Navigation:  感知地下水 > 地下水是纯净的吗？

相对地表水而言，地下水不易受到污染，所以人们长期以来形成了地下水水质优于地表水的观念。这一观念在很大程度上仍然正确，但也必须承认瓶装水企业的大量宣传让很多人对地下水的水质产生了不切实际的期待和幻想。地下水的水质理论上由物理、化学、生物指标共同决定。通常情况下的地下水无色无嗅，也没有明显的味道，所以现实中我们仅仅关注地下水的化学和生物性状。

地下水的本底水质受两大因素共同控制：地下水所处的地质介质类型以及地下水与其接触的时间长短。水在从地表渗入地下时，土壤中的微生物会对水质的改变起关键作用。这些微生物在降解土壤中的有机物时会产生二氧化碳，这会降低水的pH值并向水中提供碳酸氢根，所以碳酸氢根是地下水中最普遍也常常是浓度最高的阴离子。当地下水流程较长，与岩土接触时间更久时，水岩之间的风化作用可能取代土壤层的生化作用成为地下水质的主控因素。根据风化矿物的化学成分不同，进入地下水中的无机离子含量也各有不同。值得注意的是，除表层土壤中天然存在的有机质之外，天然地下水中所含成分全部为无机物。一旦在地下水中检出有机物，大多数情况下可以断定这些有机物是由人为污染造成的。

 

Davies等人在1966年统计了大量美国地表及地下水中所含的化学成分并且绘制了各指标水平出现的频率分布图。图中蓝色圆点代表某一地下水样品在此分布图中所处的位置。例如标有SiO2的圆点处于SiO2曲线的顶部，说明此水样中的SiO2含量较为特殊，高于绝大多数水样中的水平（图片改编自：Davis，1966）

 

上图来源于一项被广泛引用的研究成果。从中可见，地下水中的主要阴阳离子（常见浓度在1ppm左右及以上）分别是K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NO3-、SO42-、Cl-、HCO3-。这些离子的浓度总和常常占据天然地下水中总溶解固体的绝大多数 ，在我国被统称为“八大离子”。硅在地下水中也普遍大量存在，但由于其常常被表达为非电离态而不在此列。在地下水科学里，常常把地下水中所含的各种物质（包括离子、分子和各种化合物）的总量称为地下水的矿化度。用来饮用的地下水，矿化度一般应小于1克/升，否则地下水会发咸发苦。

除上述主要成分之外，地下水中还含有痕量成分。正常情况下，这些痕量成分不会对人体健康造成负面影响，事实上有很多还是人体新陈代谢所必需的微量元素。少数情况下，完全天然的地下水中也会含有对人体有害水平的痕量元素，例如氟和砷，这两种元素在饮用地下水中含量过高构成了我国饮水型地方病的主要病因。

地方性氟中毒引起的斑釉齿（图片来源：百度百科）

微生物在天然地下水中普遍存在，除因健康原因关注地下水中的大肠杆菌等常见细菌之外，地下水工作者已越来越多地对它们加以利用，例如使用微生物降解过程修复受到污染的地下水。地下水中某些元素的同位素（如氚、碳-14、氘、氧-18等）可以作为示踪剂对地下水来源、补给高度、年龄等特征进行推断。同位素方法发展十分迅速，已经成为地下水科学不可缺少的技术手段。

还有一种具有特殊水质的地下水，虽然不适合饮用，但可以肥田，过去的人们通常称为肥水。肥水多分布在古老的村镇附近，由于长期的人类活动，许多人畜粪尿、污水、污物、植物枝叶等经过微生物的分解，变成硝酸盐和亚硝酸盐，被雨水淋洗渗入地下水中，使地下水成为肥水。这原本是一种形式的地下水污染，但在我国经济落后时期，化肥的使用远不如当前普遍，肥水是可供利用的生产资源，甚至围绕找肥水发展了一套经验方法。