天然水中的化学平衡有哪些

㈠ 生活中涉及的化学平衡有哪些具体

活中的化学平衡
生活中的化学平衡之一--怎样吃菠菜
动画片《大力水手》中，每当大力水手吃下一罐菠菜后就会变得力大无穷。菠菜有这样大的作用，这是影片的夸张手法，但菠菜的确含有一定的营养成分，如维生素、铁质等。然而，大力水手大量地吃菠菜是错误的。因为过量食用菠菜，会造成人体缺钙。这个道理要从食用菠菜中存在的电离平衡说起。
菠菜中含有一种叫草酸的物质，其学名是乙二酸，结构简式为HOOC-COOH，味苦涩，溶于水，是二元弱酸：
HOOC-COOH=HOOC-COO－+ H+
HOOC-COO－ =－OOC－COO－+ H+
草酸进入人体后，在胃酸作用下，电离平衡向左移动。以分子形式存在的草酸，从药理上看，是一种有毒的物质，过量的草酸会腐蚀胃黏膜，还会对肾脏造成伤害，另外，草酸会跟人体内的Ca2+形成草酸钙沉淀，使摄入的钙质不易被利用，造成人体缺钙。那怎样才能吸收菠菜中的营养，又不被草酸伤害呢？
一种方法是除去草酸，即在油炒前，先将菠菜用热水烫一烫，草酸溶于水而除去，且这样炒的菠菜没有苦涩味。
另一种方法是把草酸转化为沉淀，这就是“菠菜烧豆腐”的方法。每100 g菠菜中含300 mg草酸，每100 g豆腐约含240 mg钙，因此，每70 g豆腐中的Ca2+，可以结合100 g菠菜中的草酸(不含菠菜自身的钙)，当大部分草酸跟钙结合，可使涩味大大降低，菜肴更加美味可口。草酸钙进入人体，部分被胃酸溶解，溶解后形成的Ca2+仍能被人体吸收，未溶解的部分则排出体外。因此，食物中的Ca2+正好是草酸的解毒剂，豆腐中损失的钙可以由其他食物补充。
生活中的化学平衡之二--酒精测定仪中的化学平衡
在公路上，常能见到交警拦下可疑车辆检查，请司机向一仪器中吹一口气，如果测定仪中橙红色的物质变为绿色，司机就要受到处罚，因为他饮酒后驾车，违反道路交通管理条例。
酒精仪中的橙红色物质是重铬酸钾，人饮酒后，血液中酒精含量增多，人呼出的气体中有乙醇的蒸气，遇到测定仪中的重铬酸钾，便发生如下的反应：
Cr2O72－+ 3C2H5OH + 8H+�2Cr3+＋3CH3CHO + 7H2O
橙红色 绿色
橙红色的Cr2O72－转化为绿色的Cr3+，便能测出人呼出的气体中有乙醇成分。
然而酒精测定仪中还要加入硫酸，一方面上述反应要在酸性溶液中进行，同时要防止Cr2O72－转化为CrO42-，
即：2CrO42－ + 2H+�Cr2O72－ + H2O 。这就是酒精测定仪中的化学平衡。
生活中的化学平衡之三--洗涤剂的有效利用
我们知道，油性污垢中的油脂成分因不溶于水而很难洗去。油脂的化学组成是高级脂肪酸的甘油酯，如果能水解成高级脂肪酸和甘油，那就很容易洗去。
油脂水解的方程式是：(RCOO)3C3H5 + 3H2O�3RCOOH + C3H5(OH)3
这是一个可逆反应，日常生活中以洗衣粉(或纯碱)作洗涤剂，其水溶液呈碱性，能与高级脂肪酸作用，使化学平衡向正反应方向移动。高级脂肪酸转化为钠盐，在水中溶解度增大，因此油污容易被水洗去。在日常生活中，洗衣粉等洗涤剂易溶于温水(特别是加酶洗衣粉)是由于温度升高，洗衣粉溶解度增大，即：浓度较大。温水有利于酶催化蛋白质等高分子化合物水解，同时蛋白质的水解、油脂的水解都是吸热反应，适当提高水温，会使洗涤效果更佳，但也应该注意，一味追求高水温会降低酶的催化能力，使其失去活性，从而降低洗涤效果。
生活中的化学平衡之四--自来水消毒
近年来，某些自来水厂在用液氯消毒自来水时，还加入少量液氨，这是什么原因呢？首先要明确液氯作自来水消毒剂的原理：氯气与水发生反应生成盐酸和次氯酸，其中次氯酸有强氧化性，能杀灭水中细菌，其化学方程式为：Cl2＋H2O = HCl ＋HClO。
但是，次氯酸不稳定，受热或见光发生分解：2HClO = 2HCl + O2↑，使得消毒时间缩短，从而降低消毒的效果。
当向氯水中加入液氨时，液氨与氯水中的次氯酸有如下反应：
NH3＋HClO�H2O＋NH2Cl，而NH2Cl较HClO稳定。
体系中的次氯酸同时满足两个平衡，其消毒杀菌后，由于浓度逐渐减小，使平衡向生成次氯酸的方向进行，当次氯酸浓度较高时，平衡向生成NH2Cl的方向移动，相当于暂时“贮存”，避免其分解所带来的损失。这样就延长了液氯的消毒时间。
生活中的化学平衡之五--大气臭氧层中的化学平衡
地球表面有大气层覆盖，离地面12 km以上的高空有一臭氧层(实际上是臭氧的浓度高些)，但它是地球生命的保护屏障。
我们知道，太阳辐射对生命危害极大的是紫外线。当太阳辐射通过臭氧层时，被吸收了约90％的紫外线，或者说把这些紫外辐射的能量转变为热量，使地面生命免受伤害。这其中的奥妙就在于臭氧层里存在着以下动态平衡的缘故：
O2 + O�O3
现在来分析臭氧层中这一平衡是怎样建立的，又怎样把紫外辐射能转变为热能。首先，太阳辐射把高空的氧分子分裂为2个氧原子，性质异常活泼的氧原子跟氧分子结合成为臭氧。
O2 O＋O， O2＋ O →O3
然后，在紫外线作用下，臭氧转化为氧气，并放出热量：
2O3 3O2 ＋ Q
这一反应被看作臭氧能吸收紫外线，即从能量角度看，相当于把紫外辐射能转变为热能。
臭氧分解生成的氧气，又会被太阳辐射作用生成氧原子，氧原子又会和氧分子结合成为臭氧，臭氧又吸收紫外线分解成为氧气…… 所以在臭氧层中，O3、O2和O处于动态平衡，构成了地球生命免受紫外线杀伤的天然屏障。
生活中的化学平衡之六--人体血液中的酸碱平衡
人体血液的pH是一个稳定的数值，正常值是7.4±0.05。这一数值保证了在血液中进行的各种生化反应。人体新陈代谢产生的酸性物质和碱性物质进入血液，但血液的pH仍会保持稳定，这是什么原因呢？
原来血液中有两对电离平衡，一对是HCO3-(碱性)和H2CO3(酸性)的平衡，另一对是HPO42-(碱性)和H2PO42-(酸性)的平衡。下面以HCO3-和H2CO3的电离为例说明血液pH稳定的原因。
人体血液中H2CO3和HCO3-物质的量之比为1∶20，维持血液的pH为7.4。平衡如下：
当酸性物质进入血液时，电离平衡向生成碳酸的方向进行，过多的碳酸由肺部加重呼吸排出二氧化碳，减少的HCO3-由肾脏调节补充，使血液中HCO3-与H2CO3仍维持正常的比值，使pH保持稳定。当有碱性物质进入人体血液，跟H2CO3作用，上述平衡向逆反应方向移动，过多的HCO3-由肾脏吸收，同时肺部呼吸变浅，减少二氧化碳的排出，血液的pH仍保持稳定。
然而，当发生肾功能障碍、肺功能衰退或腹泻、高烧等疾病时，血液中的HCO3-和H2CO3比例失调，就会造成酸中毒或碱中毒。临床指标：血液pH＞7.35，为碱中毒；血液pH＜7.35，为酸中毒。

