水资源质量评价课件.ppt

1、第七章第七章 天然水质与保护（天然水质与保护（160160）主讲人：许武成主讲人：许武成u 水质水质，是指水的物理、化学和生物性质，包括水的温度、颜色、是指水的物理、化学和生物性质，包括水的温度、颜色、透明度、味道、气味、和无机物质、有机物质、和微生物的成透明度、味道、气味、和无机物质、有机物质、和微生物的成分与含量等分与含量等。水质直接决定着水的用途和利用价值。水质直接决定着水的用途和利用价值。u 水资源质量评价又称水环境质量评价，简称水资源质量评价又称水环境质量评价，简称水质评价水质评价，是指根，是指根据水体的用途，选定恰当的指标，按照对应用途的质量标准，据水体的用途，选定恰当的指标，按照

2、对应用途的质量标准，采用一定的评价方法对水资源质量进行定性或定量的评定和描采用一定的评价方法对水资源质量进行定性或定量的评定和描述。述。u 自然界的水体在水循环过程中，通过降水、蒸发、径流和下渗自然界的水体在水循环过程中，通过降水、蒸发、径流和下渗等，水质发生着复杂的变化，形成了天然水质。自然界的水体等，水质发生着复杂的变化，形成了天然水质。自然界的水体都具有一定的自净能力，在自然条件下污染物的浓度一般不会都具有一定的自净能力，在自然条件下污染物的浓度一般不会太高。随着工农业的发展和城市规模的扩大，人类排入水体的太高。随着工农业的发展和城市规模的扩大，人类排入水体的污染物越来越多。当水体自净作

3、用不能使水质得以恢复时，就污染物越来越多。当水体自净作用不能使水质得以恢复时，就会形成水体污染，导致水资源的紧缺。因此，水质问题是区域会形成水体污染，导致水资源的紧缺。因此，水质问题是区域水资源研究的一项重要内容。水资源质量评价的目的，就是通水资源研究的一项重要内容。水资源质量评价的目的，就是通过对水质作出评定，以指明水资源质量的优劣和主要问题，为过对水质作出评定，以指明水资源质量的优劣和主要问题，为水资源规划管理和开发利用提供依据。水资源规划管理和开发利用提供依据。第一节第一节 天然水质天然水质 一、水的性质一、水的性质u水的物理、化学和生物性质是天然水质的具体表现，所以通水的物理、化学和生

4、物性质是天然水质的具体表现，所以通常把水体中溶存的各种物理、化学、生物的物质以及由此产常把水体中溶存的各种物理、化学、生物的物质以及由此产生的特性称为水的性质。水的性质分析是了解水质状况和污生的特性称为水的性质。水的性质分析是了解水质状况和污染类型的基本途径，也是水质评价和保护的基础。染类型的基本途径，也是水质评价和保护的基础。（一）水的主要物理性质（一）水的主要物理性质 水的物理性质：指水的力、热、电、光等性质。水的物理性质：指水的力、热、电、光等性质。水具有不同于一般物质的物理性质，这些异常的水具有不同于一般物质的物理性质，这些异常的物理性质使水在自然界中和生物体内，表现出某物理性质使水在

5、自然界中和生物体内，表现出某些独特的效应与作用。些独特的效应与作用。1.1.水温水温u温度是表示物体冷热程度的物理量，其单位为温度是表示物体冷热程度的物理量，其单位为或或 。u水温是各个水体非常重要物理性质，水体的温度影响到水温是各个水体非常重要物理性质，水体的温度影响到水中生物、水体自净和人类对水的利用。水体的温度取水中生物、水体自净和人类对水的利用。水体的温度取决于各个水体的热量收支状况，其中太阳辐射是地球上决于各个水体的热量收支状况，其中太阳辐射是地球上各种水体的主要热源之一。各种水体的主要热源之一。u尽管在一定的限度内，适当提高水温会促进水生生物的尽管在一定的限度内，适当提高水温会促进

6、水生生物的生长发育，有利于水产养殖业的发展。但是，若水体接生长发育，有利于水产养殖业的发展。但是，若水体接纳过多的热量，将会导致水的物理、化学和生物过程发纳过多的热量，将会导致水的物理、化学和生物过程发生改变，进而引起水质恶化。生改变，进而引起水质恶化。n 水体中多余的热量主要来源于工业高温废水，如热电站、水体中多余的热量主要来源于工业高温废水，如热电站、核电站、冶金和焦化工业等生产中排出的废水。核电站、冶金和焦化工业等生产中排出的废水。n 水温过高可造成水温过高可造成2个方面的不良影响：个方面的不良影响：u第一，温度升高，水生生物的活性增加，溶解氧减少。第一，温度升高，水生生物的活性增加，溶

7、解氧减少。由于水温过高，水中溶解氧减少，同时水中有机物加快由于水温过高，水中溶解氧减少，同时水中有机物加快分解，增加氧的消耗。当水中溶解氧含量低于某一标准分解，增加氧的消耗。当水中溶解氧含量低于某一标准值时，鱼类等水生生物就难以生存。当水与周围空气处值时，鱼类等水生生物就难以生存。当水与周围空气处于平衡状态时，溶解氧的饱和浓度随着温度的增高而降于平衡状态时，溶解氧的饱和浓度随着温度的增高而降低，而水生生物的代谢速度也随之增强。一般说来，在低，而水生生物的代谢速度也随之增强。一般说来，在030范围内，温度每升高范围内，温度每升高10，生物代谢速度和化学，生物代谢速度和化学反应速度将会提高反应速度

