3.2 天然水系的类别

　　各种类别的天然水系列举如下：

　　天然水在自然循环过程中受到污染，混入各种杂质，因此使各种水系具有不同水质。对某一天然水系，可以从地理、地质、物理、化学、生物等方面来描述它的性质状态，但从环境化学角度看问题，应突出这些方面与污染物性质之间的关系。以下我们将就几种重要的天然水系，着重描述它们与环境化学有关的一些性质。

　　3.2.1 海洋

　　海洋覆盖着70.8％的地球表面，总面积约361×10¹²m²（图3-3），平均深度3800m，所以总体积为1370×10¹⁵m³。

　　海水有很大含盐量，离子强度I～0.7，表现出强电解质溶液性质。表3-2列举和比较了海水和纯水的各种物理性质。相比之下，海水具有冰点下降特性，且有很大的密度、电导率、折光率、渗透压等。

　　温度和盐度是决定海水各种性质的决定性因数。海洋中的温度和盐度随深度而变化的情况如图3-4所示，同图还显示了溶解氧浓度及浅水区光透过度与深度之间的关系。海洋表层盐度因海域、降水、蒸发、结冰和融冰等因素而异；表层温度在太阳辐照的日变化和年变化影响下也会发生显著变化。但因水体热容量大，所以温度变化幅度比陆地小得多。就总体来说，海水中盐度可能达到35‰、平均温度不超过4℃、光透过性大约是数十米。海洋表层是富氧的，这起因于大气氧的补充和海中浮游生物的光合作用。在深水地区直到海底氧含量很低又很均一。

　　海水pH值在表层为8.1～8.3，在深层可下降到7.8。海水中溶解着大量盐类和气体，化学组成非常复杂，几乎包含了周期表中所有的元素。有关海水化学组成问题在此只能作一简述。溶解于海水中的物质按它们存在的数量可分为三类，即主要离子、少量物质和微量元素。占溶质总量99％的主要成分（表3-3）依次为Cl^-、Na 、Mg² 、SO₄^2-、Ca² 、K 和（HCO₃^- CO₃^2-）。由于各大洋水流相通，而且混合充分，因此这些主要离子中除（HCO₃^-和CO₃^2-）浓度变动较大外，其他离子的相对比例基本上是恒定的（但并不排除海水组成在水平和垂直方向上有规律的一定变化）。因此可通过含氯量来推算其他主要组分在海水中的浓度。

　　含氯量包括水样中氯化物、溴化物和碘化物总和（后两者被折算为氯化物）。盐度和含氯量之间的经验关系式为

盐度‰=0.03 1.805（含氯量‰） （3-1）

　　盐度在此被定义为在水样中所有碳酸盐转化为氧化物，所有溴化物和碘化物被转换为氯化物以及所有有机物被氧化后计得的水中总固体物浓度。

　　海水中主要组分的最基本化学参数（离子对离解常数和活度系数）如表3-4所示。由这些数据出发，可通过组建化学模型以计算法求得这些组分在海水中相互结合的形态分数。计算结果如表3-5所示。由此可见，表列的四种阳离子和Cl^-阴离子在海水中很大程度甚至全部呈自由离子状态存在；CO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-则可与阳离子形成离子对，且各自的离子对形成能力依次递减。

　　
　　本文标题：3.2 天然水系的类别--天然水系的组成和性质
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