الكيمياء الهيدروجيولوجية – رحلة اكتشاف

1 مراجعة الأساسيات الهيدروجيوكيميائية

1.1 المبادئ الكيميائية

1.2 أصل العناصر وتركيبتها الذرية

1.3 تكوين المياه الجوفية وتركيز المواد المذابة والغازات والجسيمات

1.4 نظائر الماء

1.5 جمع عينات المياه الجوفية

1.6 عدم اليقين

2 مصادر وآليات التحكم في المواد المذابة

2.1 التدفق العرضي والانتشار كآليات نقل

2.2 المصدر المذاب الخارجي: هطول الأمطار والنهر والبحيرات وطبقات المياه الجوفية المتجاورة

2.3 مصادر الذوبان الداخلية: أحفوري أو بقايا أو إرث أو كونيت

2.4 مصدر الذائب الداخلي: الاضمحلال الإشعاعي

2.5 المصدر الداخلي للمواد المذابة: التجوية

2.6 متغيرات التوازن

2.6.1 الذوبان المعدني: خاصية ديناميكية حرارية أساسية

2.6.2 درجة الحرارة: خاصية ديناميكية حرارية بيئية

2.6.3 الرقم الهيدروجيني: خاصية ديناميكية حرارية بيئية

2.6.4 Eh (الأكسدة والاختزال): متغير ديناميكي حراري بيئي

2.6.5 النشاط الديناميكي الحراري: خاصية ديناميكية حرارية بيئية

2.6.6 حسابات التوازن

2.7 حركية الترسيب

2.7.1 تبادل الكاتيون والامتزاز

2.7.2 الامتزاز – عملية إزالة المواد المذابة

2.8 التشتت الهيدروديناميكي في النقل

2.9 التحكم في الذائب في الأنظمة المفتوحة والمغلقة

2.10 الترشيح الفائق (التناضح العكسي) كتحكم فيزيائي في المواد المذابة

2.11 اختتام القسم

3 العناصر النزرة الجيولوجية المتعلقة بصحة الإنسان

3.1 المنغنيز (مينيسوتا)

3.2 الزرنيخ (مثل)

3.3 النويدات المشعة لليورانيوم (U) والراديوم (Ra) والرادون (Rn) والبولونيوم (Po) والرصاص (Pb)

3.4 السترونتيوم (الأب)

3.5 الفلورايد (F)

3.6 الموليبدينوم (مو)

3.7 الرصاص (الرصاص)

3.8 الأنتيمون (Sb)

3.9 السيلينيوم ([س])

3.10 زنك (زنك)

3.11 ليثيوم (لي)

3.12 عناصر مزعجة

3.13 الحديد (الحديد)

3.14 كبريتيد الهيدروجين (H₂S) والميثان (CH₄)

3.15 خاتمة القسم: العناصر الجيولوجية النزرة المختارة

4 عرض رسومي للبيانات الهيدروجيوكيميائية

4.1 مبادئ تصميم الرسم البياني

4.1.1 خريطة الحرارة

4.1.2 خريطة كفاف

4.1.3 مخطط السياج

4.1.4 التردد التراكمي

4.1.5 مربع وشعيرات مؤامرة

4.1.6 الرسم البياني

4.1.7 مخطط فطيرة

4.1.8 الرسم البياني الخطي X-Y

4.1.9 مخطط شريطي

4.1.10 مخطط مكدس

4.1.11 مخطط ثلاثي الخطوط

4.1.12 مخطط العصا

4.1.13 مخطط صلب

4.1.14 مخطط شولر

4.1.15 مخطط دوروف

4.2 اختتام القسم

5 أمثلة ميدانية لمصادر وعمليات هيدروجيوكيميائية مختلفة

5.1 المواد المذابة من طبقة المياه الجوفية التي يهيمن عليها هطول الأمطار في الغلاف الجوي: طبقة المياه الجوفية الجنوبية في السهول العليا في تكساس ونيو مكسيكو ، الولايات المتحدة الأمريكية

