水，是人类不可缺少的重要物质之一。水在地球上却周而复始的循环运做着，自海洋或开放的表水经阳光照射而蒸发变成水蒸汽，然后凝聚成云堆，并冷凝成雨珠或结成冰雪再回覆到地面上。但这些水中都含有一定浓度的容存物及固体物。 自然界中的水通常会含有多少量不等之不纯物，此些不纯物质包括溶存气体物、固体物、及悬浮物等，因而不能直接饮用或作为工业用水，必须依使用的目的予以处理。

天然水体的物质组成

天然水体在自然循环运动中，无时不与大气、土壤、岩石、各种矿物质、动植物等接触。由于水是一种很强的溶剂，极易与各种物质混杂，所以天然水体是含有许多溶解性和非溶解性的物质、组成成分又非常复杂的一种综合体

水中杂质的分类

从水的净化和处理的需要，假定水中的物质均呈球形，并按其直径大小分成悬浮物、胶体和溶解物质三大类：

悬浮物

颗粒最大的为悬浮物质，粒径约在10-4mm 以上，肉眼可见。这些微粒主要是由泥沙、粘土、原生动物、藻类、细菌以及有机物等组成； 悬浮物质： 泥沙、粘土：使水浑浊、产生粘泥藻类及原生动物：使水有色度、有臭味、浑浊并产生粘泥。细菌：致病、产生粘泥、产生腐蚀其它不溶物质：产生沉积

胶体

其次为胶体物质，粒径在10-4~10-6 mm。胶体是许多离子和分子的集合物。天然水中的无机矿物质胶体主要是铁、铝和硅的化合物，有机胶体物质主要是腐殖质；溶胶（如硅胶）：致使结垢高分子化合物（如腐殖酸胶体等）：使水浑浊、产生吸附和沉积

溶解物质

颗粒最小的是离子和分子，称为溶解物质，粒径[10-6mm，主要是溶解于水中的以低分子存在的溶解盐类的各种离子和气体。

溶解物质： HCO3-、CO32-、OH-：使水具有形成碳酸盐垢的倾向，例如碳酸钙、碳酸镁。SO42-：使水具有形成硫酸盐垢的倾向,例如硫酸钙、硫酸钡。

Cl-：产生金属腐蚀。

F-：过量可致病。

Ca2+、Mg2+：可能形成结垢。

Fe3+、Mn2+：产生气味，腐蚀金属，并可能形成氢氧化物沉淀。

CO2：降低水的pH。

O2：腐蚀金属。

水的pH值

水的pH值是表示水中氢离子浓度的负对数值，表示为

pH= - Lg [H+]

氢离子的浓度是水的酸碱性的标志，当H+的浓度为10-7mol/L时，水呈中性。H+越多，水的酸性越强，反之水的碱性越强。对应pH表示即为当pH为7时，水呈中性。当pH为0-7时，水呈酸性，为7-14时，水呈碱性。

含盐量、电导率

水的含盐量（也称矿化度）是表示水中所含盐类的数量。由于溶解盐类在水中一般以离子的形式存在，也可以表示为水中各种阳离和阴离子的量的和，其单位是mg/L。由于溶解盐类在水中多以阴离子和阳离子形态存在。当水中插入一对通电电极时，在电场作用下，带电离子会产生定向移动，使水具有导电的性质，导电性能的强弱就用电导率来表示，其单位是μs/cm。水的含盐量越大，一般说来，电导率也越大，但由于不同的离子导电性能和质量均不同，故含盐量与电导率并无严格的对应关系。

水的浑浊度

水中存在的悬浮及胶体状态的微粒使水产生浑浊，其浑浊的程度称为浑浊度。生活饮用水的浑浊度规定不可超过5度。

水的硬度

水中的钙离子与镁离子同一些阴离子结合在一些，在水加热或浓缩时可能形成水垢。水中的钙与镁的含量和就是水的硬度。用mmol/L表示。通常也表示成等分子数量的CaCO3的质量浓度，单位为mg/L CaCO3。

水的碱度

水的碱度是指水中能够接受[H+]与强酸进行中和反应的物质含量。在天然水中，碱度主要由HCO3-的盐类组成。单位为mmol/L。通常也表示成等分子数量的CaCO3的质量浓度，单位为mg/L CaCO3。

毫克/升（ppm）

毫克/升是表示水中某种物质含量多少的单位。水的单位体积常用升表示，而水中含有的物质的量通常采用克来表示。由于一升水的体积通常为1000克，故1毫克/升的杂质相当于水中含有百万分之一份杂质，故单位ppm在表示水中杂质时与此相当。