天然水质一般表述为水环境变迁的本底值(自然背景值),反映水体水质在自然界存在和发展的过程中原有的成分和特征,亦即原始状态,是评价水质变化的基本依据,是决定各种用途供水有效性的重要因素。在水资源开发利用中,应了解天然水质状况,以满足生产、生活用水的不同需求。
天然水质通过分析测定各种物理、化学、生物学成分的浓度确定。天然水质状况评价包括地表水矿化度评价、总硬度评价、水化学类型评价和天然劣质水状况评价。地表水矿化度评价标准及分级方法见表1。天然水质总硬度采用与钙、镁离子含量对应的碳酸钙(CaCO3)量表示,天然水质总硬度评价标准及分级方法见表2。
级别 | 标准值/mg·L-1 | 评价类型 |
一 | <50 | 极低矿化度 |
50~100 | ||
二 | 100~200 | 低矿化度 |
200~300 | ||
三 | 300~500 | 中等矿化度 |
四 | 50~1000 | 较高矿化度 |
五 | ≥1000 | 高矿化度 |
级别 | 标准值/mg·L-1 | 评价类型 |
一 | <25 | 极软水 |
25~55 | ||
二 | 55~100 | 软水 |
100~150 | ||
三 | 150~300 | 适度硬水 |
四 | 300~450 | 硬水 |
五 | ≥450 | 极硬水 |
天然水质水化学类型评价宜采用苏联O.A.阿列金提出的阿列金分类法,具体步骤为:①按优势阴离子将地表水划分为重碳酸盐水、硫酸盐水和氯化物水3类。②在每一类中,按优势阳离子划分为钙质、镁质和钠质(钾加钠)3个组。③在每个组内,按阴阳离子间摩尔浓度的相对比例关系划分4个水型:Ⅰ型,[HCO3-]>2[Ca2+]+2[Mg2+];Ⅱ型,[HCO3-]<2[Ca2+]+2[Mg2+]<[HCO3-]+2[SO42-];Ⅲ型,[HCO3-]+2[SO42-]<2[Ca2+]+2[Mg2+],或[Cl-]>[Na+];Ⅳ型,[HCO3-]=0。按阿列金分类法天然水质可分为27种类型(见表3)。
类 | 碳酸根 | 硫酸根 | 氯离子 | ||||||
组 | 钙 | 镁 | 钠 | 钙 | 镁 | 钠 | 钙 | 镁 | 钠 |
型 | Ⅰ | Ⅰ | Ⅰ | Ⅱ | Ⅱ | Ⅰ | Ⅱ | Ⅱ | Ⅰ |
Ⅱ | Ⅱ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅲ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅲ | Ⅱ | |
Ⅲ | Ⅲ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅳ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅳ | Ⅲ |
天然劣质水水质评价标准见表4。氟浓度超过规定标准限值的水体为高氟水,砷浓度超过规定标准限值的水体为高砷水,矿化度、氯化物及硫酸盐浓度超过标准限值的水体为苦咸水。
水质项目 | 标准限值/mg·L-1 |
氟 | 1.5 |
砷 | 0.05 |
矿化度 | 2000 |
氯化物 | 450 |
硫酸盐 | 400 |