8、将会提高1倍，影响水中离子的平衡。水温升高倍，影响水中离子的平衡。水温升高的结果，是使得水中溶解氧减少，危及鱼类等水生生物的结果，是使得水中溶解氧减少，危及鱼类等水生生物的生存。的生存。u第二，水温升高会加大水中某些有毒物质的毒性。例如，第二，水温升高会加大水中某些有毒物质的毒性。例如，水温每升高水温每升高10，氰化钾的毒性将提高一倍。，氰化钾的毒性将提高一倍。2.2.嗅味嗅味 嗅味是判断水质优劣的主要指标之一，属于感官性能指嗅味是判断水质优劣的主要指标之一，属于感官性能指标。洁净的水是没有气味的，水受污染后会产生各种气标。洁净的水是没有气味的，水受污染后会产生各种气味，饮用水质标准和地面水环

9、境质量标准都规定水不得味，饮用水质标准和地面水环境质量标准都规定水不得有异嗅。人的嗅觉相当灵敏，即使水中某些带气味的物有异嗅。人的嗅觉相当灵敏，即使水中某些带气味的物质浓度很低，也能嗅到。所以嗅味是种判断水污染（尤质浓度很低，也能嗅到。所以嗅味是种判断水污染（尤其是有机质污染）的简单方法。用嗅味强度可评定水的其是有机质污染）的简单方法。用嗅味强度可评定水的污染程度，根据人对水中气味的反应，可将嗅味强度分污染程度，根据人对水中气味的反应，可将嗅味强度分为无嗅、极弱、微弱、明显、强烈和极强为无嗅、极弱、微弱、明显、强烈和极强6个等级（表个等级（表6-1）7-1水体中嗅味强度等级表强度等强度等级级程

10、度程度反应反应强度等强度等级级程程度度反应反应0 0无嗅无嗅不发生任何气味不发生任何气味3 3明明显显易于察觉，不处理，易于察觉，不处理，不能饮用不能饮用1 1极微极微弱弱一般不易察觉一般不易察觉4 4强强嗅后使人不快，不能嗅后使人不快，不能饮用饮用2 2弱弱未指出前，一般不未指出前，一般不易察觉易察觉5 5极极强强嗅气极强，使人悲心嗅气极强，使人悲心3.水色水色是水的光学性质指标之一。纯水是一种无色透明的液体，自然水色是水的光学性质指标之一。纯水是一种无色透明的液体，自然界中的水之所以呈现各种颜色，是其中含有悬浮物质和浮游生物的界中的水之所以呈现各种颜色，是其中含有悬浮物质和浮游生物的结果。

11、水的颜色取决于水质点的光学性质和水中所含悬浮物、浮游结果。水的颜色取决于水质点的光学性质和水中所含悬浮物、浮游生物的颜色。例如，黄海之水呈青黄色，是由黄河带来的黄土泥沙生物的颜色。例如，黄海之水呈青黄色，是由黄河带来的黄土泥沙决定的；海洋发生决定的；海洋发生“赤潮赤潮”时水呈红色，是由海水中含有大量蓝绿时水呈红色，是由海水中含有大量蓝绿藻决定的；含有各种藻类的水体呈绿色、褐色或红色；有造纸、印藻决定的；含有各种藻类的水体呈绿色、褐色或红色；有造纸、印染废水排入的水体呈深褐色、黑色。染废水排入的水体呈深褐色、黑色。因此，根据水的颜色，可以推因此，根据水的颜色，可以推测水中悬浮杂质的种类和数量。测

12、水中悬浮杂质的种类和数量。水色具有一定的地理分布规律，尤水色具有一定的地理分布规律，尤其是海水，热带多呈蓝色（其是海水，热带多呈蓝色（12号），温带、寒带多呈青绿色（号），温带、寒带多呈青绿色（36号），极地多呈绿色（号），极地多呈绿色（910号）。号）。水色是水体对光的选择性吸收和散射作用的结果水色是水体对光的选择性吸收和散射作用的结果。自然界的水体对。自然界的水体对各种光的吸收作用是有选择性的，红、黄光最易被吸收，蓝、绿光各种光的吸收作用是有选择性的，红、黄光最易被吸收，蓝、绿光吸收能力弱，所以蓝光容易透过表层射入水体深处，其中一部分被吸收能力弱，所以蓝光容易透过表层射入水体深处，其中一部

13、分被反射到水面，因而水体多呈蓝、绿色。反射到水面，因而水体多呈蓝、绿色。水色通常是将水样和水色计进行比较而测得。水色计是水色通常是将水样和水色计进行比较而测得。水色计是包括各种色度标准溶液的仪器。水色计中的标准溶液由包括各种色度标准溶液的仪器。水色计中的标准溶液由蓝、黄、褐蓝、黄、褐3种基本颜色的溶液按一定比例配成而成，共种基本颜色的溶液按一定比例配成而成，共有有21种不同的色级，分别密封在种不同的色级，分别密封在21支无色透明玻璃管内，支无色透明玻璃管内，置于敷有白色衬里的两开盒子中，盒子的左边为置于敷有白色衬里的两开盒子中，盒子的左边为111号，号，右边为右边为1221号，从深蓝色至褐色，

