天然水的化学特征

上海市矿泉水的分布及其水化学特征李金柱　施玉麒　吴继红　李华利(上海市地质调查研究院　上海,200072)摘　要　至2002年,本市已勘查鉴定了80处矿泉水。

矿泉水主要赋存于第四纪孔隙承压含水层及岩溶裂隙含水层中,矿泉水达标元素较单一,水化学类型繁多,单井允许开采量相差悬殊及区域分布不均。

勘查评价和开发的重点将是寻找符合人们饮水习惯的低矿化度矿泉水。

关键词　饮用天然矿泉水　勘查评价　水化学特征1　概述上海市位于长江三角洲东缘,太湖流域的尾闾,为平原感潮河网地区,依托长江、太湖、黄浦江等大水体提供的丰沛过境水资源,使城市经济得到迅速发展,是一座典型的靠水兴市、对水设防、治水兴利、借水发展的河口海岸城市。

根据《上海市城市总体规划》的要求,到2020年上海市将建成现代化的国际大都市,以及国际经济、金融、贸易和航运中心之一,并使上海成为国内外最适宜发展创业和生活居住的城市之一。

水作为基础性的自然资源和战略性的经济资源,水资源的可持续利用是经济社会可持续发展的重要保证,水资源质量将直接关系到人们生活质量的提高和城市的生存与发展。

然而,上海的河网水质污染严重,造成优质水资源的严重短缺,上海已成为水质型缺水城市,并被联合国预测为21世纪世界六大缺水城市之一。

对这些地表源水进行生活饮用水的加工处理,则会导致水处理流程增多、工艺复杂,水处理成本增高,经济上浪费严重,同时制成的生活饮水水质还不能完全达到清洁、环保的要求。

矿泉水作为一种天然的营养丰富的饮水,水中含有多种无机盐成分、气体成分、痕量放射性元素、少数活性离子和矿化度,饮用它不仅能补充人体所需的微量元素和宏量元素,还能调节人体的酸碱平衡,并可预防某些疾病(如心血管,消化系统,泌尿系统……),而且无副作用,是一种宝贵的液体黄金。

本市地下蕴藏有丰富的矿泉水资源,因此开发利用以清洁、卫生、具绿色环保概念的优质地下水—饮用天然矿泉水,无疑将对提高本市人民生活质量水平起到重要的作用。

☆大气降水中所含溶解气体十分稳定，浓度几乎不变，但CO2成分不稳定。

☆大气降水中二氧化硅含量很小，一般不超过0.5mg/L。

大气降水的pH值一般为5.5－7.0左右。

☆目前，酸雨已成为全球性的重大环境问题之一。

海水占地球总水量的97.2%，世界各地海洋水质基本相似和稳定。

各种天然存在的元素，在海水中几乎都能发现，它们以单离子、络合离子、分子等各种形式存在。

海水占地球总水量的97.2%，世界各地海洋水质基本相似和稳定。

各种天然存在的元素，在海水中几乎都能发现，它们以单离子、络合离子、分子等各种形式存在。

34g 3☆宏量组分海水中宏量组分的含量按其顺序为Cl、Na、SO4、Mg、Ca、K、HCO3、Br，它们的总量占海水溶解物质的绝大部分，即99.94%。

☆中量组分它们是指含量为0.1-10mg/L的组分，这些组分是：Sr、SiO2、B、F、NO3、Li、Rb、C（有机）。

☆微量组分它们是指其含量小于0.1mg/L的组分。

它们包括P、I、Ba、Zn、Ni、As等30多种。

☆海水的含盐度大到在34‰－36‰范围内，只有含量范围变化很大，Na和Cl比也有些变化。

☆海水中含有溶解的和悬浮的有机物，一般有机碳含量在0.1-2.7mg/L范围。

2、海水的成分特征2、海、海水的成分特征3、河水的成分特征☆不同地区的岩石、土壤组成决定着该地区河水的基本化学成分。

在结晶岩地区，河流水中溶解离子含量较少；在石灰岩地区，河水中富含Ca2+及HCO3；若河流流经白云岩及燧石层时，水中Mg、Si含量增高；河流流经石膏层时，使水中富含SO4，且总含盐量有所增加；富含吸附阳离子的页岩及泥岩地区则向河水提供大量溶解物质，如Na、K、Ca、Mg。

☆河水中总含盐量在100-200mg/L间，一般不超过500mg/L，有些内陆河流可以有较高的含盐量。

河水中主要离子关系与海水相反，即其次序为Ca>Na，HCO3> SO4>Cl。

第三章：水环境化学——污染物存在形态一、水和水分子结构的特异性二、天然水的基本特征1、天然水的组成（离子、溶解气体、水生生物）2、天然水的化学特征3、天然水的性质4、天然水指标三、水中污染物的分布和存在形态1、20世纪60年代美国学者曾把水中污染物大体划分为八类：>①耗氧污染物（一些能够较快被微生物降解成为二氧化碳和水的有机物）;>②致病污染物（一些可使人类和动物患病的病原微生物与细菌）；>③合成有机物；>④植物营养物；>⑤无机物及矿物质；>⑥由土壤、岩石等冲刷下来的沉积物；>⑦放射性物质；>⑧热污染。

