物沉淀10、以数学式表达分配系数(Kd),并用文字说明。Kd=SC,Kd值可用实验的方法测得。如果是线性吸附，则Kd值为吸附等温线的斜率。对于特定的固相介质来说，某一污染物的Kd值为一常数。在这样的情况下，可用Kd值衡量各种污染物的相对迁移能力，Kd值越大，越易于吸附，越不易迁移；反之，Kd值越小，越不易被吸附，越易于迁移。但应当说明的是，方程中的S,除被吸附的污染物外，常常还包括沉淀等其它作用截留在固相里的污染物。可见，Kd值实际上是某一固相介质对某一种污染物亲合性的量度。11、什么是迟滞因子？假定某含水层的有效孔隙度II=0.18,容量P=1.9gcm3,测得氯仿的分配系数Kd=0.566,DDT的分配系数Kd=3650,求其迟滞因子。解：氯仿19A=1+X0.566=6.970.181QDDTt"=1+X3650=385300.18上述计算结果表明，氯仿在地下水系统中的迁移速度仅比地下水流的速度滞后6.97倍，而DDT却滞后38530倍12、写出不同吸附过程中，各种吸附模式的表达式。(一)、可逆的非平衡过程表示式D线性吸附模式或称亨利(Henly)吸附模式=kCk.)S2)指数性吸附模式或称费洛因德利希(Freundlich)吸附模式3)渐近线性或称朗谬尔(1.anginUir)吸附模H=K(S1.S)C-k2S(二)、当污染物的液相浓度(C)为定值时的表示式D亨利(Helny)吸附模式S=幺。(1-ek2l)2)费洛因德利希(FreUndIiCh)吸附模式S=-C,(-e-k2,)k23)朗谬尔(1.angmUir)吸附模式.sa.cS=&1_÷A1*2(三)、当吸附达到平衡时的吸附模式表示式1)亨利模式S=KdC2)费洛因德利希模式S=K1Cm(ml)s=3)朗谬尔模式。第七章污染场地水文地质调查1、污染场地水文地质调查的目的是什么？(1)探测与识别地下污染物；(2)测定污染物的浓度；(3)查明污染物在地下水系统中的运移特性；(4)确定地下水的流向和速度，查明主径流向及控制污染物运移的因素，定量描述控制地下水流动和污染物运移的水文地质参数。(5)为地下水污染治理提供必要依据。2、污染场地水文地质调查的主要步骤有哪些？1)初步场地勘察和初始评估，2)初步野外调查,3)详细现场调查和试验，4)编写报告3、在第一阶段调查中关键性的资料包括哪几个方面？1、污染现场历史资料1)已知污染物或可能存在的污染物的性质,2)污染物的来源或可能来源，3)污染程度，4)对健康与安全的危害隐患2、地质与水文地质资料3、水文资料4、初步现场踏勘中需要完成的主要任务是什么？(1)观察现场地形及周边环境，以确定是否可进行地质测量及是否可容纳勘察设备。(2)对现场的后勤工作进行考察，以确定是否方便清洗钻孔及钻探使用的清洁水。(3)对现场的地质条件进行考察，确定区域地质条件和基岩位置是否与背景资料一致。(4)观察现场地形、排水情况及植被分布,确定钻井液排放位置。(5)查明导致污染的化学废物的性质，特别是其活动性及暴露程度。(6)确定研究区域内已有监测设备的状况,特别是它们置放条件、深度及地下水水位；(7)对现场气候进行调查，以获得降雨量及气温方面的资料。(8)调查已有资料中没有记录的场地周围近期变化情况；通过分析不同时期的航空图片，了解土地利用的历史变化情况。(9)采集近地表岩土体样进行现场分析或带回实验室测试。(10)采集地表水及井、泉水样。（三）采集污染源释放出的淋滤液进行化学分析；在图上标录地表土壤污染状况、处置废物的场所位置。5、野外调查阶段，在污染现场进行土壤采样的具体目的是什么？(1)确定土壤是污染的来源，还是污染物的受体(来自空气与水中污染物)；(2)确定污染物对人类健康与环境风险的大小；(3)与背景水平对照，确定污染物是否存在及其浓度；(4)明确污染物的空间与时间分布特征；(5)制定控制及去除污染物方法；(6)确定各特定污染物对动植物的风险水平；(7)分析污染物的来源、迁移机理及途径、污染物的可能受体；(8)建立污染物迁移的模型；(9)确定前人采样程序是否符合有关环境法规和技术规程的要求。6、通常所用成井材料的类型包括哪几种？各实用于何种条件？1)聚氯乙烯(PVC)：由于聚氯乙烯材料非常便宜且易于处理，因此广泛地应用于套管与水井过滤器的制造。聚氯乙烯在普通环境里一般不发生化学反应。但是，当聚氯乙烯与低分子酮、乙醛及氯化物溶液直接接触时，会发生变质现象。2）聚四氟乙烯：聚四氟乙烯被认为是化学性质最不活泼的成井材料。但由于价格昂贵，所以只在不允许任何化学扰动的情况下使用。3）电镀套管：电镀套管的性能优于聚氯乙烯材料，这是由于电镀套管对于有机化合物来说是惰性的，而且在岩层中更经久耐用。电镀套管的电镀膜还可以防止生锈。但是，电镀套管会增加地下水中铁、镒、锌、镉等元素的浓度。由于铁、镒浓度的增加，水样中污染物的浓度可能也会增加。因此,在监测地下水中的重金属污染时,采用聚氯乙烯成井材料更为适合。4）不锈钢套管：不锈钢套管在实质上对所有的污染物都是惰性的。然而，在PH很低的情况下，不锈钢会向地下水中释放铝离子。这将对一些有机污染物的生物降解反应起到催化作用。