㈡ 简述天然水中存在哪些主要阳离子阴离子元素和物质

天然水中存在的离子比较常见的有：阳离子有钙离子，镁离子，铁离子，钠离子等，阴离子有碳酸根离子，氢氧根离子等。物质有碳酸钙，氢氧化镁，氢氧化铁等，微量元素有很多，除上述元素外，还有钾，锂，铝，锌，碳，硒等矿物质。供参考

㈢ 化学平衡包括哪几个平衡

浓度守恒，速率守恒，
如果是气体的话，还有压力守恒，体积守恒。

化学平衡:
1.概念:一定条件下的可逆反应中,正,逆反应反应速率相等,反应混和物中各组分浓度,含量保持不变时的状态,叫做化学平衡状态(简称化学平衡).

①化学平衡是一定条件下可逆反应的终了状态(没有可逆反应,就没有化学平衡);
②平衡状态与建立平衡的途径无关,只要条件相同, 平衡状态就相同.

2.特点:(前三个可由概念得出)
(1)等:υ正=υ逆;
①同一物质,其生成速率等于消耗速率;
②对不同反应物来说,A物质的生成速率与B物质的消耗速率比等于相应系数比.
③对一种反应物和一种生成物来说,反应物A的消耗速率(或生成速率)与生成物的消耗速率(或生成速率)比等于其相应的系数比.