14、依次编号。号码越号，从深蓝色至褐色，依次编号。号码越小，水色越近蓝色，习惯上称水色高；号码越大，水色小，水色越近蓝色，习惯上称水色高；号码越大，水色越近褐色，称水色低。色度的定量指标是色度，单位为越近褐色，称水色低。色度的定量指标是色度，单位为度，清洁水的色度一般为度，清洁水的色度一般为1525度，饮用水的色度不得度，饮用水的色度不得超过超过15度。度。4.透明度透明度 透明度表示水体透光性能的强弱。透明度表示水体透光性能的强弱。河流、湖泊、水库和海洋等地表水体的透明度一般用透明度板来目河流、湖泊、水库和海洋等地表水体的透明度一般用透明度板来目测确定。透明度板又称测确定。透明度板又称“塞克板塞

15、克板”，是，是30直经的白色圆盘，是测直经的白色圆盘，是测量水体透明度的一种仪器。观测时，将其系在有刻度的绳上，沉入量水体透明度的一种仪器。观测时，将其系在有刻度的绳上，沉入水中，以下沉目光刚不能见深度和提起刚能见深度的平均值作为水水中，以下沉目光刚不能见深度和提起刚能见深度的平均值作为水的透明度。用这种方法测得的水的透明度受天气条件和观测者视力的透明度。用这种方法测得的水的透明度受天气条件和观测者视力影响，精度不高，只有相对意义，它是目力所见深度，而不是光线影响，精度不高，只有相对意义，它是目力所见深度，而不是光线可透入深度。可透入深度。地下水的透明度一般用十字图形法测定，测定方法是将取得的

16、地下地下水的透明度一般用十字图形法测定，测定方法是将取得的地下水样装入带刻度的专用透明玻璃管内，透过水层能清晰看到底部水样装入带刻度的专用透明玻璃管内，透过水层能清晰看到底部3cm粗的十字图形标记，此时的水层厚度即为透明度读数，一般以粗的十字图形标记，此时的水层厚度即为透明度读数，一般以cm计。地下水的透明度一般分为计。地下水的透明度一般分为4级，测定厚度大于级，测定厚度大于60 cm者为透明，者为透明，3060 cm厚度者为微混浊，厚度者为微混浊，30 cm深度以内能看见者为混浊，水很深度以内能看见者为混浊，水很浅也看不见者为极混浊。浅也看不见者为极混浊。水色和透明度都是反映水体光学性质的指

17、标，而且都受水中悬浮物水色和透明度都是反映水体光学性质的指标，而且都受水中悬浮物浮游生物的影响，二者之间有着一定的关系（表浮游生物的影响，二者之间有着一定的关系（表6-2）。水色号码越）。水色号码越小，水色越高，透明度也越大。小，水色越高，透明度也越大。、其他物理性质、其他物理性质 如味道、放射性、电导率等。（二）水的主要化学性质（二）水的主要化学性质1、天然水的化学成分、天然水的化学成分天然水经常与大气、土壤、岩石及生物体接触，在运动过程中，把天然水经常与大气、土壤、岩石及生物体接触，在运动过程中，把大气、土壤、岩石中的许多物质溶解或挟持，使其共同参与了水分循环，大气、土壤、岩石中的许多物质

18、溶解或挟持，使其共同参与了水分循环，成为一个极其复杂的体系。目前天然水体中已发现成为一个极其复杂的体系。目前天然水体中已发现80多种元素。天然水多种元素。天然水中各种物质按性质通常分为三大类：中各种物质按性质通常分为三大类：1）悬浮物质（）悬浮物质（100毫微米（纳米）毫微米（纳米）107米）米）粒径粒径大于大于100纳米（纳米（10-7米）的物质颗粒，在水中呈悬浮状态，例米）的物质颗粒，在水中呈悬浮状态，例如泥沙、粘土、藻类、细菌等不溶物质。悬浮物的存在使天然水有颜色、如泥沙、粘土、藻类、细菌等不溶物质。悬浮物的存在使天然水有颜色、变浑浊或产生异味。有的细菌可致病。变浑浊或产生异味。有的细菌

19、可致病。2）胶体物质（粒径）胶体物质（粒径为为1100纳米）纳米）粒径为粒径为1001纳米（纳米（10-7米）的多分子聚合体，为水中的胶体物质。米）的多分子聚合体，为水中的胶体物质。其中无机胶体主要是次生粘土矿物和各种含水氧化物。有机胶体主要是其中无机胶体主要是次生粘土矿物和各种含水氧化物。有机胶体主要是腐殖酸。腐殖酸。3）溶解物质）溶解物质粒径小于粒径小于1纳米（纳米（10-7米）的物质，在水中成分子或离子的溶解状态，米）的物质，在水中成分子或离子的溶解状态，包括各种盐类、气体和某些有机化合物。包括各种盐类、气体和某些有机化合物。天然水中形成各种盐类的主要离子是天然水中形成各种盐类的主要离子

