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第二章主要离子 pH值
CHAPTER 2 MAIN IONS AND pH VALUE
第一节概论
Section 1 Generality
一、主要离子 Main ions
在各种天然水体(无论水体来源如何)中,有几种主要无机离子占水中总溶解盐类的绝大多数(90%以上),这些离子我们称之为主要离子。可见,所谓主要离子是以在天然水体中“含量大”为标准的。
K+、Na+、Ca2+、Mg2+及HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-这八种离子构成天然水体中的主要离子。之所以把主要离子作为一章来讲解是因为:第一,这几种主要离子构成或影响了水体的几个重要的水化学指标,即碱度、硬度、矿化度、pH值,这些水化学指标是否适宜,关系到水生生物是否能正常生长、繁殖与生存;第二,主要离子含量的多少,也是天然水体分类的重要依据。
二、天然水体的分类 Classification of natural waters
各种天然水体中,虽然主要离子都相同,但是它们的总量及比例差别都很大,所以根据这些差别可以把天然水体分为各种不同类型。具体的分类方法较多,这里只介绍两种。

(1)淡水—— g/1000 g以下(‰以下)
因为一般人们感觉不出咸味来。
(2)盐化水(微咸水)——‰~25‰,把25‰‰时最大密度时的温度与冰点温度一致。
(3)海水——25‰~50‰。
(4)盐水——50‰以上。至今尚未见到海水盐度达到50‰,只有盐湖水和强盐化的地下水才有这种情况。
——O. A. 阿列金分类法
既考虑了占优势的离子,又考虑到离子含量之间的比例(单位电荷离子为基本单元的物质的量浓度进行比较)。
(1)首先依照阴离子相对量的大小,把水分为三个级:
HCO3- + CO32- 碳酸水“C”
SO42- 硫酸水“S”
Cl- 氯化水“Cl”
(2)再依阳离子含量的多少在每一个级里分三组:Ca组、Mg组、Na组。
(3)最后依阴阳离子含量的相互关系将水分成四型:
当HCO3-(CO32-)> Ca2+ + Mg2+时 I型弱矿化水,水中含相当数量的Na HCO3;
当HCO3- < Ca2+ + Mg2+< HCO3- + SO42-时 II型低矿化或中矿化水,大多数河水、湖水属于这一型;
当Ca2+ + Mg2+> HCO3- + SO42-时 III型即Cl-> Na+,高矿化度水,大洋水和海水属于这一型;
当HCO3-(CO32-)= 0时 IV型酸性水、酸型沼泽水、硫化矿床水、火山水。
注意图2-1中的错误
★那么按照阿列金分类法,我们可以用一定的符号来代表某种特性的水。
——碳酸水,钙组,I型水。意为在所有阴离子中HCO3-最多,阳离子中以Ca2+最多,而的HCO3-含量大于Ca2+ + Mg2+的含量。
在有些资料中不用上述符号表示,而是用表格形式,如型水可表示如下:
Ca2+
Mg2+
Na+ + K+
HCO3-
SO42-
Cl-
例:保安湖(19)——型
丹江口水库(19)——型~型
以单位电荷为基本单元的物质的量浓度
1/2 Ca2+
1/2 Mg2+
Na+
K+
HCO3-
SO42-
Cl-
长江水

mg

mg

mg
/
/

mg

mg

mg
黄河水

mg

mg

mg
/
/

mg

mg

mg
海水
20
800 mg
106
2544 mg
459
10557 mg

mg

mg

mg
536
19028 mg
由上表可知:
长江水——Ca2+ + Mg2+ = ,HCO3- = , HCO3- + SO42- = ,HCO3- < Ca2+ + Mg2+< HCO3- + SO42-——型;
黄河水——Ca2+ + Mg2+ = ,HCO3- = , HCO3- + SO42- = ,HCO3- < Ca2+ + Mg2+< HCO3- + SO42-——型;
海水——Ca2+ + Mg2+ = 126,HCO3- = , HCO3- + SO42- = , Ca2+ +