天然水經(jīng)常與大氣、土壤，巖石及生物體接觸，在運(yùn)動(dòng)過程中，把大氣、土壤、巖石中的許多物質(zhì)溶解或挾持，使其共同參與了水分循環(huán)，成為一個(gè)極其復(fù)雜的體系。目前各種水體里已發(fā)現(xiàn)80多種元素。天然水中各種物質(zhì)按性質(zhì)通常分為三大類：
1）懸浮物質(zhì)粒徑大于100納米（10-7米）的物質(zhì)顆粒，在水中呈懸浮狀態(tài)，例如泥沙、粘土、藻類、細(xì)菌等不溶物質(zhì)。懸浮物的存在使天然水有顏色、變渾濁或產(chǎn)生異味。有的細(xì)菌可致病。
2）膠體物質(zhì)粒徑為100—1納米的多分子聚合體，為水中的膠體物質(zhì)。其中無機(jī)膠體主要是次生粘土礦物和各種含水氧化物。有機(jī)膠體主要是腐殖酸。
3）溶解物質(zhì)粒徑小于1納米的物質(zhì)，在水中成分子或離子的溶解狀態(tài)，包括各種鹽類、氣體和某些有機(jī)化合物。
天然水中形成各種鹽類的主要離子是K+、Na+、Ca2+、Mg2+四種陽離子和 Cl-、HCO32+ 、SO42+、CO32+四種陰離子，合成天然水中的八大離子。此外，還有Fe、Mn、Cu、F、Ni、P、I等重金屬、稀有金屬、鹵素和放射性元素等微量元素；水中溶解的氣體有O2、CO2、N2，特殊條件下也有H2S、CH4等。總之，無論哪種天然水，八種主要離子的含量都占溶解質(zhì)總量的95—99％以上。天然水中各種元素的離子、分子與化合物的總量稱為礦化度。各種溶解質(zhì)在天然水中的累積和轉(zhuǎn)化，是天然水的礦化過程。
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