20、是K+、Na+、Ca2+、Mg2+四种阳离子四种阳离子 还有还有Fe、Mn、Cu、F、Ni、P、I等重金属、稀有金属、等重金属、稀有金属、卤素和放射性元素等微量元素；水中溶解的气体有卤素和放射性元素等微量元素；水中溶解的气体有O2、CO2、N2，特殊条件下也有，特殊条件下也有H2S、CH4等。总之，无论等。总之，无论哪种天然水，八种主要离子的含量都占溶解质总量的哪种天然水，八种主要离子的含量都占溶解质总量的9599以上。以上。单位体积天然水中各种元素的离子、分子与化合物单位体积天然水中各种元素的离子、分子与化合物的总量或烘干后残余物的重量称为矿化度。的总量或烘干后残余物的重量称为矿化度。各种溶

21、解各种溶解质在天然水中的累积和转化，是天然水的矿化过程。质在天然水中的累积和转化，是天然水的矿化过程。、反映水质的主要化学指标、反映水质的主要化学指标（1）pH值值天然水的酸碱度一般用天然水的酸碱度一般用PH值来表示。值来表示。按按PH值大小，天然水可分为五级：值大小，天然水可分为五级：PH5，强酸性水；，强酸性水；PH介于介于57，弱酸性水；，弱酸性水；PH7，中性水；，中性水；PH值介于值介于79，弱碱性水；，弱碱性水；PH9，强碱性水。，强碱性水。（2 2）硬度）硬度 天然水的硬度是由水中钙、镁离子含量来确定。分总硬天然水的硬度是由水中钙、镁离子含量来确定。分总硬度、暂时硬度和永久硬度三

22、种。度、暂时硬度和永久硬度三种。总硬度：指水中钙、镁离子总含量。总硬度：指水中钙、镁离子总含量。暂时硬度：指把水加热煮沸以后，因脱碳酸作用而沉淀暂时硬度：指把水加热煮沸以后，因脱碳酸作用而沉淀下来的钙镁离子总量。下来的钙镁离子总量。Ca2+/Mg2+2HCO3CaCO3(MgCO3)+CO2+H2O 永久硬度：指把水加热煮沸以后，仍不发生沉淀的钙镁永久硬度：指把水加热煮沸以后，仍不发生沉淀的钙镁离子总含量。离子总含量。总硬度暂时硬度永久硬度总硬度暂时硬度永久硬度 硬度的单位有两种：一种是德国度，相当于每升水中含硬度的单位有两种：一种是德国度，相当于每升水中含10毫克毫克CaO或或7.2毫克毫克

23、MgO；另一种是每升水中所含钙；另一种是每升水中所含钙镁离子的毫克当量数来表示。镁离子的毫克当量数来表示。1毫克当量毫克当量/升升2.8德国度德国度根据水的硬度，可将水分为根据水的硬度，可将水分为5级（表级（表7-2）。若水中）。若水中Ca+、Mg+的数量的数量过多，水加热后会形成钙、镁的碳酸盐沉淀，即水垢，对工业锅炉过多，水加热后会形成钙、镁的碳酸盐沉淀，即水垢，对工业锅炉极为不利，也会影响洗涤剂的效用。近年来有研究表明，水的硬度极为不利，也会影响洗涤剂的效用。近年来有研究表明，水的硬度与心血管疾病（动脉硬化、高血压等）的死亡率呈负相关关系。因与心血管疾病（动脉硬化、高血压等）的死亡率呈负相

24、关关系。因此，这一指标越来越引起人们的重视。此，这一指标越来越引起人们的重视。表表7-2水的硬度分级（水的硬度分级（P165)水硬度级水硬度级硬度硬度德国度德国度Ca+、Mg+毫克当量数毫克当量数Ca+、Mg+含量（含量（mg/L）极软水极软水4.21.575软水软水4.28.41.53.075150微硬水微硬水8.416.83.06.0150300硬水硬水16.825.26.09.0300450极硬水极硬水25.29.0450（3 3）矿化度）矿化度 矿化度是水化学成分测定的重要指标，用于评价水中总矿化度是水化学成分测定的重要指标，用于评价水中总含盐量，是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一

25、含盐量，是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一.该该项指标一般只用于天然水项指标一般只用于天然水.矿化度的测定方法有重量法矿化度的测定方法有重量法,电电导法导法,阳离子加和法阳离子加和法,离子交换法离子交换法,比重计法等比重计法等.水的矿化度通常以水的矿化度通常以1升水中含有各种盐分的总克数来表示升水中含有各种盐分的总克数来表示(克克/升升)。根据矿化度的大小，水可分为以一下五种。根据矿化度的大小，水可分为以一下五种。类类型型 矿化度（克矿化度（克/升）升）淡水淡水 小于小于1克克/升升 弱咸水弱咸水 13克克/升升 咸水咸水 310克克/升升 强咸水强咸水 1050克克/升升 卤水卤水 大于