(2)定:浓度,含量保持不变.各组分百分含量,物质的量和物质的量浓度,混和气体总压,总体积,总物质的量不随时间延长而改变.(但不相等);

(3)动:动态平衡

(4)变:平衡是相对的,不是绝对的. 若平衡赖以存在的条件改变,则化学平衡将被破坏;

㈣ 天然水中的化合物有哪四大类

天然水中的化合物有四大类：
(1) 悬浮物：包括泥沙藻类等；
(2)胶体物质：主要是硅、铁、铝的化合物和腐植质等有机物；
(3)可溶性物质；①可溶性盐类；有Ca2＋、Mg2＋、Na+等阳离子，CL—、SO42—、HCO3—等阴离子；②可溶性气体：有O2、CO2等；
(4)微生物；

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㈤ 天然水的化学组成可以概括的分为哪五类

一、天然水的组成

在自然界中，完全纯净的水是不存在的。天然水在循环过程中不断地与环境中的各种物质相接触，并且或多或少地溶解它们，所以天然水实际上是一种溶液，而且是成分极其复杂的溶液。通过分析，发现天然水中含有的物质几乎包括元素周期表中所有的化学元素。现仅将天然水中的溶质成分概略地分成以下几类。

（一）主要离子组成

K+、 Na+、 Ca2+、 Mg2+、 HCO3-、 NO3-、 Cl-和 SO42- 为天然水中常见的八大离子，占天然水中离子总量的 95%-99% 。水中这些主要离子的分类，常用来作为表征水体主要化学特征性指标，如表 4-1 所示。

摘自汤鸿霄， 1979

（二）溶解性气体

水中溶解的主要气体有： N2、 O2、 CO2、 H2S ；微量气体有： CH4、 H2、 He 等。

（三）微量元素

I、 Br、 Fe、 Cu、 Ni、 Ti、 Pb、 Zn、Mn 等。

（四）生源物质

NH4+ 、 NO2- 、 NO3- 、 HPO42- 、 PO43- 。

（五）胶体

SiO2· nH2O 、 Fe(OH)2· nH2O 、 Al2O3· nH2O 以及腐殖质等。

（六）悬浮物质

铝硅酸盐颗粒、砂粒、粘土、细菌、藻类及原生动物等。

受到人类活动影响的水体，其水中所含的物质种类、数量、结构均与天然水质有所不同。以天然水中所含的物质作为背景值，可以判断人类活动对水体的影响程度，以便及时采取措施，提高水体水质，使之朝着有益于人类的方向发展。

二、天然水的性质

（一）碳酸平衡

CO2在水中形成酸，可与岩石中的碱性物质发生反应 ， 并可通过沉淀反应变为沉积物而从水中除去。在水和生物体之间的生物化学交换中， CO2占有独特的地位，溶解的碳酸盐化合态与岩石圈、大气圈进行均相、多相的酸碱反应和交换反应，对于调节天然水的 pH 和组成起着重要作用。

在水体中存在着 CO2、 H2CO3、 HCO3- 和 CO32- 等四种化合态，常把 CO2和 H2CO3合并为 H2CO3 * 。因此，水中 H2CO3* -HCO3- -CO32- 体系可用下面的反应表示：

（二）天然水中的碱度和酸度

碱度（ Alka-linity ）是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接受质子 H+的物质总量。组成水中碱度的物质可以归纳为三类：①强碱，如 NaOH 、 Ca(OH)2等，在溶液中全部电离生成 OH-离子；②弱碱，如 NH3、 C6H5等，在水中部分发生反应生成 OH-离子；③强碱弱酸盐，如各种碳酸盐、重碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫化物和腐殖酸盐等，它们水解时生成 OH-或者直接接受质子 H+。弱碱及强碱弱酸盐在中和过程中不断继续产生 OH-离子，直到全部中和完毕。

和碱相反，酸度（ Acidity ）是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质，亦即放出 H+或经过水解能产生 H + 的物质的总量。组成水中酸度的物质也可归纳为三类：①强酸，如 HCl、 H2SO4、 HNO3等；②弱酸，如 CO2、 H2CO3、 H2S、蛋白质以及各种有机酸类；③强酸弱碱盐，如 FeCl3、 Al2(SO4)3等。

（三）天然水体的缓冲能力

天然水体的 pH 值一般在 6-9 之间，而且对某一水体，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 值也有着重要的作用。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。

㈥ 天然水中二氧化碳平衡体系几个主要方程式

你是想问H+会抑制电离还是促进电离是么，答案是，减小。因为，碳酸在水中电离总反应为HCO3=2H++CO3 2-，而H+会抑制碳酸电离而使电离平衡向逆向移动，碳酸根离子减少了。不管碳酸氢根离子的转化怎样，总体，H+抑制了第一步正向和第二步正向，怎么说，碳酸根离子都会减少。望采纳，谢谢。（麻烦给分吧，郁闷，全手打的啊，打了很久，觉得木有分分好失落。）

不可以.多了一个氢离子,就代表氢离子多,在反应物不变的情况下,例如碳酸钠和碳酸氢钠,分别与等物质的量的氢氧化钙反应,碳酸钠则是生成碳酸钙+2氢氧化钠.而碳酸氢钠则是生成碳酸钙+氢氧化钠+水.
碳酸钠中没有氢离子,因此反应时生成物中也不会有氢离子(氢氧化钠中的氢元素是氢氧根离子)
而碳酸氢钠中有氢离子,因此生成物中会有氢离子,也就是水.
方程式不是背的,是推写的.希望对你有帮助.

