地球化學(xué)在水資源中的應(yīng)用研究

張培新　徐菲

摘 要 地球化學(xué)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)牧、環(huán)境保護(hù)及醫(yī)學(xué)保健等領(lǐng)域。水資源是我們?nèi)祟惿娌豢苫蛉钡囊徊糠郑瑢λh(huán)境造成的污染使得我們的生活環(huán)境變得更加惡劣。運用地球化學(xué)的一些方法，可以對我們生活的水資源進(jìn)行治理；地球化學(xué)對于水資源的保護(hù)及其在水資源方面的應(yīng)用涉及到我們生活的方方面面，地球化學(xué)對于我們的生活至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞 地球化學(xué) 水資源 方法 生活 環(huán)境

中圖分類號：P641.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

應(yīng)用地球化學(xué)是主要研究地球各組成部分的化學(xué)成分及其變化規(guī)律，化學(xué)過程及其制約因素，化學(xué)演化及其成因與機(jī)理的學(xué)科。是地質(zhì)學(xué)和化學(xué)相互融合的邊緣學(xué)科，并涉及與自然過程有關(guān)的所有學(xué)科中的化學(xué)研究?；瘜W(xué)元素和同位素是其基本的研究對象。

地球化學(xué)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)牧、環(huán)境保護(hù)及醫(yī)學(xué)保健等領(lǐng)域。如通過巖石地球化學(xué)測量、土壤地球化學(xué)測量、水系沉積物測量、水化學(xué)測量、生物地球化學(xué)測量及氣體地球化學(xué)測量，尋找各類金屬礦床和放射性元素礦床，都取得良好效果。

1應(yīng)用地球化學(xué)概述

應(yīng)用地球化學(xué)，顧名思義，是地球化學(xué)的實踐應(yīng)用，是地球化學(xué)的一個分支學(xué)科。它是將地球化學(xué)的基本原理和方法技術(shù)用于研究地球物質(zhì)成分及其分布、分配給人類帶來的利弊，即解決地球物質(zhì)成分和人類的厲害關(guān)系。

2地球化學(xué)在水資源開發(fā)中的應(yīng)用

2.1生活用水方面

現(xiàn)代人們往往利用巖石礦物來改變水中的某些成分使其成為人工礦泉水和人工“純凈水”。尋找和開發(fā)優(yōu)質(zhì)的生活用水的供水基地是國民經(jīng)濟(jì)工作中的日常而又非常重要的工作。不符合質(zhì)量的供水將會影響人們的生活質(zhì)量以及人們的身心健康，嚴(yán)重的還會可能導(dǎo)致一些嚴(yán)重的疾病問題。

2.2在工業(yè)中的應(yīng)用

水資源是工業(yè)原料之一。所有的飲料廠都以合格優(yōu)質(zhì)的水資源為原料。青島啤酒必須以嶗山泉水為原料，茅臺酒必須以貴州茅臺水為原料。

在四川盆地，勘探石油的規(guī)程中發(fā)現(xiàn)了不少的水文為35～90℃的地?zé)猁u、礦水。地?zé)猁u、礦水中含有豐富的鹵元素、各種鹽類以及鋰、銫、鉀等。在綿陽的蓬萊鎮(zhèn)勘探石油時，在地下1000～2000m處打出自流的水，水溫達(dá)到80℃左右，目前已經(jīng)從水中提取出14種產(chǎn)品。

2.3在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)需要多方面的知識，水文地球化學(xué)對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)時不可或缺的知識。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中在水—土壤—農(nóng)作物體系中的轉(zhuǎn)化不僅在環(huán)境方面是重要的問題，而且在科學(xué)施肥和灌溉、提高效益、降低成本方面也是很重要的問題?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)必須對水—土壤—農(nóng)作物進(jìn)行監(jiān)測，其中對水化學(xué)成分和性質(zhì)的監(jiān)測是最簡易和有效的手段。在施肥過程中監(jiān)測水中的硝酸鹽和含有磷的化合物；在向土壤中添加任何添加劑時要監(jiān)測水的物理性質(zhì)，pH、溶解物的含量等；在灌溉過程中應(yīng)該對地下水位、水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，防治土壤鹽堿化。

3水資源污染問題

3.1六價鉻和氰

六價鉻和氰來自與電鍍行業(yè)的工業(yè)廢水。廢水不經(jīng)過處理，隨便排放，這是當(dāng)今對地下水造成污染的主要來源。根據(jù)杭州市防疫站的資料，杭州全市有電鍍單位大約79家，每年排放的含氰化物23萬t，含六價鉻的廢水為40多萬t。在這些廠區(qū)周邊的水井中的地下水，已經(jīng)發(fā)黃發(fā)臭，暴雨過后水質(zhì)更差，用這些水洗完衣服后，會導(dǎo)致幼兒患鉻瘡等。

3.2有機(jī)質(zhì)三氮（NH4+、NO2-、NO3-）污染

由于人為因素和自然因素的疊加作用，地下水中的有機(jī)質(zhì)的含量比地表水高，特別是在沿海地區(qū)的黏性土層中。但是三氮含量還是高于人口稠密的地方，這是由于現(xiàn)代生活中的大量生活污水排放以及垃圾堆放造成的。NO3-進(jìn)入人體之后，可以還原形成NO2-，對人體健康造成傷害。因此，對地下淺層水的污染監(jiān)測和保護(hù)問題應(yīng)該做到足夠重視。

3.3礦山開發(fā)中的鎘與氟的污染

礦坑廢水、礦渣對地表水與地下水的污染也比較嚴(yán)重。已經(jīng)開采利用的鐵、黃鐵礦、銅、銀等礦每年都有相當(dāng)大數(shù)量的礦坑廢水和廢渣向環(huán)境排放。

水中鎘的來源主要是鉛鋅礦的開發(fā)與利用，鎘多以硫化鎘和碳酸鎘的形式存在鉛鋅礦中，因此，在鉛鋅礦的開采與煉制的過程中排放出的廢水和廢渣中均含有鎘。還有許多未開采的鉛鋅礦，由于水的淋溶和溶解作用，使得許多鎘富集在地下水中。

螢石礦的開采與冶煉過程是氟污染的主要來源。如武義東風(fēng)螢石礦，尾礦壩廢水960t/d，浮選廢水240t/d，含氟60～120mg/L。在一些地區(qū)中，由于居民引用含氟水牙齒已經(jīng)出現(xiàn)斑釉癥，這種病在小孩子中最嚴(yán)重。

4總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對水資源需求量的日益增加和對水資源利用的不合理行為不僅加劇了水資源緊缺的形式，而且出現(xiàn)了一些列環(huán)境水文地質(zhì)問題，如水位持續(xù)下降、水量枯竭、鹽漬化、海水入侵、水質(zhì)污染、水質(zhì)惡化、地面沉降、沙漠化、沼澤化等問題。他們不僅加劇了水資源的緊缺程度，而且還使水的質(zhì)量變劣，破壞了生態(tài)環(huán)境，給人民生活和工農(nóng)業(yè)建設(shè)帶來了嚴(yán)重的影響。

本文讓我們認(rèn)識到地球化學(xué)在水資源中起到的作用，以及水資源受到一些重金屬的污染；我們可以用化學(xué)的方法來提高我們地球的水資源質(zhì)量，對環(huán)境污染造成的水質(zhì)破壞、水質(zhì)污染進(jìn)行治理；對鹽漬化的土壤進(jìn)行治理，讓我們獲得更多優(yōu)質(zhì)的土地。

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