水的基礎知識
1.水資源分布概況
水是自然界分布最廣的一種資源。它以氣、液、固三種狀態(tài)存在。自然界的水,主要指海洋、河流、湖泊、地下水、冰川、積雪、土壤水和大氣水分等水體,其總量共約1.4x1019m³,將其平鋪在地球表面上,水層厚度可達到約3000米深。但是絕大部分是咸的海水,加上內陸地表咸水湖、地下咸水,共約占總水量的98%。而冰川、積雪約占總水量的1.7%,目前尚難以利用和開發(fā)。實際上可供開發(fā)利用的淡水只占總水量的0.3%,約為4x1016M³。因此,淡水是有限的寶貴資源。
我國河流、湖泊眾多,水量豐沛,根據(jù)一些特征,基本上可分為四個區(qū):潮濕區(qū)、濕潤區(qū)、過渡區(qū)和干旱區(qū)。這是由氣候、地形、土壤、地質等各種條件決定的,它們的降水和徑流量、混濁度、含鹽量及化學組成等各有特點,見下表:
潮濕區(qū) | 濕潤區(qū) | 過渡區(qū) | 干旱區(qū) | |
年降水量/(mm) | >1600 | 1600-800 | 800-400 | <400 |
年徑流量/(108m³) | >1000 | 1000-100 | 100-25 | <25 |
平均含沙量/(kg/m³) | 0.1-0.3 | 0.2-5 | 1-30 | - |
常見混濁度/(mg/L) | 10-300 | 100-2000 | 500-20000 | - |
含鹽量/(mg/L) | <100 | 100-300 | 200-500 | >500 |
總硬度/(mmol/L) | <0.5 | 0.5-1.5 | 1.5-3.0 | >3.0 |
PH值 | 6.0-7.0 | 6.5-7.5 | 7.0-8.0 | 7.5-8.0以上 |
地區(qū)范圍 | 東南沿海 | 長江流域、西南地區(qū)、黑龍江、松花江流域 | 黃河流域、河北地區(qū)、遼河地域 | 內蒙地區(qū)、西北地區(qū) |
2.各行業(yè)用水的各種水源及特點
水是各行業(yè)生產中最重要的原料之一,沒有合格的水源,任何行業(yè)都不能維持下去。作為各行業(yè)用水的水源主要來自地表的江河水、湖泊和水庫水、地下水(井水)、海水以及自來水。
江河水
河流是降水經地面徑流匯集而成的,流域面積十分廣闊,又是敞開流動的水體,其水質受地區(qū)、氣候以及生物活動和人類活動的影響而有較大的變化。
河水廣泛接觸巖石土壤,不同地區(qū)的礦物組成決定著河水的基本化學成分,此外,河流水總混有泥沙等懸浮物而呈現(xiàn)一定混濁度,可以從幾十mg/L到數(shù)百mg/L。夏季河水上漲混濁度還要高,冬季又可降到很低。水的溫度則與季節(jié)、氣候直接有關。
河流水中主要離子成分構成的含鹽量,一般在100-200mg/L,不超過500mg/L,個別河流也可達30000mg/L以上。一般河水的陽離子中[Ca2+]>[Na+],陰離子中[HCO3-]>[SO42-]>[Cl-];也有一些河水中[Na+]>[Ca2+];個別河水中[Cl->[HCO3-]。我國主要河流的水質組成見下表:
成分 | 含 量/(mg/L) | ||||||
珠江 | 長江 | 黃河 | 黑龍江 | 閩江 | 塔里木河 | 松花江 | |
Ca2+ | 18 | 28.9 | 39.1 | 11.6 | 2.6 | 107.6 | 12.0 |
Mg2+ | 1.1 | 9.6 | 17.9 | 2.5 | 0.6 | 841.5 | 3.8 |
Na+ + K+ | 16.1 | 8.6 | 46.3 | 6.7 | 6.7 | 10265 | 6.8 |
HCO3- | 32.9 | 128.9 | 162.0 | 54.9 | 20.2 | 117.2 | 64.4 |
SO42- | 34.8 | 13.4 | 82.6 | 6.0 | 4.9 | 6052 | 5.9 |
Cl- | 7.3 | 4.2 | 30.0 | 2.0 | 0.5 | 14368 | 1.0 |
含鹽量 | 110.2 | 193.6 | 377.9 | 83.7 | 35.5 | 31751.3 | 93.9 |
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