㈦ 天然水中有哪些化合物会影响水质

天然水体中水与其所含物质共同表现出的综合特性。水中所含物质的种类极多，一般呈溶液态、悬浮态、胶体态存在。水中物质按其属性可分为无机物、有机物和微生物三类；按其粒子大小及同水之间的相互关系可分为分子-离子分散系、胶体分散系和粗分散系。衡量水与其所含物质综合特性的尺度，称为水质指标，水质指标通常可分为物理指标、化学指标和微生物学指标。物理指标。包括温度、嗅和味、颜色和色度、浑浊度、透明度、固体总量、电导率等。天然水的温度一般因水源而异，地表水随季节及气候条件而有不同程度的变化，地下水则较为稳定。在通常情况下，天然水溶解盐的含量较低，电导率也较低，所含固体物主要为溶解性固体物。化学指标。天然水中最主要的离子成分有阳离子Ca2+，Mg2+，Na+，K+和阴离子HCO3-，SO42-，Cl-等，以及少量的H+，OH-，CO32-，NO3-等离子；此外，还有微量的铝、镍、锶、铁、铜、砷、锌、钴、锰、铬、硒、碘、锡、硅、硼、铷、铬、锌、锑等离子。天然水中钙和镁的浓度变化范围很大，变化取决于所在地区的地质条件和地球化学特性；通常以硬度来间接反映水中钙和镁等含量。此外，水中还存在某些非离子物质，如氧化物、溶于水的气体等，这些物质对水质也起着重要作用。

微生物学指标。常以水中细菌的总数和大肠杆菌数来间接判断。天然水质通过分析测定各种成分的浓度以及这些物质所起的作用与性质来确定。天然水的化学成分多种多样，其变化具有一定的规律性，可根据水中主要离子组成状况，对天然水进行分类。苏联学者阿连金提出了天然水的分类法。该法的主要内容为：按照含量最多的阴离子-碳酸根、硫酸根、氯离子把天然水分为3类；每类按含量最多的阳离子-钙、镁、钠再分为3组；根据阳离子和阴离子的相对含量再把各组分型。

㈧ 地下水水化学类型变化

随着地下水开采量不断增加，地下水的天然水化学平衡状态被打破，水化学类型也相应发生改变。其变化特征分为两种：①水化学类型向重碳酸型水转变，地下水硬度增加；②水化学类型由重碳酸型水转变为其他类型，矿化度增大，水质变差。

1.水化学类型向重碳酸型水转变，地下水硬度增高

主要发生在山前冲洪积扇前缘和地下水开采漏斗区，由于循环条件的改变，地下水流场发生变化，浅层地下水循环加快。根据目前掌握的资料来看，这种水化学类型变化在西北干旱区基本上没有发生，而在山西六大盆地和华北平原及松嫩平原变化比较明显。

山西盆地浅层地下水化学类型的变化表现为由多种水化学类型逐渐转变为简单的类型。对比太原盆地1983年和2003年两期水化学变化可见：水化学类型由重碳酸-硫酸型水、重碳酸-氯化物型水、硫酸型水、硫酸重-碳酸型水、硫酸-氯化物型水、氯化物-硫酸型水、氯化物-重碳酸型水等多种水质类型变化到目前以重碳—酸硫酸型水和重碳酸—氯化物型水为主（图5-1和图5-2）。1983年矿化度为1～3g/L的面积为1657km²，3～5g/L的面积为40km²；2003年为895km²，基本没有大于3g/L水。在地下水集中开采区，中深层承压水的矿化度和硬度有增加的趋势（图5-3）。

忻州盆地从20世纪70年代以来，冲洪积倾斜平原的中上部的浅层地下水，其地下水主要化学成分及化学类型变化不大，地下水主要化学成分及化学类型变化不大，为重碳酸型水，矿化度小于500mg/L。而在滹沱河中下游段的冲洪积交接带及冲湖积平原区，矿化度减小，水质具有变好的趋势。在崞阳到原平市城区一带，由重碳酸-硫酸型或硫酸-重碳酸型转化为重碳酸型水（图5-4），矿化度由1977年的520～840mg/L降低到2004年的310～510mg/L。在忻府区解原、忻府城区、东楼、西张、双堡、官庄一带，由硫酸-重碳酸或重碳酸-氯化物型水转化为重碳酸型水，矿化度由1977年的500～1300mg/L降低到2004年的300～350mg/L。而在忻府区、定襄县的高城、北张、受禄、定壤县城、季庄等广大地区，由重碳酸-氯化物型水转化为重碳酸-硫酸型水，矿化度由1977年的1000～1600mg/L，降低到2004年的600～930mg/L。