7、布置监测孔的位置与数目时要依据研究区的哪些因素？场地的地质条件、水文地质条件、污染物性质及勘察区域的范围都是确定监测孔的数目及布置方式的因素。第八章地球物理调查1 .根据地下水一环境系统模型，阐述地下水污染调查中采用地球物理技术的物性条件。地下水位：一般为良好的波阻抗界面和电性界面，可用浅反射或折射地震法电阻率法及探地雷达等方法确定。隔水层：地下水系统中的相对不隔水层，一般黏土/泥质高，阳离子交换能力强，电导率相对高，可用电阻率法，激发极化法或电磁法及探地雷达法确定。基岩面：与其上覆第四系沉积物存在多种物性差异，常用电发和地震法确定。岩溶隧道：与围岩存在多种物性差异，根据地形条件和地质地球物理条件，可选用电法、电磁法和地震法确定。咸淡水分界面：如海水入侵封面，可用电法和电磁法确定。地表径流与地下水之间的补给关系：可用自然电位法确定。垃圾填埋场边界与垃圾渗滤液扩散范围：可用电法和电磁法及地震法确定，当垃圾中含有放射性物质时可用放射性方法圈定2 .根据探地雷达和电磁法原理，对比分析它们在解决地下水污染问题中的优缺点。3 .简述反射波法和折射波法的原理和它们解决实际地质问题的能力。地震折射法是利用沿地表排列的一列检波器来分析沿地下不同介质的分界面的地震波的折射。折射法记录每一检波器初始响应的时间。以记录道所在位置相对震源的距离为函数来绘制这些响应，并对记录到的信息进行处理，能产生反映地下地层结构的地震波速度的横断面。地震折射法在地球科学与土木工程调查中的应用一直很广泛。在过去的半个世纪里，这一方法已得到了发展，并且已采用了便携式多道地震仪。数据采集与处理技术的改进，方便地球物理学家对倾斜地层和目标反射体与土壤覆盖层的速度的空间变化做出解释。地震反射法是一种基于影像的技术，能产生被调查地质体的断面，并能显示声阻抗差异。横断面图以剖面线距离作为横坐标，反射波旅行时间作为纵坐标。声阻抗差异与地球内部的流体和岩石边界有联系。构成影像图的返回信号，按照与沿剖面线的特定位置有关的记录道存储。每一记录道是该道所在位置的粒子速度作为时间函数的数学矢量。将这些记录道并排起来，并进行与采集有关的几何校正之后，各道响应构成一个具有地球浅部横断面影像图外观的回声拼图。4 .常用放射性测井可以为调查地下水污染问题提供哪些参数？放射性探井能够提供底层的孔隙度、水饱和度、密度以及化学和矿物组成等资料。5 .请根据本章介绍的地球物理技术，设计一种地下水污染调查中探测某种目标或某个水文地质参数的观测方式。第九章地下水水化学调查与评价1、总结水化学调查的步骤与内容，说明调查路线与监测网布置原则。水化学调查内容包括污染源、污染途径、水质现状以及地下水水质监测，水化学调查首先应查明地下水可能的各种污染来源、途径、分布、种类、性质、数量、排放形式、排放量及其对含水层可能产生的影响。为了确保调查质量，要把环境中各种污染源如污水排放口，排放渠道，排污渗坑、渗井，蒸发沉淀池,城市垃圾,工业废渣堆放场以及污灌区的位置分别测绘在图上，记录排放量、物理化学特征、附近的地质一水文地质条件、工业开挖情况以及渗透特征等。对地下水污染的水化学监测网的布置应当考虑污染源的分布和扩散形式、水文地质条件、地下水的开采情况和区域水化学特征等因素。应当采取点面结合的方法，抓住重点污染地段，并对整个研究区做适当控制，监测的主要对象应该是污染物危害性大、排放量大的污染源、重点污染区和重要的供水水源地。污染区观测点的布置方法应根据污染物在地下水中扩散形式来确定。2、为什么现场分析对水样分析非常重要，举例说明。由于水的某些性质与水存在的环境密切相关,所以，现场分析很重要。现场分析针对的是对脱气(如PH)和通风(如Fe,Mn,PH)比较敏感的性质及组分。C02的逸出可导致水样PH的升高；通风使氧气进入水中，可导致Fe和Mn氢氧化物的沉淀；挥发性有机组分因压力变化而逸出，使水样分析产生误差。3、总结测试有机物样品的采集与保存方法。挥发性有机物，玻璃G；10-250m1.,4冷藏，无顶空，按实验室要求保存514天半挥发及不挥发性有机物，G；100-1000m1.,4。C冷藏，按实验室要求保存7天4、地下水污染现状评价一般选取哪些标准？背景值，对照值，检出限5、地下水污染现状评价中通常如何选择评价因子？通常根据实际工作情况的检测指标数，选择在调查区中具有代表性的组分为评价因子6、试述单因子污染指数法的优缺点。优点是能直观、简便地反映单组分的污染状况，缺点是不能反映地下水中整体污染情况。7、通常使用比较普遍的综合污染指数评价法有哪几种？各有何优缺点？均值法，加和法，内梅罗指数法第十章地下水脆弱性评价与地下水保护1、试述地下水脆弱性评价的概念。对污染物从主要含水层顶部以上某位置介入后，到达地下水系统的某个特定位置的倾向或可能性的评价。2、DRASTIC模型的基本假定前提是什么？（1）污染物从地表介入到地下；（2）污染物与雨水一起进入地下水；（3）污染物具有水的活性;（4）评价区应为40.Shin?或40.5hm2以上。3、DRASTIC模型的建立考虑了哪些指标？1）地下水位埋深，2）净补