26、大于50克克/升升 n矿化度大小与主要离子成分存在密切关系。矿化度大小与主要离子成分存在密切关系。低矿化度水以低矿化度水以HCO3为主，中矿化度水以为主，中矿化度水以SO42为为主，高矿化度水以主，高矿化度水以Cl为主为主（三）水的主要生物性质（三）水的主要生物性质1.细菌总数细菌总数以单位体积水中的细菌总量表示。水体中细菌总数反映水体受细以单位体积水中的细菌总量表示。水体中细菌总数反映水体受细菌污染的程度。细菌总数不能说明污染的来源，必须结合大肠菌群菌污染的程度。细菌总数不能说明污染的来源，必须结合大肠菌群数来判断水体污染的来源和安全程度。数来判断水体污染的来源和安全程度。2.大肠菌群大肠菌

27、群大肠菌群是大肠菌及其他相似细菌的总称，其数量一般以每升水大肠菌群是大肠菌及其他相似细菌的总称，其数量一般以每升水中大肠菌群数来表示。大肠菌群分布较广，在温血动物粪便和自然中大肠菌群数来表示。大肠菌群分布较广，在温血动物粪便和自然界广泛存在。调查研究表明，大肠菌群细菌多存在于温血动物粪便、界广泛存在。调查研究表明，大肠菌群细菌多存在于温血动物粪便、人类经常活动的场所以及有粪便污染的地方。如水体中发现了大肠人类经常活动的场所以及有粪便污染的地方。如水体中发现了大肠菌群，说明水体已受到粪便污染，可能伴有病源微生物存在。如果菌群，说明水体已受到粪便污染，可能伴有病源微生物存在。如果水中没有大肠菌群，

28、病源菌就不可能存在。水是传播肠道疾病的一水中没有大肠菌群，病源菌就不可能存在。水是传播肠道疾病的一种重要媒介，而大肠菌群被视为最基本的粪便传染指示菌群。大肠种重要媒介，而大肠菌群被视为最基本的粪便传染指示菌群。大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌（伤菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌（伤寒、痢疾、霍乱等）存在的可能性。寒、痢疾、霍乱等）存在的可能性。二、天然水质的形成与溶质径流二、天然水质的形成与溶质径流自然界中纯净的水是不存在的，所有水体中均含有来自自然界的和自然界中纯净的水是不存在的，所有水体中均含有来自自然界的和人类社会的各种物质。蒸发到达空中的

29、洁净水汽，凝结过程中要求人类社会的各种物质。蒸发到达空中的洁净水汽，凝结过程中要求有凝结核的存在；凝成水滴形成降水的过程中，要淋洗大量空气，有凝结核的存在；凝成水滴形成降水的过程中，要淋洗大量空气，吸纳一定数量的可溶性物质和非溶解性物质；降水到达地面沿着地吸纳一定数量的可溶性物质和非溶解性物质；降水到达地面沿着地表和地下形成径流的过程中，要氧化、溶解大量物质，改变原来的表和地下形成径流的过程中，要氧化、溶解大量物质，改变原来的物理和化学性质，从而形成了天然水质。物理和化学性质，从而形成了天然水质。水体中的溶解物质以离子、分子和胶体的形式呈真溶液和胶体溶液水体中的溶解物质以离子、分子和胶体的形式

30、呈真溶液和胶体溶液状态随水流的迁移称为溶质径流或化学径流，溶解物质随水流迁移状态随水流的迁移称为溶质径流或化学径流，溶解物质随水流迁移的数量称为溶质径流量。不同学者对全球溶质径流总量的估算结果的数量称为溶质径流量。不同学者对全球溶质径流总量的估算结果差异较大，介于差异较大，介于2510850108t之间。之间。马克西莫维奇马克西莫维奇1949年的估计值与年的估计值与FB洛帕金洛帕金1950年的估计值较为接近，分别为年的估计值较为接近，分别为37108t和和36108t，一般认为这一数值是较为正确的。我国的年离，一般认为这一数值是较为正确的。我国的年离子径流总量约为子径流总量约为4.23108t

31、，其中，其中81.2%流入太平洋。流入太平洋。影响溶质径流量的自然因素主要有流域面积、产影响溶质径流量的自然因素主要有流域面积、产水率和水的矿化度，影响溶质径流化学组成的自水率和水的矿化度，影响溶质径流化学组成的自然因素主要有风化壳产物的种类和性质。这些影然因素主要有风化壳产物的种类和性质。这些影响因素的空间分布是不均匀的，时间变化是不稳响因素的空间分布是不均匀的，时间变化是不稳定的，因而溶质径流的数量和化学组成也存在区定的，因而溶质径流的数量和化学组成也存在区域差异和时间变化。域差异和时间变化。就不同自然地带而言，苔原带的面积较小，河流就不同自然地带而言，苔原带的面积较小，河流的水量不大，气

32、温较低，河水的矿化度不高，溶的水量不大，气温较低，河水的矿化度不高，溶质径流量也较小，仅为质径流量也较小，仅为0.62108t/a；热带和亚热带湿润地区河流的矿化度不高但水量热带和亚热带湿润地区河流的矿化度不高但水量巨大，荒漠带地区的水量不大但河水的矿化度很巨大，荒漠带地区的水量不大但河水的矿化度很高，所以溶质径流量均较大，分别为高，所以溶质径流量均较大，分别为6.2108t/a和和7.5108t/a。三、自然水体的水质特征三、自然水体的水质特征大气降水含有多种离子、分子及微生物和灰尘。大气水的化学成分和性质有大气降水含有多种离子、分子及微生物和灰尘。大气水的化学成分和性质有以下特点：以下特点

