1.2 水中的杂质

1.天然水中的杂质

由于水具有很大的流动性和强的溶解能力，因此天然水中杂质的种类很多。按照水中杂质颗粒的尺寸可以分为三类：悬浮物、胶体、溶解物质。

（1）悬浮物。颗粒直径大于100nm的是悬浮物。悬浮物主要是泥沙类无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后的腐败产物等有机物。悬浮物一般悬浮于水中。当水静止时，相对密度较小的物质，如腐殖质、浮游的原生动物、难溶于水的有机物等会上浮于水面；相对密度比较大的物质，如泥沙、黏土类无机物等则沉于水中。水发生浑浊现象，主要是悬浮物造成的。悬浮物由于颗粒直径较大，在水中又不稳定，是容易除去的。

（2）胶体。颗粒直径介于1～100nm之间的是胶体。胶体物质是由许多分子和离子组成的集合体，主要是细小的泥沙、矿物质等无机物和腐殖质等有机物。这些微粒表面积很大，具有强大的吸附性，所以其表面会吸附大量离子而带电，结果使同类胶体因带同性电荷而相互排斥，在水中不能相互黏合在一起，而是稳定在微小的胶体颗粒状态下，使这些颗粒不能依靠重力自行下沉。胶体物质会使水呈黄绿色或褐色，或者产生浑浊现象。

（3）溶解物质。颗粒直径小于1nm的是溶解物质。天然水中的溶解物质，大都为离子和分子状态，主要离子和分子如图1.3所示。

图1.3 天然水中的溶解物质

对天然水的水质起重要作用的通常有下列七种离子：Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、、Cl^-等。Ca²⁺、Mg²⁺、的来源，主要是含有游离CO₂的水流经地层时，对石灰石 （CaCO₃）、白云石 （MgCO₃ ·CaCO₃）和石膏 （CaSO₄ ·2H₂O）的溶解。

Na⁺、K⁺、Cl^-的来源，是当水流经地层时，主要溶解了氯化物。由于氯化物的溶解度很大，故可随地下水或河流带入海洋，并逐渐蒸发浓缩，使海水中含有大量氯化物，特别是NaCl。

天然水中常见的溶解性气体有O₂、CO₂。溶解于水中的氧气称为溶解氧。此外H₂S、SO₂、NH₃亦能溶解，它们通常使水体具有腐蚀性和臭味。

天然水中的有机物，主要是一些微生物。在这些微生物中，属于植物界的微生物有细菌、藻类和真菌类；属于动物界的微生物有鞭毛虫、病毒等原生动物；属于高等植物的微生物有苔类；属于后生动物的轮虫、条虫、蜗牛、蟹和虾等。

从化学结构上可以将水中的杂质分为无机杂质、有机杂质和生物杂质。

（1）无机杂质。天然水中的无机杂质主要是溶解性的离子、气体及悬浮性的泥沙。溶解离子有Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺等阳离子和、Cl^-等阴离子。

（2）有机杂质。天然水中的有机杂质与水体环境密切相关。一般常见的有机杂质为腐殖质类以及一些蛋白质等。

（3）生物杂质。生物杂质包括原生动物、藻类、细菌、病毒等。这类杂质会使水产生异臭异味，增加水的色度、浊度，导致各种疾病等。

2.生活污水和工业废水中的杂质

生活污水中含有各种生活废物，如食物残渣，人、畜排泄物，病菌等各种有机物和微生物。这些物质使生活污水外观浑浊、有色，且带有腐臭气味。工业废水中含有各类工业生产的废料、残渣和部分原料。常见的污染物有 Hg、Pb、Pb²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺、、Cr⁶⁺、F^-、CN^-等金属和离子，以及酚、有机氯、有机磷农药、苯基烷烃类有机物等。这些物质也使工业废水呈现出浑浊、有色、臭、味、酸碱性等。

江河湖泊等地面水体是生活饮用水和工农业用水的主要来源。而地面水体遭受污染的主要原因是生活污水和工业废水的排放。因此对污水废水的排放实行严格的控制管理和对地面水体水质提出严格的卫生要求，是保护水体免受污染的主要措施。