当前世界环境

介绍

在所有的溶液环境中，裸金属离子都在不断地寻找合作伙伴。我们感兴趣的环境是水，在所有金属中;阳离子水合形成水合物(Cohen Shanes,2001)。水分析是非常具有挑战性的，因为元素的浓度很低，所以它们很容易受到元素干扰和基质效应的影响(N. Kahraman和Fahrunisia, 1976)。

大约有1.5 × 109公里^3.地球表面的水其中98.3%在海洋中，1.6%以冰的形式存在。剩下的0.1%以地下水、湖泊和河流的形式存在。所有这些水，以及所使用的水，在某个时候都是自然水循环或全球水文循环的一部分。这种循环是基于水在地球表面和大气之间的持续运动。水循环涉及蒸发和降水两个过程之间的动态平衡。然而，有些水可能在重力的影响下向下移动(termedinfiltration)，穿过多孔岩层，直到到达一个不可穿透的层。在这里，它聚集成地下水，成为水井和溪流、河流和湖泊的泉源。地下水的表面称为地下水位。在自然条件下，地下水位会根据当时的天气状况，以及它是否被用作泉水的水源或供人类使用的水库而下降或上升。由于地下水花了大量时间与地下岩石接触，因此它所含的溶解物质将反映出这些岩石的地质情况，以及它所穿过的表面物质。 (Wright, 2003). In areas where the natural rock is rich in fluoride or where there is geothermal or volcanic activity, veryhigh fluoride levels, up to 50 mg/L, may be found in groundwater or hot springs. (Zhang, 2007).

杰贝勒马拉山脉的位置和地质

杰贝勒马拉火山群位于苏丹西部达尔富尔州西部和南部，最高点位于法希尔镇(北达尔富尔州首府)约80英里处。该杂岩似乎形成于第三纪，但爆发和侵入活动可能延伸至更新世，并延续到最近。主要岩石以玄武岩为主，但粗面岩和phonolite在当地也很常见。火山碎屑岩出现在火山口附近，而杰贝勒马拉本身被描述为5公里的巨大火山口。直径有两个火山口湖，一个是盐水湖(atron)，另一个是相当新鲜的，周围是火山灰和凝灰岩，浮石在局部出现。在整个地区，特别是在火山口附近，观察到许多温泉。

与干旱气候形成鲜明对比的是，杰贝勒马拉山脉达里巴火山口西部有许多流出泉。这些泉水含有高浓度的硫蒸气，高流量和高溶解物质，导致阴离子和阳离子含量高，正在进行的研究表明，在十泉流域，泉水也对系统的水文预算做出了重大贡献(未发表的数据)。从火山灰玄武岩温泉中流出的地下水被认为是由达利巴火山口(卡特湖)的局部补给组成的。超过2公里。而在东南方，来自达里巴陨石坑的水据信是在盆地间流动的，通过相互连接的裂缝和裂缝到达温泉。在杰贝勒马拉地区，在天然热水中沐浴是非常受欢迎的。热水也被用于医学治疗。

研究区域的描述

研究区位于东经24°25ʹ-24°35ʹ和北纬13°10ʹ-13°20ʹn之间的干旱至半干旱气候，区内共有10个温泉，主要有两季特征;(a)旱季大约从11月至5月开始，(b)雨季从6月至10月开始。半干旱地区的气候因地区和季节而异。在曼森期间，西部地区的平均降雨量约为900毫米，而上部地区(丘陵地区)的平均降雨量超过1100毫米。平均气温从15°C(1月)到40°C(5月)不等。天然湖泊(Dariba Crater)仅位于1.5至2公里处。西南方向的温泉(图1)。在距达里巴陨石坑约2公里的一个附属锥体Jebel Idwa上记录了大约10个温泉。在Dariba火山口湖的西北边缘记录了一些温泉和喷气孔，其他温泉位于Koronga村附近。温泉的温度从55°c到60°c以上不等。马拉山脉是由一个高达3000米的地块形成的一系列火山山峰。它位于苏丹达尔富尔地区的中心。 The highest point is Deriba Crater (two lakes are there the largest and the smallest). The upper reaches of the massif is a small area of temperate climate with high rainfall and permanent springs of water. The last eruption occurred around 2000 BC.