图5-1 太原盆地1983年水化学图

（据韩颖等，2009）

（图中Cl、H、S、N、M、C分别表示Cl、HCO₃、SO₄、Na、Mg、Ca）

据统计，河北平原浅层地下水重碳酸盐型（包括重碳酸为主的混合型）水的分布面积由1975年的45792km²增加到2005年的56032km²，硫酸盐型（包括硫酸盐为主的混合型）地下水面积由7294km²减少到4279km²，氯化物型（包括氯化物为主的混合型）地下水由19588km²减少到12818km²，见图5-5。

图5-2 太原盆地2003年水化学图

（据韩颖等，2009）

（图中Cl、H、S、N、M、C分别表示Cl、HCO₃、SO₄、Na、Mg、Ca）

对比鲁北平原1989年与2005年地下水水化学类型（图5-6）可见：西部地下水开采区，水化学类型向重碳酸盐型水转化，浅层地下水开采程度较高，沿黄河地带受到地表淡水的经常性补给，重碳酸盐型水的分布范围不断扩大。冠县-临清的广大地区，1984年水化学类型为重碳酸盐氯化物型水，目前均变为重碳酸盐型水；东阿、平原大部、阳谷、夏津、武城、济阳局部均由1989年的重碳酸盐氯化物型水、重碳酸-硫酸盐-氯化物型水转变为重碳酸盐型水。

图5-3 太原盆地西张水源地中深层水水质变化曲线

（据韩颖等，2009）

豫北平原浅层地下水（重碳酸盐型水）从山前及黄河上游向下游、由渠道轴部向两侧扩展。在1959年至1965年间，地下水开采量很小，豫北地区地表大部分为盐碱地，沿黄一带只有局部地区矿化度小于1g/L，水化学类型大部分为重碳酸硫酸盐型水，只有封丘县一带、武陟县和原阳的黄河大堤以南局部地区为重碳酸型水。人民胜利渠渠首区为HCO₃-Ca·Mg水，矿化度小于1g/L。到1978年沿人民胜利渠和其它渠道两侧地下水矿化度大于1g/L界线向北和东扩展，新乡市东部的咸水被切开成两部分，西部的交接洼地地下水矿化度大于1的咸水区成孤立状分布，濮阳县至南乐的地下水矿化度小于1g/L的淡水已连为一体，重碳酸型水已扩至武陟、原阳、封丘北部。至1987年，大部分地区地下水矿化度已变为小于1g/L的淡水；大于1g/L的水已成孤岛状分布于各地，大部分地区地下水水化学类型已变为重碳酸型水，而阳离子Na·Ca型水面积逐渐扩大至原阳县。2002年，淡水面积基本稳定，咸水在1987年基础上又有缩小，沿黄一带仅在封丘东南部的黄河转弯处有一些咸水，淡水扩展缓慢，重碳酸型水扩展缓慢。

华北平原深层地下水重碳酸型水面积增加主要集中在河北平原，其分布面积由20世纪70年代的 50295km²增加到 55066km²，硫酸盐型地下水面积由 1129km²增加到1463km²，氯化物型地下水由6343km²增加到10850km²（表5-1）。天津地区第Ⅱ含水组大量开采后，其水化学特征并没有发生明显变化。

图5-4 忻州盆地地下水化学类型及矿化度动态曲线

（据韩颖等，2009）

表5-1 河北平原深层地下水水化学类型分布面积变化统计表 单位：km²

（据张兆吉等，2009）

图5-5 不同年份浅层水化学类型面积

（据张兆吉等，2009）

图5-6 鲁北平原浅层地下水水化学类型变化图

（据张兆吉等，2009）

西辽河平原部分地区水化学类型从20世纪70年代末80年代初的HCO₃-Na·Ca水转变成了HCO₃-Ca·Na水，HCO₃-Ca·Na水转变成了HCO₃-Ca水。在地下水的强开采区（平原中部开鲁、奈曼、科尔沁区），地下水循环交替较快，占绝对优势的Ca·Na型水、Ca·Na·Mg型水面积，2003年比70、80年代有较大增加，与此相反，Na型水、Na·Ca型水面积则明显减少。科左后旗一带的Ca·Na型水，则转化为Ca型水（图5-7）。

图5-7 西辽河平原地下水化学类型变化

（据李志等，2009）

2.水化学类型由重碳酸型水转变为其他类型水，地下水矿化度增大

主要发生在平原或盆地的中下游以及深层承压含水层开采漏斗区，地下水流场改变，承压含水层水头低于相邻含水层，劣质水越流补给承压含水层。目前在新疆准噶尔盆地局部、柴达木盆地、山西盆地和华北平原及东北平原变化比较明显。

新疆准噶尔盆地沙漠边缘的承压含水层，由于开采地下水使承压含水层水头低于潜水，高矿化度和高硬度潜水的混入承压含水层，20世纪80年代中期以来水化学类型明显变化，由HCO₃·SO₄-Na水转化为SO₄·Cl-Na水。