2、污染物毒性取决于形态•这些污染物进入水体后通常以可溶态或悬浮态存在，其在水体中的迁移转化及生物可利用性均直接与污染物存在形态相关。

例如，水俣病就是食用了含有甲基汞的鱼所致。

重金属对鱼类和其他水生生物的毒性，不是与溶液中重金属总浓度相关，主要取决于游离（水合）的金属离子，对镉则主要取决于游离Cd2+浓度，对铜则取决于游离CU2+及其氢氧化物。

而大部分稳定配合物及其与胶体颗粒结合的形态则是低毒的，不过脂溶性金属配合物是例外，因为它们能迅速透过生物膜，并对细胞产生很大的破坏作用。

•近年来的研究表明，通过各种途径进入水体中的金属，绝大部分将迅速转入沉积物或悬浮物内，因此许多研究者都把沉积物作为金属污染水体的研究对象。

目前已基本明确了水体固相中金属结合形态通过吸附、沉淀、共沉淀等的化学转化过程及某些生物、物理因素的影响。

由于金属污染源依然存在，水体中金属形态多变，转化过程及其生态效应复杂，因此金属形态及其转化过程的生物可利用性研究仍是环境化学的一个研究热点。

3、难降解有机物和金属污染物环境中有机污染物的种类繁多，其环境化学行为至今还知之甚少。

一些全球性污染物如多环芳烃、有机氯等，一直受到各国学者的高度重视。

特别是一些有毒、难降解的有机物，通过迁移、转化、富集或食物链循环，危及水生生物及人体健康。

第三章：水环境化学——天然水的性质第三章：水环境化学——天然水的基本特征以及污染物存在形态一、水和水分子结构的特异性二、天然水的基本特征1、天然水的组成（离子、溶解气体、水生生物）2、天然水的化学特征3、天然水的性质（1）碳酸盐系统（2）酸度和碱度（3）天然水的缓冲能力● 缓冲溶液能够抵御外界的影响，使其组分保持一定的稳定性，pH 缓冲溶液能够在一定程度上保持pH 不变化。

● 天然水体的pH 值一般在6-9之间，而且对于某一水体，其pH 几乎保持不变，这表明天然水体具有一定的缓冲能力，是一个缓冲体系。

● 一般认为各种碳酸盐化合物是控制水体pH 值的主要因素，并使水体具有缓冲作用。

但最近研究表明，水体与周围环境之间发生的多种物理、化学和生物化学反应，对水体的pH 值也有着重要作用。

● 但无论如何，碳酸化合物仍是水体缓冲作用的重要因素。

因而，人们时常根据它的存在情况来估算水体的缓冲能力。

对于碳酸水体系，当pH<8.3时，可以只考虑一级碳酸平衡，故其pH 值可由下式确定：][][lg 3*321--=HCO CO H pK pH如果向水体投入△B 量的碱性废水时，相应由△B 量H 2CO 3*转化为HCO 3-，水体pH 升高为pH ＇,则：B HCO BCO H pK pH ∆+∆--=-][][lg 3*321＇水体中pH 变化为△pH=pH ＇-pH ，即：][][lg ][][lg 3*323*32--+∆+∆--=∆HCO CO H B HCO BCO H pH由于通常情况下，在天然水体中，pH=7左右，对碱度贡献的主要物质就是[HCO 3-]，因此经常情况下，可以把[HCO 3-]作为碱度。

若把[HCO 3-]作为水的碱度，[H 2CO 3*]作为水中游离碳酸[CO 2]，就可推出：△B=[碱度][10△pH -1]/(1+K 1×10pH+△pH )△pH 即为相应改变的pH 值。

洮河流域水环境变化及综合评价分析景春刚（甘肃省临洮水文水资源勘测局，甘肃临洮730500）［摘要］通过对洮河天然水基本化学成分和含量的检测分析，间接反映洮河流域水环境的变化情况；并利用监测数据对其进行评价。

得出：洮河流域水环境持续向好，干流水质均能达到目标值要求；部分支流受到轻度污染，超标物为氨氮。

汛期高锰酸盐指数检测值要大于非汛期；而氨氮检测值在汛期基本稳定，最大值出现在非汛期；高锰酸盐指数呈明显递减趋势、氨氮值基本稳定。

［关键词］水环境；评价；分析；洮河［中图分类号］X143［文献标识码］B［文章编号］1004－1184（2019）02－0062－02［收稿日期］2019－01－02［作者简介］景春刚（1979－），男，甘肃临洮人，高级工程师，主要从事水环境监测与评价工作。

洮河发源于青海省河南县境内的西倾山北麓勒尔当。

流域位于东径101ʎ52' 104ʎ19'，北纬34ʎ03' 35ʎ55'之间。

干流全长673km ，流域东西宽约248km ，南北长约215km ，总面积为2．55万km 2；河源海拔4260m ，入黄口海拔为1735m ，河道平均比降为3．8ɢ。

