第4章水资源与水环境 4.1自然界的水 4.2水资源 4.3水体污染与自净
第4章 水资源与水环境 4.1 自然界的水 4.2 水资源 4.3 水体污染与自净
4.1自然界的水 ■地球上水的分布 ■ 水的化学组成 ▣水循环 ■人类与水
4.1 自然界的水 ◼ 地球上水的分布 ◼ 水的化学组成 ◼ 水循环 ◼ 人类与水
地球上水的分布 海洋水：海洋是水圈的主体， 是地球上水的最大源地。 全球海洋总面积为 海洋水 陆地水 地球上的水 3.61×108km2,约占 地球表面的71%；海水 总体积约1.37×109 01 km3,约占地球总水量 淡水湖 ■2 咸水湖 的96%~97%。 ▣3 河流 ▣4 冰川与 地下水 陆地水 土壤水 陆地水：河流；湖泊；沼泽； ■5 地下水 盖 地下水；冰川 ▣6 冰川与冰盖
地球上水的分布 陆地水 海洋水 123456 冰川与冰盖 地下水 淡水湖 咸水湖 河流 土壤水 地下水 冰川与 冰盖 地球上的水陆地水 海洋水：海洋是水圈的主体， 是地球上水的最大源地。 全球海洋总面积为 3.61 ×10 8 km 2，约占 地球表面的71%；海水 总体积约1.37 ×10 9 km 3，约占地球总水量 的96% ～97% 。 陆地水 ：河流；湖泊；沼泽； 地下水；冰川
地球上水的分布 地球上水的组成 液态水 97.859% 地表水 99389%海水 97.23% 海水 97.23% 固态水 2.14% 地下水 0.61% 威水 0.008% 湖水 0.017% 气态水 0.001% 大气水 0.001% 茨水 2.762% 河水 0.0001% 冰川水 2.14% 地下水 0.61% 士镶水 0.005% 地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空中、地表 与地下，成为海洋水、河流水、湖泊水、沼泽水、土壤水、地下 水、冰川水、大气水以及存在于动、植物有机体内的生物水。这 些水体，通过水循环组成了一个统一的相互联系的包围地球的水 圈。在这其中，海水构成水圈的绝大部分，海水量约占地球总水 量的96%~97%；其次为分布在极地及陆地上的冰川固态水，约 为3x106m;而陆地上的河、湖、土壤水、地下水等约为4x1012 ㎡，水体分布很广，但其所占比重却很小
地球上水的分布 地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空中、地表 与地下，成为海洋水、河流水、湖泊水、沼泽水、土壤水、地下 水、冰川水、大气水以及存在于动、植物有机体内的生物水。这 些水体，通过水循环组成了一个统一的相互联系的包围地球的水 圈。在这其中，海水构成水圈的绝大部分，海水量约占地球总水 量的96%～97%；其次为分布在极地及陆地上的冰川固态水，约 为3x1016 m3；而陆地上的河、湖、土壤水、地下水等约为4x1012 m3，水体分布很广，但其所占比重却很小。 地球上水的组成 液态水 97.859% 地表水 99.389% 海 水 97.23% 海 水 97.23% 固态水 2.14% 地下水 0.61% 咸 水 0.008% 湖 水 0.017% 气态水 0.001% 大气水 0.001% 淡 水 2.762% 河 水 0.000 1% 冰川水 2.14% 地下水 0.61% 土壤水 0.005%
地球上的水 淡水 方便使用的淡水 100% 2.53% 0.01% 生物水 0.0001% 地下水 海洋及其它成水 0.76% +河流 0.0002% 97.47% 2.53% 0.01% 湖沼 冰与冰川 0.0076% 1.76% 大气永 0.0009% 100L 土壤水 0.0012% 2.53L 0.01L ○ 方便使用的淡水 淡水 0.01% 2.53% 地球上的水 100%
水的特性 无色透明 ■良好的溶剂，介电常数最高 ■高比热、高蒸发热避免了剧烈的气温变 化 4℃时，密度最大，在控制水温分布和垂 直循环中起着重要作用
水的特性 ◼ 无色透明 ◼ 良好的溶剂，介电常数最高 ◼ 高比热、高蒸发热 避免了剧烈的气温变 化 ◼ 4℃时，密度最大，在控制水温分布和垂 直循环中起着重要作用
天然水的化学组成 主要气体：N2、02、C02 溶解气体 微量气体：H2、CH4、HS 主要离子：CT、S0,2、HC03、C02、Na、Ca+、Mg2+ 溶解物质 生物生成物：NO3、NO2、H,PO4、HPO2、PO、Fe2+、Fe3+ 微量离子：Br、T、F、Ni、Ti、V、Ba、Rn等 地球上的水 有机胶体：腐殖质胶体 胶体物质 无机胶体：SiO2、Fe(HO为、A1HO)3 细菌 藻类及原生动物 悬浮物质 泥土、粘土 其它不溶物质