图1:“该区地图” 点击这里查看图

材料与方法

2002年5月，使用聚乙烯瓶从距离Dariba陨石坑约2公里的Koronga村附近的10个温泉中收集了水样。在每个站点，过滤前分别使用温度计、pH计和电导率计测定水的温度、pH值和比电导率。所有样品均在Al Neelain大学实验室、应用地球科学与技术学院和兽医学院进行分析。研究实验室，喀土穆州索巴，主要离子化学，使用标准方法检查水和废水，美国公共卫生协会(APHA,1984年)、美国供水工程协会(AWWA,1984年)和水控制联合会(WCF,1985年)。标准的经典方法Jackson， (1958)， Trivedy和Goel，(1984)也被使用。总溶解固体(T.D.S)由S.E.C乘以因子(0.65)，碳酸氢盐(HCO)计算_3.^-)用HCl滴定样品，总硬度(TH)为CaCO_3.用标准edta溶液进行计量分析。氯化(Cl^-)用标准AgNO滴定估计_3.解决方案。硫酸(所以₄^{2 -})用氯化钡使盐沉淀，用重量法测定。镁(毫克^{2 +})由总硬度计算得出。钙(Ca^{2 +})，钠(Na⁺)和钾(K⁺)用火焰光度计测量。除E.C以Ms/ cm表示外，其他参数均以毫克/升(mg/l)表示。分析了测量阳离子(Ca)的进动^{2 +}、镁^{2 +}, Na⁺和K⁺)，阴离子(HCO_3.^-, Cl^-所以₄^{2 -}离子平衡误差在±5%的规定范围内。

结果与讨论

10个温泉水样的化学和物理分析见表(1)，结果显示所有温泉的温度都很高(范围在50 - 60)。pH值最高，平均为9.46，表明水的碱性。世界卫生组织(世卫组织，1984年)给出的饮用水的理想pH值限值为7.00至8.50，而最大允许限值为9.2。温泉水的电导率(E.C)从240µ/cm(3号泉)到746µ/cm(1号泉)不等。温泉中T.D.S.的浓度在365 ~ 1150 mg/l之间。一般来说，所有样品的T.D.S值浓度都较高。tds值均大于500mg /l)， 1984年who规定的上限为1000mg /l。对比TDS与E.C值，如图(2)所示，当TDS值增大时，E.C值同时增大。TDS和EC的变化证实了地下水1号和4号泉的浅咸化性质，泉水TDS值较高(大于800 mg/l)。样品分析总硬度(TH)均为中硬水，除7号样品为硬水外，饮用水的硬度标准各不相同;世界卫生组织(1984年)建议，CaCO的上限为每升500毫克_3.。美国水务协会规定理想水的CaCO3含量上限为800mg/l Hem， (1989)， BBS Sinbal和R.P. Gupta, 1999)。钙的浓度从24到95毫克/升不等。并无有害影响。从表1中，温泉1、4和9显示出较高的钙浓度(超过68毫克/升)。所有温泉中的钙值都是正常的，并且在世界卫生组织(1984年)规定的允许限度内。根据欧洲经济共同体(eec)的建议值是50毫克/升，而印度标准机构(isi)的建议值是30毫克/升。世界卫生组织没有给出这个离子的推荐值。所有温泉水的镁含量都很高。这主要是由于整个研究区内存在橄榄石、辉石和岩石。约60%的样品取自钠浓度较高的泉水(超过60 mg/l)， 40%的样品的钠浓度低于50 mg/l。 Sodium considered harmful to persons suffering from Cardiac disease and high blood pressure. Therefore, the concentration of sodium should be within the limit recommended by W.H.O., (1984) as 200 mg/l for drinking water. Regarding the samples analysis for Potassium (K⁺) 1、4、5、8和9号弹簧值高。在阳离子中，Ca^{2 +}、镁^{2 +}, Na⁺和K⁺离子范围为24 ~ 95,15 ~ 80,10 ~ 75,5 ~ 35mg /l。温泉阳离子存在程度的比较，顺序为Ca>Mg> Na >K。