柴达木盆地冷湖镇在开采地下水时出现了咸水入侵现象，冷湖镇水源地在冷湖北岸冲洪积扇潜水区，开采时动水位11～13m，之后形成了下降漏斗，其半径956～1130m，漏斗已扩展到半咸水、咸水区，引起了咸水倒灌。该水源地水质变咸后于1989年在原水源地北又重新开辟新的水源地。经2002年、2003年和2004年在水源地取样分析，一些水井水质已变咸，水化学类型属SO₄·Cl·（HCO₃）-Ca·Mg水。

格尔木河冲洪积扇戈壁带右翼也出现水质咸化现象，主要原因是该地区地表或浅层普遍存在一层古盐壳，在开采过程中，由于管道漏水等原因将盐壳中的盐分溶滤到含水层中，导致水质咸化；20世纪80年代初该地区地下水位普遍上升，溶滤了古盐壳的盐分，也造成水质咸化；另外，1998、1999年两年格尔木市农牧局为绿化城市于水源地上游营造了60亩防风林带，采用大水漫灌，使包气带盐分溶解并大量下渗而造成矿化度等急剧升高。

临汾盆地20世纪60年代、80年代及2004年水化学对比分析发现，从边山到盆地中心汾河一线，浅层水质序列已经发生明显变化（表5-2），变化的整体趋势是山前冲洪积扇地带HCO₃ 型水区普遍后移或者消失，取而代之的是HCO₃·SO₄ 型水或者SO₄·HCO₃型水，SO₄·HCO₃型水及HCO₃·SO₄型水的区域分布面积明显变大，中深层水质也有一定程度的改变。

表5-2 临汾盆地代表性剖面浅层水水质序列变化

（据韩颖等，2009）

运城盆地浅层地下水20年来水化学类型相对趋于简化，水质相对变差，矿化度有增高的趋势（图5-8）。在涑水河谷中游东镇—闻喜—水头一线，水质类型由1980年的HCO₃—Na、HCO₃·SO₄—Na、SO₄·HCO₃—Na、Cl·HCO₃—Na、SO₄—Na型水，逐渐变为2004年的HCO₃、Cl型水，并且范围变大，矿化度增高。在夏县县城附近，HCO₃、Cl型水的范围2005年比1980年明显增大，水质相对变差，矿化度增高。在临猗嵋阳一带，HCO₃·SO₄型水，由1980年的零星分布，逐渐变为片状，水质变差，矿化度增高，在湖积平原区伍姓湖一带，Cl·SO₄型水范围2005年与1980年变化明显增大，矿化度增高。

图5-8 运城盆地浅层水水化学变化图

（据韩颖等，2009）

图5-9 运城盆地中深层水水化学变化图

（据韩颖等，2009）

运城盆地中部中深层含水层因为地下水开采导致浅层水进入致使水质变差。从盆地1980年和2005年中深层含水层水化学图5-12和图5-13可以看出，经过20多年的时间，盆地中深层含水层水化学场变化较为明显的地带，主要出现在盆地中部的涑水河冲洪积平原，水化学类型由20世纪80年代的HCO₃、HCO₃·SO₄、HCO₃·Cl、SO₄·HCO₃、SO₄·Cl、Cl·SO₄ 型水演化为2005年的HCO₃、HCO₃·SO₄、SO₄·HCO₃、SO₄·Cl、Cl·HCO₃、Cl型水，水化学类型趋于复杂，矿化度有升高之趋势，主要原因是由于地下水强烈开采，地下水流场发生变化及在凿井过程中，使含水层串通、使水质较差的浅层水灌入中深层水中所致。

鲁北平原东部滨海地带的氯化物型水向中西部扩展。在茌平—齐河—禹城—临邑一线、宁津和陵县的东部地区，由重碳酸盐型水变为重碳酸—氯化物型水和重碳酸—硫盐型水。在庆云—阳信一线、滨州市滨城区、利津和沾化交界地带，地下水由重碳酸—硫酸氯化物型水、重碳酸—氯化物型变为氯化物型水。

松嫩平原山前倾斜平原第四系潜水，在20世纪80年代，水化学类型主要是HCO₃-Ca·Na水，其次是HCO₃·Na水，再次是HCO₃-Ca·Mg水。HCO₃·SO₄ 型水只在北部讷河、齐齐哈尔、龙江和林甸县一带有少量分布，目前，泰来县也出现了HCO₃·SO₄ 型水。低平原第四系潜水近20年来地下水水化学类型复杂化，氯化物型水分布面积增大，数量增多，出现了许多新的水化学类型，最典型的是硝酸型水。20世纪80年代，高平原北部潜水水化学类型主要是HCO₃型水，局部有HCO₃·SO₄ 型水；HCO₃·Cl型水在呼兰河以南地区大片出现、以北零星分布。目前调查发现，在高平原区绥化一带HCO₃·SO₄（SO₄·HCO₃）型水及SO₄·Cl（Cl·SO₄）型水已成片分布。在呼兰河以北地区HCO₃·Cl（Cl·HCO₃）型水大面积向北扩展。水化学类型变化最大的是呼兰河以北的农业地区，出现了大量与硝酸相关的水化学类型，如 HCO₃·NO₃（NO₃·HCO₃）-Ca·Mg 型水、NO₃-Ca·Mg型水及NO₃·HCO₃型水等。