天然水的化学组成 地球上的水 主要气体：N2、O2、CO2 微量气体： H2、CH4、 H2S 溶解气体 主要离子：Cl _ 、SO2 2 _ 、 HCO3 _ 、CO3 2 _ 、Na+ 、 Ca2+ 、 Mg2+ 生物生成物：NO3 _ 、NO2 _ 、 H2PO4 _ 、 HPO4 2 _ 、 PO4 3 _ 、 Fe2+ 、 Fe 溶解物质 3+ 有机胶体：腐殖质胶体 无机胶体： SiO2、 Fe(HO)3 、 Al(HO)3 胶体物质 微量离子： Br _ 、I _ 、 F _ 、 Ni 、 Ti 、 V 、 Ba、Rn等 细菌 藻类及原生动物 悬浮物质 泥土、粘土 其它不溶物质
大气降水的化学成分 组成(ppm) 地区 pH Na* K Ca2 Mg2* ci- S02 NO3 NH4 北欧 5.47 2.05 0.35 1.42 0.39 3.47 2.19 0.27 0.41 澳大利亚东南部 2.46 0.37 1.20 0.50 4.43 美国西部 0.30 1.11 0.37 0.35 0.54 2.94 2.21 美国东部 0.21 0.09 0.43 0.23 0.10 4.05 0.21 中国京津地区 6.80 140.9 42.31 92 157.3 136.6 50.32 141.1 中国西南地区 4.07 10.1 26.4 115.6 28.3 8.2 205.5 21 78.9
地区 组成（ppm） pH Na+ K + Ca2+ Mg2+ Cl _ SO4 2 _ NO3 _ NH4 + 北欧 5.47 2.05 0.35 1.42 0.39 3.47 2.19 0.27 0.41 澳大利亚东南部 2.46 0.37 1.20 0.50 4.43 美国西部 0.30 1.11 0.37 0.35 0.54 2.94 2.21 美国东部 0.21 0.09 0.43 0.23 0.10 4.05 0.21 中国京津地区 6.80 140.9 42.31 92 157.3 136.6 50.32 141.1 中国西南地区 4.07 10.1 26.4 115.6 28.3 8.2 205.5 21 78.9 大气降水的化学成分
大气降水的特性 >不同区域的大气降水的化学成分有差异（水汽来源不同：海洋河内陆） >溶解的气体接近饱和 空气中的C0,含量为0.03%，当雨雪中的C0达到电离平衡时的pH 值为5.6，故显酸性。大气降水的值小于5.6就称为酸雨。 >降水普遍显酸性 >较其它水质，降水的矿化度最低，对于各种可溶性盐类远未饱和。降 水具有是各种元素进入水中的能力
大气降水的特性 ➢溶解的气体接近饱和 ➢降水普遍显酸性 ➢较其它水质，降水的矿化度最低，对于各种可溶性盐类远未饱和。降 水具有是各种元素进入水中的能力。 空气中的CO2含量为0.03%，当雨雪中的CO2达到电离平衡时的pH 值为5.6，故显酸性。大气降水的值小于5.6就称为酸雨。 ➢不同区域的大气降水的化学成分有差异（水汽来源不同：海洋河内陆）
河水的化学成分（mg/L) 地区 HCO3 S042 c NO3 Ca2+ Mg2+ Na+ K+ Fe3+ si032 总量 北美 68 20 8 21 9 1.4 0.16 9 142 美 洲 31 4.8 4.9 0.7 7.2 1.5 2 1.4 11.9 69 欧洲 95 24 6.9 3.7 31.1 5.6 5.4 1.7 0.8 7.5 182 亚洲 79 8.4 8.7 0.7 18.4 5.6 9.3 9.3 0.01 11.7 142 非洲 43 13.5 12.1 0.8 12.5 3.8 11 1.3 23.2 121 大洋 31.6 2.6 10 0.05 3.9 2.7 2.9 2.9 0.3 3.9 59 世界 58.4 11.2 7.8 15 4.1 6.3 2.3 0.67 13.1 120
河水的化学成分（mg/L） 地区 HCO3 _ SO4 2 _ Cl _ NO3 _ Ca2+ Mg2+ Na+ K + Fe3+ SiO3 2 _ 总量 北美 洲 68 20 8 1 21 5 9 1.4 0.16 9 142 南美 洲 31 4.8 4.9 0.7 7.2 1.5 4 2 1.4 11.9 69 欧洲 95 24 6.9 3.7 31.1 5.6 5.4 1.7 0.8 7.5 182 亚洲 79 8.4 8.7 0.7 18.4 5.6 9.3 9.3 0.01 11.7 142 非洲 43 13.5 12.1 0.8 12.5 3.8 11 11 1.3 23.2 121 大洋 州 31.6 2.6 10 0.05 3.9 2.7 2.9 2.9 0.3 3.9 59 世界 58.4 11.2 7.8 1 15 4.1 6.3 2.3 0.67 13.1 120