表 6.6 天然水的物质组成

生物生成物这些离子在水中含量很低，然而它们对水生物的生长却至关重要，含量过高会使水生生物急剧繁殖，造成水体出现“赤潮”现象。

天然水体中的有机质一般指腐殖质，主要是生物生命活动过程中所产生的有机物质和生物遗骸的分解所产生的有机物质。它们大部分呈胶体微粒状。这些有机物在化学与生物化学作用下被分解成为无机物。

天然水的物质组成决定于它的形成环境，也就是说一方面决定于与水接触的物质的成分和溶解度；另一方面决定于这一作用进行的条件，即化学及物理化学作用，包括溶解-沉淀，氧化-还原，水相-气相间离子平衡，固-液两相之间离子交换，有机物的矿质化，生物化学作用等。通过上述各种作用， 使天然水富集或析出各种离子和分子。

天然水物质组成的过程在大气圈中就开始了，但改变其组成的最主要过程是降落到地表之后开始的。

影响天然水组成的因素可以分为直接和伺接两种。直接因素主要有岩石、土壤和生物有机体，这些因素可使水增加或减少某些离子和分子。例如， 流经石灰岩地区的天然水中富含 Ca2+和 HCO3-；当水透过土壤时溶解氧的含量减少，而 CO2 的含量增多；生物排泄物和残体增加了水中的某些组分含量， 生物呼吸作用影响着水中气体的含量。

影响天然水组成的间接因素主要有气候和水文特征。气候是一切水化学作用进行的背景，同时对地表水和地下水化学组成的地理分异起着总控制作用。

河流、湖泊、海水、地下水的水文动态补给及交替条件的不同，使水的组成有很大差异。例如，河水流速快，与河床接触时间短，河水中离子含量一般较低；地下水流速缓慢，与周围岩石接触时间长，水中溶解物的含量比地表水高，但气体组成相对减少；而湖水的化学组成比河水与地下水更为复杂。

（二）天然水体的自净作用

各类天然水都有一定的自净能力。污染物质进入天然水体后，通过一系列物理、化学和生物因素的共同作用，使水中污染物质的浓度降低，这种现象称为水体的自净。但是在一定的时间和空间范围内，如果污染物质大量排入天然水体并超过了水体的自净能力，就会造成水体污染。

水体的自净作用按其净化机制可分为三类：

1. 物理净化：天然水体的稀释、扩散、沉淀和挥发等作用，使污染物质的浓度降低。

2. 化学净化：天然水体的氧化还原、酸碱反应、分解、凝聚等作用， 使污染物质的存在形态发生变化和浓度降低。

3. 生物净化：天然水体中的生物活动过程，使污染物质的浓度降低。特别重要的是水中微生物对有机物的氧化分解作用。

水体的自净作用按其发生场所可分为四类：

1. 水中的自净作用：污染物质在天然水中的稀释、扩散、氧化、还原或生物化学分解等。

2. 水与大气间的自净作用：天然水中某些有害气体的挥发释放和氧气溶入等。

3. 水与底质间的自净作用：天然水中悬浮物质的沉淀和污染物被底质吸附等。

4. 底质中的自净作用：底质中微生物的作用使底质中有机污染物发生分解等。

天然水体的自净作用包含着十分广泛的内容，它们同时存在、同时发生并相互影响。