33、：1、在天然水中，雨水的矿化度较低，杂质含量不高、在天然水中，雨水的矿化度较低，杂质含量不高雨水矿化度一般为雨水矿化度一般为2050毫克毫克/升，在海滨有时超过升，在海滨有时超过100毫克毫克/升。在天然升。在天然条件下，大气降水中的杂质含量一般不高，且随着水汽输送距离的增加而条件下，大气降水中的杂质含量一般不高，且随着水汽输送距离的增加而不断减小，近海和干燥地区较高。不断减小，近海和干燥地区较高。2、溶解气体的含量近于饱和、溶解气体的含量近于饱和水汽蒸发上升及雨滴在凝结降落过程中与空气充分接触，在一定温度、水汽蒸发上升及雨滴在凝结降落过程中与空气充分接触，在一定温度、压力条件下，压力条件下，

34、O2、N2、CO2 在降水中都近于饱和。在降水中都近于饱和。3、降水普遍显酸性、降水普遍显酸性空气中空气中CO2的含量为的含量为0.03，当雨雪中饱和的，当雨雪中饱和的CO2达到电离平衡时，其达到电离平衡时，其pH值为值为5.6，故显酸性。大气降水的，故显酸性。大气降水的pH值小于值小于5.6即为酸雨。酸雨中含有即为酸雨。酸雨中含有多种无机酸，绝大部分是硫酸和硝酸，它是人为排放的多种无机酸，绝大部分是硫酸和硝酸，它是人为排放的SO2和和NO、NO2转转化而成的。大量燃烧矿物燃料、金属冶炼和化工生产，在无净化的情况排化而成的。大量燃烧矿物燃料、金属冶炼和化工生产，在无净化的情况排放废气，都可能酿

35、成酸雨危害。放废气，都可能酿成酸雨危害。（一）大气降水的水质特征（一）大气降水的水质特征 、大气降水的水质特征基本上能够反映大气层物质组成状况，降水中、大气降水的水质特征基本上能够反映大气层物质组成状况，降水中的杂质含量在降水初期较大的杂质含量在降水初期较大大气中的水汽以气溶胶杂质、微尖为凝结凝华核而成为水滴、冰大气中的水汽以气溶胶杂质、微尖为凝结凝华核而成为水滴、冰晶，在其降落过程中，又要洗涤近地面大气中的物质，因此大气降晶，在其降落过程中，又要洗涤近地面大气中的物质，因此大气降水的水质对披露大气污染状况很有帮助。降水中的杂质含量比水汽水的水质对披露大气污染状况很有帮助。降水中的杂质含量比水

36、汽高，降水初期尤其如此。随着降水过程的进行，其含量逐渐减小，高，降水初期尤其如此。随着降水过程的进行，其含量逐渐减小，最终趋于最终趋于“稳定稳定”。、大气降水中的物质来源广、大气降水中的物质来源广降水中的物质来源：海面上汽包崩解和浪花卷起的泡沫飞溅弥降水中的物质来源：海面上汽包崩解和浪花卷起的泡沫飞溅弥散在空中，水滴蒸发成极细的干盐粒。每年从海面溅入大气的盐分散在空中，水滴蒸发成极细的干盐粒。每年从海面溅入大气的盐分估计有估计有1010吨；风从地面吹起的扬尘；火山爆发喷入大气的易溶吨；风从地面吹起的扬尘；火山爆发喷入大气的易溶物质及尘埃；人类活动向大气排放的废气和烟尘。物质及尘埃；人类活动向大

37、气排放的废气和烟尘。（二）河流的水质特征（二）河流的水质特征1.矿化度较低，污染后易于恢复矿化度较低，污染后易于恢复河流与其他陆地水体相比，循环更新周期相对较短，水流与地表河流与其他陆地水体相比，循环更新周期相对较短，水流与地表物质接触的时间相对较短，水面蒸发较弱，因此矿化度较低，遭受物质接触的时间相对较短，水面蒸发较弱，因此矿化度较低，遭受污染后易于恢复，有利于水质的保护。污染后易于恢复，有利于水质的保护。一般河水矿化度小于一般河水矿化度小于1克克/升，平升，平均只有均只有0.150.35克克/升。在各种补给水源中，地下水的矿化度比较高，而且升。在各种补给水源中，地下水的矿化度比较高，而且变

38、化大；冰雪融水的矿化度最低，由雨水直接形成的地表径流矿化度也很小。变化大；冰雪融水的矿化度最低，由雨水直接形成的地表径流矿化度也很小。2.化学成分受大气降水化学成分的影响较大化学成分受大气降水化学成分的影响较大在流域内水文、气象条件的影响下，河水化学成分的变化迅速。河在流域内水文、气象条件的影响下，河水化学成分的变化迅速。河水在流动过程中，其化学成分随着水量的增减和支流或坡面水流的水在流动过程中，其化学成分随着水量的增减和支流或坡面水流的汇入而变化。气象条件影响下的大气降水不仅可以改变河流的水文汇入而变化。气象条件影响下的大气降水不仅可以改变河流的水文动态，而且也为河水增补了大气中的溶解物质。