松嫩高平原第四系承压水20世纪80年代，主要水化学类型是HCO₃ 型水，本次调查发现，在盆地北部呼兰河一带和哈尔滨市，出现了大面积的HCO₃-SO₄-Ca型水。HCO₃-Cl-Ca型水分布面积也比80年代增多。

㈨ 天然水的水化学特征有哪些

天然水的化学特征

一、雨水

雨、雪、雹等统称为降水，比较纯净，但随地区和大气环境影响，会溶存吸收杂质和气
体。在接近海洋和内陆盐湖地方的降水中会溶解一些氯化钠盐分，离海岸距离近的雨水中
Cl-
含量高。一般雨水的总含盐量不超过
50mg/L
，结垢物质
(
钙、镁〕更微。在
250C, 1
大
气压下，
由于空气中
COZ
的溶人可使雨水
pH
值达
5.6
，
这一因素是自然的，
并非化学污染，
温度、气压澎响但多不大，
pH<5. 6
时才称为酸雨。

二、河水

河水中含有的悬浮物和溶解盐类随流经地区的气候、地质条件、补给水的影响而变化。
沿途有工矿企业排水时将污染水质。

我国河水的含盐量可在
13 -9185mg/L
之间变化，而
1000mg/L
以上者为少。河水的水化学特征是
Ca z+ > Na+ > Mg2+ HCO3->SO2-4>Cl-
一般河水呈现微酸性。在洪峰期间悬浮物含量增加，含盐量减少
;
枯水期则相反。细菌、藻
类及有机物在河水中含量也较高。

我国河流的水化学特征有明显的地带性
:
重碳酸盐类分布最广，占全国面积的
680o I
氯
化物盐类占
25.4%o
，硫酸盐类分布最少占
6.6%
并大部分分布在西部内陆地区。东南沿海
河流含盐量最少为
36. 4mg/L
，在塔里木河米兰附近测得含盐量达
32 732mg/L(
接近海水含
盐度
)
，两者相差近
1000
倍。我国河水中硬度类别分布情况。

三、湖水

湖泊是提供工业和饮用的主要水源，
并具有改善区域生态环境等多种功能。
湖水的化学
成分决定于流人水源及补给湖泊的地下水流的成分，
并与在湖内进行生物作用和湖泊集水面
的自然地理条件有关。
是否有水流从湖泊流出，
对湖水化学成分形成过程有特殊意义。
不排
水湖泊湖水耗损于蒸发，
因而进人湖内的盐类不断聚积，
其浓度继续升高，
结果湖泊变成咸
水湖。

排水湖的含盐量通常不超过
200 - 300mg/L
，咸水湖中的离子总数可达
5. 82g/L
。湖泊
的深度、面积、容量对水质有明显影响。我国东北地区
(
松嫩平原的东北部
)
气候干旱，地形
低洼，
湖泊密集，周围盐碱土分布其盐分多属苏打盐土，
地表水和地下水的含盐量较高，水
中主要成分是重碳酸钠，含盐量
2700mg/L
左右，为淡水湖、咸水湖和卤水盐湖三种类型。

根据调查资料，
大约有近
20%
的湖泊水质较好
(11
一
m
类
)
，
有
80%
以上的湖泊受到污染
(N-
劣
V
类
)
，这表明当前我国湖泊水质污染问题十分严峻。

四、水库水

水库水中溶解盐类主要取决于补给水库的地表水和地下水的化学成分
;
水库调节情况
;
降水量和蒸发量
;
库盘土层含盐量
;
库水中的生物作用和生物化学作用
;
有无外来污染水源
(
工业废

水、生活污水
)
。在决定水库化学情况时，主要决定水库流人量和流出量
(
水库调节
情况
)
。
从给水卫生要求方面，
应注意库址选择与库底卫生清理并对水库周围建卫生防护带。

五、地下水

地下水是工矿企业、
城镇供水的主要水源之一。
地下水也是矿物资源，
如当氯化钠大于
50mg/I.
、碘大于
20mg/L
时，就有作为原料利用的价值。地下水起源于大气降水和地表水
渗透
;
土层中水汽的凝结
;
初生水和共生水。有的认为地下深处的地下水是岩浆中分离出的气
体凝结所形成的。

土层中水汽的凝结有其实际意义，
在降水非常少的沙漠平原里，
这种水可作为饮用水的
重要来源某些地区地下水温度较高，婴下热能
”
能源。通过地层的渗滤作用，地下水比较清
澄，细菌、微生物也不易存在，但溶解的矿物质较多，其成分与地层性质、补给水水源水质
有关。
当地下水受河流补给，
而河流受到海水倒灌时，
地下水中氯离子含量相应上升。
矿床、
煤层、
油田范围内以及矿坑中抽取的地下水质量较差。
地下水含有放射性物质氛，
一定范围
内具有医疗作用。
地下水按矿化度划分为四类
:
①