洮河从青海省河南蒙古族自治县赛尔龙镇流入甘肃境内，曲折东流过碌曲、临潭、卓尼，于岷县茶埠急转向西北，出九甸峡与海甸峡后，穿临洮盆地，于永靖县刘家峡水库坝上2km 处汇入黄河。

洮河支流众多，年径流大于1亿m 3的支流共有13条，其中8条分布于上游，3条分布于中游，2条分布于下游。

流域地跨两大地貌单元，即甘南高原和陇中黄土高原。

上游部分地区山高坡陡、沟谷深狭、山峦起伏、河流侵蚀微弱，除有森林覆盖外，大部分为平坦开阔的草滩和山坡草场；洮河中游上段地处岷山山脉与西倾山南支，山势陡峭，沟壑纵横，两岸分布森林、草原，植被良好，多土石高山；下游地处陇中黄土高原西部，主要由黄土丘陵沟壑、黄土河谷川地等地形组合而成，区域内大部分面积被黄土覆盖，地表起伏较大，沟谷纵横，地形破碎，呈典型的黄土丘陵地貌。

水文与水资源学习水文与水资源学》知识点1水文&水资源水文水资源水文与水资源的基本特征2水文学&水资源学水文学水文学研究方法水资源学水资源学研究方法水文学与水资源学的关系3水文与水资源研习的研究对象、任务与内容4水文学的发展水文学发展的驱动力水文学的发展可以概括为四个阶段5水资源现状我国水资源特征中国水环境面临的三个严重问题世界水资源概况02水循环及其要素1水分循环水圈水分循环定义水分循环内外因水分循环基本环节水分循环类型水分循环周期影响水循环的因素水循环的促进作用和意义2水量均衡水量均衡原理水量平衡的基本形式水量平衡必须具备列水量平衡方程需要注意非滑动流域、滑动流域多年平均径流系数和多年平均蒸发系数非滑动流域、滑动流域水量均衡方程、全球陆地水量均衡方程、全球海洋水量均衡方程、全球多年平均值的水量均衡方程3河流与流域河流河流共同组成要素干流支流外流河内流河河流的分段特征水系及其几何特征河长河网密度河流的弯曲系数河道级别级序分叉比河流的断面形态（纵断面、横断面）河流的比降（纵比降、横比降）分水岭（线）流域流域的几何特征：流域面积、流域长度(l)、流域平均宽度(b)、流域的形状系数(ke)、流域的不对称系数(ka)流域的地形特征：流域平均值高度、流域平均值坡度流域自然地理特征：地理位置、地形特征、气候条件流域的影响因素4降水及其特征降水类型：按降水性质、按降水强度、按降水形态、按降水成因降水的基本要素：降水量、降水历时、降水时间、降水强度、降水面积为了充分反映降水随其时间的变化规律和空间分部规律，常用降水过程线、降水总计曲线、等降水量线、降水特性综合曲线则表示降水的特性。

影响降水的因素：地理位置、地形、气旋、台风路径、森林、水面、人类活动我国降水特征：地理特征（空间原产失衡）；时间特征（年内分配失衡、年际变化小）降水观测：是水文观测的主要内容，降水量的精确测定是水文计算、水文模型研究、洪水预测预报的基础。

中华人民共和国行业标准水资源评价导则A Guide To Water Resources AssessmentSL/T238-1999主编单位：水利部水资源水文司批准部门：1999年5月15日施行日期：1999年5月15日1999-04-09发布1999-05-15实施前言根据水利部水利水电技术标准制定计划，在总结全国第一次水资源调查评价以来实践的基础上，编制了《水资源评价导则》。

《水资源评价导则》主要包括以下内容：总则：对标准的编制目的、依据、适用范围及技术原则作了说明。

一般规定：对水资源评价的内容和精度、分区原则、资料收集及评价方法等作了说明。

水资源数量评价：对水汽输送、降水、蒸发、地表水资源、地下水资源、总水资源的评价内容及要求作了说明。

水资源质量评价：对河流泥沙、天然水化学特征、水污染状况的评价内容及要求作了说明。

水资源开发利用及其影响评价：对现状水资源供用水情况调查分析、存在问题、水资源开发利用对环境的影响，以及水资源综合评价、水资源价值量评价等内容及要求作了说明。

本标准解释单位：水利部水资源水文司本标准主编单位：水利部水资源水文司本标准参编单位：南京水文水资源研究所中国水利水电科学研究院水资源研究所河北省水文水资源勘测局海河大学环境水利研究所本标准主要起草人：黄永基李砚阁王焕榜贺伟程王瑚金传良杨景斌石玉波目录1 总则2 一般规定3 水资源数量评价4 水资源质量评价5 水资源开发利用及其影响评价条文说明1总则1.0.1依据《中华人民共和国水法》，为查明水资源状况，必须进行水资源评价。

为适应水资源评价工作的需要，统一技术标准，保证成果质量，特制定本导则。

1.0.2本导则适用于全国及区域水资源评价和专项工作中的水资源评价。

1.0.3水资源评价内容包括水资源数量评价、水资源质量评价和水资源利用评价及综合评价。

1.0.4水资源评价工作要求客观、科学、系统、实用，并遵循以下技术原则：1地表水与地下水统一评价。