水的基础知识（二）

1.1.4 什么是地表水?【牧马河】

地表水亦称“陆地水”，是指陆地上河流、湖泊(包括水库)、沼泽及冰川水体的总称。地表水在流动过程中溶解大量地表杂质，并携带大量无机盐、悬浮物甚至泥沙、有机杂质以及活性生物体等。地表水的含盐量、硬度、浊度及温度等水质指标与流域地质条件、气温、降水量等因素相关。江河水水质变化幅度大，受气候影响水温不稳定，易受各种污染。湖泊和水库水流动性小，储存时间长，经过长期自然沉淀，浊度较低。在有风浪时以及暴雨季有浑浊现象。由于换水条件差，蒸发量大，含盐量比(同水系)河水高。

地表水按照含盐量高低划分为低含盐量、中等含盐量、较高含盐量与高含盐量等四类。含盐量低于200mg/的为低含盐量水，含盐量在200~500mg/L之间的为中等含盐量水，含盐量在500~1000mg/L之间的为较高含盐量水，含盐量高于1000mg/L的为高含盐量水。一般地表水的含盐量为30~900mg/L。我国西北高原与华北平原上多数河水的含盐量高达300~900mg/l，秦岭与黄河以南次之，东北松黑流域与东南沿海地区河水的含盐量甚至低于100mg/L。

地表水按照硬度大小划分为极软、软、中硬、硬、极硬等五类。硬度低于1.0mmol/l的为极软水，硬度在 1.0~3.0mmol/L之间的为软水，硬度在 3.0~6.0mmo!/L之间的为中硬水，硬度在6.0~9.0mmol/L之间的为硬水，硬度高于9.0mmol/l的为极硬水。我国西北高原与内蒙古高原上多数河水的硬度高达 100~150mg/L(以CaO计)，黄河流域、华北平原及辽河流域次之，松黑流域与东南沿海地区河水的硬度甚至低至15~30mg/L。我国地表水的年平均浊度为50~400度(NTU)，黄河中下游水体浊度极高。

1.1.5 什么是地下水?

地下水分为表层地下水、层间地下水与深层地下水。地层中不透水层以上，由自然降水与地表水经土壤及地层的短途渗流，包括土壤水和潜水在内的表层地下水，与外界环境的联系较为紧密。不透水层以下的层间地下水，是自然降水与地表水经长途渗流形成的水层，是通常意义上的工业用地下水。深层地下水与外界环境隔绝，属于矿井、油田开采水。

受过滤与溶解双重作用的影响，地下水的悬浮物及浊度低于地表水，一般地下水的含盐量为200~500mg/1。地下水的硬度一般为60~300mg/L(以CaO计)少数地区的硬度高达300~600mg/L。地下水的含盐量、硬度、浊度及温度等水质指标受气温、降水量等因素影响较小，但受当地地质条件影响较大。

1.1.6 什么是悬浮物、胶体与溶解物?

各类水体中普遍存在的杂质包括悬浮物、胶体、溶解物三大类。表1.1.6示出天然水体中杂质的分类形式。

水中的悬浮物是指泥沙、黏土、有机物等粒径大于0.1um的微粒。近年来，随着工业污染的加剧，一些排人水体的工业污染物也逐渐成为了悬浮物的主要成分。由于悬浮物颗粒对进入水体的光线具有折射与反射作用，悬浮物是水体产生浑浊的主要原因。悬浮物在水体中的稳定性较差，长期静置后，由于重力或浮力的作用，密度较小的有机物可以上浮至水面，密度较大的泥沙及无机物可下沉至水底悬浮物可以通过气浮、混凝、澄清、过滤等方法从水中去除。

水中的胶体是指粒径为0.001~0.1μm之间的微粒，该粒径介于溶解物质与悬浮物质之间，又分为有机胶体与无机胶体。有机胶体为细菌、病毒、蛋白质、腐殖质及其他有机高分子物质，无机胶体则为黏土、铁、铝、硅的化合物。胶体由多个分子或离子聚集而成，其表面具有较大的吸附能力，胶粒表面常带有电荷。胶体在水中作布朗运动，很难以上浮或沉降而去除，需要降低其聚集稳定性，依靠混凝澄清、过滤等方法去除。悬浮物与胶体是水体浑浊的根源，其中的有机物常使水体产生色、臭、味，而属于胶体粒径范畴的细菌、病毒及原生物等可通过水体传播疾病。

水中的粒径小于1nm 的物质为溶解物，其主要分为离子与气体。离子成分要是 ca、Me*、Nat、K+、Fe*、Mn*、Cu、AI*等阳离子及 HCOCo-、cF、sO-、F一等阴离子，它们占据了天然水体中离子量的 95%以上。大然水体中溶解的气体主要包括氧气(O:)、二氧化碳(CO)、硫化氢(H,S)氧化硫(S0)、氦气(N,)与氨气(NH;)等。水中溶解氧的含量与水温、气年及水中有机物含量有关，天然水体氧含量为5~10mg/，水体受污染越重，水的溶氧最越低。天然水体中二氧化碳的含量为20~100mgL，远高于空气中二氧化碳的饱和溶解度。水体中的绝大部分二氧化碳呈分子状态，仅有约1%二氧化与水作用生成碳酸。

1.1.7 什么是水体中的有机物?

水体中的有机物主要有两大类，一是指水体中以腐殖酸为代表的天然有机物另一种是来自生活与工业污水中的有机污染物。

水体中的天然有机物通常由两部分组成，一类是腐殖质，另一类是非腐殖质。天然有机物占水中溶解有机物质的95%以上。腐殖质的成分十分复杂，分子量从10’~10'，属于多官能团芳香类大分子的弱酸性有机物，常带有羧基、酚基、酮基等活性基团。腐殖质按它们在酸、碱中溶解性的差异可分成三类:①富里酸，溶于酸和碱;②胡敏酸，溶于碱而在酸中沉淀;③胡敏素，不溶于酸和碱。一般将富里酸和胡敏酸统称为腐殖酸。非腐殖质包括有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪和色素等有机物。一般来说，这类物质易被微生物分解，其残留是相当低的。

生活污水中的有机物主要是人体排泄物与垃圾废物。各类工业污水中的有机物包括纤维素、油脂、糖类、染料、有机酸、各种有机原料与各种有机合成工业制品。

1.1.8 水中各类离子对水质的影响是什么?

水中的主要阳离子 Ca+、Mg+、Na+、K*和阴离子 HCO、、SO、Cl之间量的变化决定水质类型。C1与Na是水体中的主要离子成分，C1具有腐蚀性Ca2+和 Mg?+是构成水中硬度的主要离子，是产生结垢的主要因素;HCO、CO,与OH构成碱度，影响水的pH值。