39、河水与大气的良好动态，而且也为河水增补了大气中的溶解物质。河水与大气的良好接触，使河水中经常含有大气的化学成分，在一定程度上改变了河接触，使河水中经常含有大气的化学成分，在一定程度上改变了河流水质。流水质。3.微量气体成分受水生生物的影响微量气体成分受水生生物的影响水生生物的生命活动过程为河水提供了大量有机物质及大气中所没水生生物的生命活动过程为河水提供了大量有机物质及大气中所没有的微量气体成分，但是生物过程对水中离子和气体成分的作用较有的微量气体成分，但是生物过程对水中离子和气体成分的作用较弱，气体成分多以分子形态存在。弱，气体成分多以分子形态存在。4.化学组成的时空变化较大化学组成的时空变

40、化较大河水化学成分与水流的补给源密切相关。河水不仅与其河水化学成分与水流的补给源密切相关。河水不仅与其他地表水之间有着交换过程，而且与地下水有着水力联他地表水之间有着交换过程，而且与地下水有着水力联系，使得其化学成分复杂多样，主要表现为河水化学组系，使得其化学成分复杂多样，主要表现为河水化学组成的沿程变化和时间变化均比较大。成的沿程变化和时间变化均比较大。5.与人类活动有密切关系与人类活动有密切关系河流是人类社会的主要水源，也是人类活动频繁的场所，河流是人类社会的主要水源，也是人类活动频繁的场所，在许多地区还是废水的排放通道，被污染的机会多，污在许多地区还是废水的排放通道，被污染的机会多，污染

41、物来源广泛、种类复杂。河流一旦遭受污染，既会对染物来源广泛、种类复杂。河流一旦遭受污染，既会对人类社会的水源安全产生威胁，也会对人类的生存环境人类社会的水源安全产生威胁，也会对人类的生存环境形成破坏，对人类生产和生活活动产生重大影响。形成破坏，对人类生产和生活活动产生重大影响。（三）湖泊的水质特征（三）湖泊的水质特征 湖泊是陆地表面天然洼陷中流动缓慢的水体。湖泊的形湖泊是陆地表面天然洼陷中流动缓慢的水体。湖泊的形态和规模、吞吐状况及所处的地理环境，造成了湖水化态和规模、吞吐状况及所处的地理环境，造成了湖水化学成分及其动态的特殊性。湖水的化学成分和含盐量与学成分及其动态的特殊性。湖水的化学成分和

42、含盐量与海水、河水、地下水有明显差异。海水、河水、地下水有明显差异。湖水与海水的化学成分不同，其主要离子之间并无恒定湖水与海水的化学成分不同，其主要离子之间并无恒定的比例关系，而是因自然条件的不同而不同。不同湖泊的比例关系，而是因自然条件的不同而不同。不同湖泊的离子含量与比例常有很大差别，甚至同一湖泊的不同的离子含量与比例常有很大差别，甚至同一湖泊的不同湖区也有所不同。湖区也有所不同。湖水接受河水补给，但其化学成分与河水也不同。原因湖水接受河水补给，但其化学成分与河水也不同。原因是湖泊形态与河流不同，使湖水循环交替缓慢（周期是湖泊形态与河流不同，使湖水循环交替缓慢（周期长），水在湖泊中停滞的时

43、间长；湖水面积广，蒸发量长），水在湖泊中停滞的时间长；湖水面积广，蒸发量大，使矿化度增高；湖水与湖底淤泥之间存在离子交换大，使矿化度增高；湖水与湖底淤泥之间存在离子交换作用，湖水中生物作用强烈。作用，湖水中生物作用强烈。湖水的化学成分也不同于地下水。湖水的化学成分也不同于地下水。1.湖水的矿化度有差异湖水的矿化度有差异 按照矿化度，通常将湖泊分为淡水湖（按照矿化度，通常将湖泊分为淡水湖（1克克/升）、微咸水湖（升）、微咸水湖（124.7克克/升）、咸水湖升）、咸水湖（24.735克克/升）、盐湖（升）、盐湖（35克克/升）几种类升）几种类型。型。不同类型的湖泊，其地理分布具有地带性规律。不同类

44、型的湖泊，其地理分布具有地带性规律。在湿润地区，年降水量大于年蒸发量，湖泊多为在湿润地区，年降水量大于年蒸发量，湖泊多为吞吐湖，水流交替条件好，湖水矿化度低，为淡吞吐湖，水流交替条件好，湖水矿化度低，为淡水湖。在干旱地区，湖面年蒸发量远大于年降水水湖。在干旱地区，湖面年蒸发量远大于年降水量，内陆湖的入湖径流全部耗于蒸发，导致湖水量，内陆湖的入湖径流全部耗于蒸发，导致湖水中盐分积累，矿化度增大，形成咸水湖或盐湖。中盐分积累，矿化度增大，形成咸水湖或盐湖。不同地区湖泊具有不同的化学成分和矿化度。湖不同地区湖泊具有不同的化学成分和矿化度。湖水与海水在化学成分上的差异，主要体现在湖水水与海水在化学成分