淡水，
矿化度小于
lg/L;
②微咸水，
矿化度
1
一
3g/L;
③半咸水，矿化度
3-5g/L;
④咸水，矿化度大于
5g/L
。

地下淡水分布区的面积约
810.65
万
km'
，占全国总面积的
85-39%o
。微咸水分布区，
主要分布在我国的河北、
山东、
江苏、
宁夏回族自治区、
新疆维吾尔自治区、
内蒙古自治区、
甘肃、山西、陕西和吉林的部分地区，地下微咸水分布区的面积约
53.92
万
km'
，占全国总
面积有的
5.68%o
。

半咸水、咸水分布区，主要分布在新疆维吾尔自治区的许多地区、
宁夏回族自治区、内
蒙古自治区、青海、甘肃的部分地区，以及天津、河北、山东、辽宁、上海、江苏、广东的
部分滨海地区
;
地下半咸水、咸水分布区面积约
84.73
万
km'
，占全国总面积的
8.93%.
六、海水

海水的盐分是由河流汇集，携带集聚而成的。海水的平均含盐量为
35g/kg (35.7g/L)
，
海水平均密度为
1.03g/cm3
，
海水的盐分浓度受蒸发和降水影响而有差异，
河流人口处海水
的盐分有降低。海水的冰点也随盐分变化，当海水的盐分在
24. 7%
时，点是一
1. 3320C
，
海水中总的有机物含量约
2mg/L
，
由于海洋中的溶解与沉淀平衡，
使海洋中的各种离子比例
成分相对恒定因此
pH
值在
8-8.3
之间，海水一般具有碱性，海水中约有
70
多种元素，但
主要的是
10
余种，见表
1-23.
由于生物的吸收，
钙在表层可能会相对地减少。
二氧化硅也是由于这种方式从表面的海
水中除去，
所以海水中
SiO2
的含量随探度而有规则地增加。
COZ
是控制海洋中
CaCO3
溶
解度的重要因素，它也取决于生物活动的性质和数量。

海水的化学特征为
Na>Mg>Ca, Cl>S04>CO3.
海水的含氯度是指
lkg
海水中所含氯离子的总质量。

海水的含盐度是指
lkg
海水中所溶解的固体物总量，两者

常用单位是
g/kg%
。

盐度
35%
。指
1kg
海水中溶解的固体物是
35g
，含盐度
%
。
= 1.806 6
含氯度
%
。

含盐量为
35000mg/L
的海水称为标准海水，这是因为世界上绝大多数的海水具有上述
的含盐量，其中的离子组成比例全世界也十分相近，但是实际总
TDS
变化范围很宽，波罗
的海的海水含盐量为
7000mg/L,
红海和波斯湾的海水含盐量为
45000mg/L
。由于土壤影响
和内陆水的渗入，近海岸井水的含盐量及组成变化极大。标准海水组成见表
1-24
海水利用的范围主要有以下几方面。

(1)
海水代替淡水直接作为工业用水。
工业冷却水占工业用水量的
80%
左右。
海水利用，
主要是代替淡水作为工业冷却水，利用海水有如下的优越性。

1)
水源稳定。海水自净能力强，水质比较稳定，采用量不受限制。

2)
水温适宜。工业生产利用海水冷却，带走生产过程中多余的热量。海水，尤其是深层
海水的温度较低，且水温较稳定，如大连海域全年海水温度在。
0-25
℃之间。

3)
动力消耗低。一般多采取近海取水，不需远距离输送。

4)
设备投资少，占地面积小。与淡水循环冷却相比，可省去回水设备、冷水塔等装备。

(2)
用海水作树脂再生还原剂和溶剂。在钠离子交换过程中，当软水的硬度超过规定标
准时，
即表明交换树脂已失去交换能力，
需用食盐溶液对交换树脂进行再生还原，
使其恢复
交换能力。在工业企业的低压锅炉软水处理工艺中，传统的方法是采用自来水配制
5%-g%

㈩ 天然水的化学成分

天然水的化学成分
水的化学性质是由溶解和分散在天然水中的气体、离子、分子、胶体物质及悬浮团体成分、微生物和这些物质的含量决定的。
天然水中各种物质按性质可分三大类：
1．悬浮物质
无机悬浮物质为泥沙、粘土、微生物（包括细菌、藻类、大肠菌群）
2．胶体物质
主要为无机硅酸胶体（次生粘土矿物、各种含水氧化物）和有机胶体为腐殖酸。
3．溶解物质
包括各种盐类、气体和某些有机化合物。
离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+四种阳离子
Cl-、HCO3-、SO42-、CO32-四种阴离子
气体：主要为O2、CO2和N2
生物原生质：NO3-、NO2-、H2PO4-和HPO42-，此外还有BR、I、Mn等。