什么是水質(zhì)？

河北地質(zhì)大學(xué)水資源與環(huán)境學(xué)院 蔡 昊

水是一種良好的溶劑，能溶解很多物質(zhì)。溶劑是能夠溶解其他物質(zhì)的液體。溶解在溶劑中的物質(zhì)被稱為溶質(zhì)。當(dāng)溶質(zhì)溶入溶劑時(shí)，產(chǎn)生的混合物被稱為溶液。由于物質(zhì)在溶液中是在分子水平上被分解的，所以溶液中的物質(zhì)用肉眼是看不到的。鹽水看起來就像普通的水。

在自然水循環(huán)系統(tǒng)中，當(dāng)水在地表和地下流動(dòng)時(shí)，能夠溶解許多沿途的物質(zhì)。陸地上的礦物質(zhì)或人類生產(chǎn)的化學(xué)品可以通過水被帶到海洋、河流和湖泊中。一旦水與這些物質(zhì)混合，就很難再將水分離出來。

水對(duì)生活在地球生物圈里的所有物種的存續(xù)都至關(guān)重要。大家都知道水的分子式是H2O，那究竟什么是水質(zhì)？水質(zhì)包括水的物理、化學(xué)和生物特性。對(duì)水質(zhì)的研究涉及水的初始狀態(tài)（雨）；雨水在流動(dòng)路徑上發(fā)生的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)；水流向何處；它需要多長時(shí)間才能到達(dá)終點(diǎn)。水的許多物理特性是人類感官可以分辨的，如水的溫度、清晰度和渾濁度。

圖1 水分子的結(jié)構(gòu)

大多數(shù)天然水的pH 值都接近7。當(dāng)水的pH 值超出6～8.5 的范圍時(shí)，就會(huì)對(duì)人類、動(dòng)物或大多數(shù)植物產(chǎn)生危害。較弱的酸和堿是相對(duì)安全的。

圖2 生活中的酸和堿

評(píng)估水中礦物質(zhì)的方法之一是測(cè)量水的電導(dǎo)率。蒸餾水中溶解的礦物質(zhì)都被去除掉了，只含有H2O 分子，因此蒸餾水不導(dǎo)電。電導(dǎo)率是衡量水有多“咸”的指標(biāo)。隨著化學(xué)品的添加，水的電導(dǎo)率會(huì)增加。因此，我們可以用電導(dǎo)率來了解水中化學(xué)品的濃度，但我們不能知道水中所含化學(xué)品的名稱。

硝酸鹽、殺蟲劑和金屬是我們可以測(cè)定的一些物質(zhì)，這些是衡量水質(zhì)常用的化學(xué)指標(biāo)。溶解氧濃度是另一個(gè)值得關(guān)注的化學(xué)特性。流動(dòng)的水與空氣接觸發(fā)生的滲透作用，導(dǎo)致所有的水中都含有一定量的溶解氧。溶解氧太少會(huì)影響水中生物的生長。

水也攜帶許多微生物。最令人關(guān)注的是細(xì)菌和病毒。雖然許多細(xì)菌是無害的，甚至是有益的（我們的胃腸道就需要細(xì)菌來幫助消化食物），但有些細(xì)菌是非常危險(xiǎn)的，可以導(dǎo)致人類和其他生物的疾病，甚至死亡。