45、上的差异，主要体现在湖水主要离子之间，无一定比例关系。主要离子之间，无一定比例关系。2.湖中生物作用强烈湖中生物作用强烈营养元素（营养元素（N、P）在湖水、生物体、底质中循环，各）在湖水、生物体、底质中循环，各地的淡水湖泊都有不同程度的富营养化的趋势。地的淡水湖泊都有不同程度的富营养化的趋势。3.湖水交替缓慢，深水湖有分层性湖水交替缓慢，深水湖有分层性随着水深的增加，溶解氧的含量降低，随着水深的增加，溶解氧的含量降低，CO2的含量增的含量增加。在湖水停滞区域，会形成局部还原环境，以致湖水加。在湖水停滞区域，会形成局部还原环境，以致湖水中游离氧消失，出现中游离氧消失，出现H2S、CH4类的气体。

46、类的气体。、湖泊规模对湖水化学成份有影响、湖泊规模对湖水化学成份有影响 湖泊规模大小会对湖水化学成分的变化产生影响，一般湖泊规模大小会对湖水化学成分的变化产生影响，一般而言，大湖的水化学成份比小湖稳定。小湖的水质具有而言，大湖的水化学成份比小湖稳定。小湖的水质具有强烈的区域特征，大湖的水质接近于所在区域水质的平强烈的区域特征，大湖的水质接近于所在区域水质的平均状况。均状况。（四）地下水的水质特征1.含水层地质条件是水质的主要形成因素含水层地质条件是水质的主要形成因素地下水的水质主要取决于含水层的地质条件。大气降水和地地下水的水质主要取决于含水层的地质条件。大气降水和地表物质的影响仅限于接近地表

47、的含水层。随着埋藏深度的增大，表物质的影响仅限于接近地表的含水层。随着埋藏深度的增大，温度和压力的影响随之增大，而生物的作用随之减弱。温度和压力的影响随之增大，而生物的作用随之减弱。2.矿化度高，水质成分多样矿化度高，水质成分多样地下水的矿化度高，水质成分具有多样性和复杂性。在特殊地下水的矿化度高，水质成分具有多样性和复杂性。在特殊的地质环境条件下，某种或某些元素含量特别高，甚至使地下的地质环境条件下，某种或某些元素含量特别高，甚至使地下水成为有特殊意义的矿水。水成为有特殊意义的矿水。3.水质动态变化较小水质动态变化较小大多数深层地下水的水质动态变化较小，化学成分较为稳定。大多数深层地下水的水

48、质动态变化较小，化学成分较为稳定。4.受人类活动影响较小受人类活动影响较小地下水的水质受人类活动的影响较小，不易被污染，但一旦地下水的水质受人类活动的影响较小，不易被污染，但一旦遭受污染，不易恢复。遭受污染，不易恢复。（五）海洋的水质特征（五）海洋的水质特征1621.化学成分种类较为齐全，时间变化小化学成分种类较为齐全，时间变化小海洋是地表溶质径流的最终归宿，汇集了风化壳中所有的化学元素。海洋是地表溶质径流的最终归宿，汇集了风化壳中所有的化学元素。海水盐度的时间变化很小，增加速度较慢，但在以后的地质时代中会进海水盐度的时间变化很小，增加速度较慢，但在以后的地质时代中会进一步提高。一步提高。2.

49、溶解物质中溶解物质中Cl-和和Na+含量最大，主要离子含量间的比例恒定含量最大，主要离子含量间的比例恒定海水中的溶解物质主要以离子状态存在，其中海水中的溶解物质主要以离子状态存在，其中Cl-和和Na+的含量最大。由的含量最大。由于海水的各种运动，使得海水得以充分混合，同时海水体积巨大，局部于海水的各种运动，使得海水得以充分混合，同时海水体积巨大，局部条件不会对整个海洋产生大的影响，因此海水中主要离子含量之间的比条件不会对整个海洋产生大的影响，因此海水中主要离子含量之间的比例几乎是常数，即海水组成的恒定性。例几乎是常数，即海水组成的恒定性。3.海水的矿化度存在空间差异海水的矿化度存在空间差异虽然

50、海水组成在某种程度上具有恒定性，但是海水的矿化度并非完全虽然海水组成在某种程度上具有恒定性，但是海水的矿化度并非完全均一，不同海区或同一海区不同深度的矿化度不尽相同，这种变化具有均一，不同海区或同一海区不同深度的矿化度不尽相同，这种变化具有一定的地理规律。一定的地理规律。4.溶质径流和生物沉淀作用对近海和河口水域的化学成分影响显著溶质径流和生物沉淀作用对近海和河口水域的化学成分影响显著海水中化学物质的平衡关系主要取决于陆地溶质径流及生物沉淀作用。海水中化学物质的平衡关系主要取决于陆地溶质径流及生物沉淀作用。生物沉淀作用在近海及海湾水域特别强烈，对氮的化合物及磷的化合物生物沉淀作用在近海及海湾水