5.2 طبقة المياه الجوفية الذائبة التي تهيمن عليها التجوية الصخرية: حوض النهر الكبير العلوي ، وسط ميشيغان ، الولايات المتحدة الأمريكية

5.3 المواد المذابة لطبقة المياه الجوفية التي يهيمن عليها التبادل الأيوني: السهل الساحلي الأطلسي ، الولايات المتحدة الأمريكية

5.4 المواد المذابة من الخزان الجوفي تهيمن عليها درجة الحموضة المرتفعة: البرك الزرقاء في سلطنة عمان

5.5 مذيبات طبقة المياه الجوفية التي يهيمن عليها انخفاض درجة الحموضة

5.6 تتأثر مذيبات طبقة المياه الجوفية بالترشيح الفائق: تكوين ساجينو ، ميشيغان ، الولايات المتحدة الأمريكية

5.7 المواد المذابة التي يهيمن عليها فقدان الغاز في الغلاف الجوي: النيتروجين والبروم من السبخة الساحلية في أبو ظبي ، الإمارات العربية المتحدة

5.8 Radon-222: المواد المذابة التي يهيمن عليها الانتشار

5.9 الأنظمة التي يهيمن عليها تملح التربة

5.10 تقييم الحالة البكر

5.11 خاتمة القسم

6 توازن الكتلة المذابة: نمذجة بسيطة لتدفق الكتلة

6.1 نموذج التدفق الكتلي لحجم التحكم التمثيلي (RCV)

6.2 أحجام المسام

6.3 نمذجة التدفق الكتلي في سبخة أبو ظبي ، الإمارات العربية المتحدة

6.4 نمذجة التدفق الكتلي العالمي للكربون والنيتروجين والمواد المذابة الكلية

6.4.1 الكربون في المياه الجوفية العالمية

6.4.2 النيتروجين في المياه الجوفية العالمية

6.4.3 جوية المياه الجوفية في القارات

6.5 خاتمة القسم 174

7 التطور الجيوكيميائي للمياه المذابة

7.1 تطور الكبريتات من انحلال الجبس

7.2 تبادل كاتيون

7.3 أكسدة البيريت

7.4 الانتشار الجزيئي في تطور الذائب

7.5 المياه الجوفية وتطور تضاريس كارست

7.6 حول تطور المواد المذابة للمياه الجوفية العالمية

7.7 اختتام القسم

8 قياس الخصائص الهيدرولوجية الفيزيائية باستخدام المواد المذابة الجيولوجية

8.1 نموذج تدفق التغذية الإقليمي: توازن كتلة الكلوريد (CMB)

8.2 تقديرات التوصيلية الهيدروليكية باستخدام ميزان كتلة الكلوريد (CMB)

8.3 تدفق الجريان السطحي إلى الميزات الطبوغرافية: توازن كتلة الكلوريد (CMB)

8.4 التغذية النسبية للمياه الجوفية كدالة للجيومورفولوجيا أو التربة أو استخدام/غطاء الأرض

8.5 تعريف Macropore أو إعادة التغذية المنتشرة باستخدام نظائر المياه المستقرة

8.6 مصدر المياه لإعادة شحن باليو باستخدام نظائر المياه المستقرة

8.7 تأريخ المياه الجوفية بالكربون-14

8.8 تقدير تدفق التغذية وهطول الأمطار من سطح المياه الجوفية في باليو: ليوا ، الإمارات العربية المتحدة

8.9 تقدير الحجم العالمي النشط للمياه الجوفية

9 يتم إحتوائه

10 تمارين

11 المراجع

12 صندوق

الإطار 1 – التركيب الذري

الإطار 2 – تطبيق حسابات النشاط على متوسط تركيب المياه الجوفية

المربع 3 – تعليمات لتشغيل Phreeqc على كمبيوتر محمول MAC (شريحة السيليكون Intel و Apple M)

الإطار 4 – رحلة غير متوقعة في التفكير الهيدروجيوكيميائي

13 حل التمرين

14 تدوينات

15 نبذة عن الكاتب