[溫泉的管理與保育][如何區分溫泉水質][溫泉的分佈、種類及形成條件][溫泉與地熱資源的形成模式][溫泉開發的探測方式][溫泉水管的結垢]

如何區分溫泉水質

我們知道溫泉的種類泉質有很多種,但是怎麼區分呢?其實,區別溫泉水質的方法有很多種,以下介紹幾種簡單的分類法。

※泉質區分

依成份中含量佔最多數的陰離子做為分類依據

溫泉水中最常見的陰離子有氯離子(Cl-)、碳酸氫根離子(HCO3-)和硫酸根(SO42-)三種。當其陰離子成份以氯離子為主時便歸類為氯化物泉,以碳酸氫根離子為主時為碳酸氫鹽泉,以硫酸根離子為主時則為硫酸鹽泉。當然溫泉中所含的陰離子常常不止一種,若是有兩種主要陰離子等量存在,則為混合型的溫泉。如硫酸根離子和氯離子同時約等量存在,稱為硫酸鹽氯化物泉;氯離子和碳酸氫根離子同時約等量存在則稱為氯化物碳酸氫鹽泉。通常,依其所測得之溫泉水酸鹼度,可在各分類名稱前加上酸性、中性等形容,如酸性硫酸鹽氯化物泉、中性硫酸鹽氯化物泉等。溫泉水會呈鹼性通常是因含有大量碳酸氫鈉之故,所以目前以「碳酸氫鈉」代替「鹼性」冠在溫泉分類名稱前,如碳酸氫鈉氯化物泉,其pH值大約是8~9。

利用溫泉水中陽離子為基準做不同的分類

如果利用Piper菱形圖中的陽離子相做分類,以陽離子(Na+K或Ca+Mg)之10%、50%、90%區分成:

1.  鈉-鉀(Sodium-potassium)泉

2.  鈉-鈣(Sodium-calcium)泉

3.  鈣-鈉(Calcium-sodium)泉

4.鈣-鎂(Calcium-magnesium)泉

對溫泉研究豐富的日本,更統合陰、陽離子,針對溫泉水中所溶解最多的鹽類做出各式的分類,如重曹泉是以重碳酸鈉為主成分,芒硝泉是以硫酸鈉為主成分,另外還有石膏泉、正苦味泉等種種不同的分類。

※何謂Piper菱形圖

區別水質的方法有多種,最普遍使用的一種就是依Piper‘s(1944)diagram(三角形水質圖解法)。因為溫泉水(一般地下水亦同)主要陽離子(金屬離子)為鹼金屬(Na+與K+)以及鹼土金屬(Ca2+、Mg2+);主要陰離子為氯(Cl-)、硫酸根(SO42-),及碳酸根與重碳酸根(CO32- + HCO3-), 故此法便是以這些離子做為水質分類的依據。
此方法的使用如圖一所示,該圖之右下方有一三角形,其三邊分別代表(Cl-)、(SO42-)及(CO32-+HCO3-)等三種陰離子。其左下方另有一同樣之三角形,其三邊分別代表Ca2+、Mg2+及(Na+與K+)等三種陽離子。每一水樣可依其各離子成分佔陰陽離子各總濃度的當量百分比在左、右兩個三角形內各標定一點。由此二點分別做平行線,此二
線交於圖上方菱形圖內之一點。以此一交點為圓心,而以其總含鹽量(總溶解固體量)為面積,繪成一圓,此圓即代長該水樣之水質。為簡便起見,使用圖一左上角之比例尺,依總離子含量,選擇其直徑而畫出圓形,可省去計算面積之步驟(利用電腦軟體即可繪出)。在三角形水質圖中,相似之水樣往往位於相鄰之位置。此法另一優點為二種水質混合而得之水樣,其在圖上之位置必在其二端成份水質之連線上。


參考資料:溫泉水質與水量 劉聰桂 宋聖榮
溫泉資源開發技術與保育管理研討會論文集 p69~125

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