表1:水的理化分析结果从十个温泉取样

春天没有。	pH值	欧共体 µS /厘米	杰 毫克/升	T.H 毫克/升	Na+ 毫克/升	K+ 毫克/升	Ca2 + 毫克/升	毫克2 + 毫克/升	Cl- 毫克/升	所以42 - 毫克/升	HCO3.- 毫克/升
1	9.70	746	1150	175	75	35	95	80	35	25	800
2	9.59	290	445	60	30.	10	25	35	30.	10	300
3.	9.27	240	365	65	10	5	50	15	35	30.	215
4	9.49	606	930	130	70	25	85	45	46	25	630
5	9.65	488	750	One hundred.	45	20.	35	65	35	40	500
6	9.66	455	700	115	60	15	70	45	45	25	420
7	9.50	288	440	57	32	11	24	33	32	12	295
8	9.00	475	730	135	44	19	33	62	36	39	490
9	9.50	436	668	111	58	16	68	42	43	23	410
10	9.20	256	494	72	12	8	52	18	38	33	225
平均	9.46	428	667.2	102	43.6	16.4	53.7	44	37.5	26.2	428.5
ST.D	0.23	164.31	244.12	38.75	22.63	8.89	25.07	20.51	5.44	9.97	185.37
分钟。	9	240	365	57	10	5	24	15	30.	10	215
Max。	9.7	746	1150	175	75	35	95	80	46	40	800

图2:TDS与EC的比较 点击此处查看图

对于溶解的阴离子，氯离子浓度在30 ~ 46之间变化。温泉中的氯化物浓度有一定范围的限制(低于55毫克/升)。硫酸盐浓度从10至40毫克/升不等，低于75毫克/升。所有样品的硫酸盐分析都在允许范围内。碳酸氢盐离子浓度在215到300之间。阴离子的平均值分别为428.5、37.5和26.2 mg/l。它们的丰度(epm %)的数量级是HCO_3.^-> Cl^->所以₄^{2 -}。温泉化学参数随pH值的变化见图。(3)、(4)、(5)、(6)，pH值与化学参数有关，相关系数为Cl级^-Na >K>HCO_3.^-> Mg> Ca> SO₄^{2 -}。

图3:pH值与 Na+， K+， Ca2+和Mg2+ 点击此处查看图

图4:pH与Cl-的关系 点击此处查看图

图5:pH与SO42-的关系 点击此处查看图

图6:pH与HCO3的关系- 点击这里查看图

结论

EC、TDS、TH、Na浓度水平基本信息⁺K⁺、钙^{2 +}、镁^{2 +}, Cl^-,所以₄^{2 -}和HCO_3.^-在苏丹西部Jebel marmountain的Koronga村附近不同地点的温泉中，本研究已获得。根据所提供的数据，可以得出以下结论:

1. 有些泉水一年四季都在流动，而有些泉水只在一年中部分时间流动

2. 所有温泉样品的温度范围为55°~ 60°C, pH值较高，碱性范围为9.00 ~ 9.66,T.D.S.高(365 ~ 1150 mg/l)，富含钠(10 ~ 75 mg/l)，富含碳酸氢盐(215 ~ 800 mg/l)，总硬度较高。1号泉、4号泉、8号泉可归为硬水。温泉中的氯离子浓度限定在一定范围内(低于55毫克/升)。硫酸盐离子浓度小于75 mg/l。

3. 所有样品的硫酸盐分析都在允许范围内。

4. 碱度浓度范围从中等到高值(从215到800毫克/升)。碱度似乎是沿方向递减的。温泉水分类为钙-钠-碳酸氢盐氯化物型。研究区热水与第三系岩石伴生。热水的热量来自火山活动、构造活动和裂缝岩中的深水循环。所有温泉样本分类为C1S1*和c1s2 *。杰别马拉山所有地热水均与第三系玄武岩节理裂缝密切相关。除7号泉外，所有温泉均为中硬水。

5. 地震、干旱、火山爆发、山体滑坡等自然灾害会影响温泉的性质;一些可能会移动位置，另一些可能会增加或减少产量。

根据数据分析的结果和前面的讨论，需要适当考虑以下建议和进一步的研究

1. 为了保护泉水不受污染和污染，泉水所在的区域应该用栅栏围起来，防止动物和人进入。

2. 进一步的地质调查应与随后的化学分析一起进行(应研究微量元素)。

3. 在整个地区(杰贝勒马拉)进行更多的研究，以进行详细的研究，定量和定性地评价温泉的潜力。

4. 我们建议可以利用泉水为地热发电大面积供电。

*美国农业部(U.S.D.A, 1954)根据总盐度和钠对水进行分类时使用的缩写(c11低盐度水，S1低钠水，S2中钠水)

参考文献

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3. A.P.H.A,(1992)。水和废水检验标准方法，美国公共卫生协会，华盛顿特区

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5. Hem j.d.，(1959)。自然水体化学特征的研究与解释，第2版，美国地质调查局，供水，美国地质。调查andWaterSupply。

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10. Wright, J.，《环境化学》，Routledge出版社，(2003)，纽约。p280

11. (2007)，《环境采样与分析的基本原理》，约翰·威利出版社，新泽西，第393页

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