深层地下水硬度高吗?

我们这儿用的深层地下水,用香皂洗过脸后感觉滑滑的,像没有洗干净,不知道是不是因为硬度特别高的原因,如果是,在家怎么软化最实用,求一实用效果好的方法,定送高分以表谢意!

(一)地下水类型及特征
山西地下水主要赋存于松散岩、碳酸盐岩类、变质岩、碎屑岩类和黄

土中: 松散岩类孔隙水
碳酸盐类溶裂隙水
碎屑岩类裂隙水
变质岩类裂隙水
岩浆岩类裂隙孔隙水

(二)地下水资源分布
山西地下水资源分为五类地区
凿井深度
地下水位埋深
水质

山西省为一半干旱气侯下的山地型高原水文地质单元,其中松散岩

类孔隙及碳酸盐岩类岩溶裂水构成山西高原的两大主要含水岩类。地下

水补给来源主要为大气降水入渗及地表水渗漏补给。地下水径流条件良

好,地下水水平排泄方向:向西排向黄河,向东以地表径流及潜流排向

华北平原,同时排向新生代各断陷盆地,另外还有垂直蒸发,人工开采

,侧向潜排或呈泉出流。

山西省地下水资源分布不均,多年平均地下水资源量为93.1亿立方

米。

经初步测算,山西省地下水总量年平均为93亿立方米,占全省水资

源总量的65.5%。其中河川基流为65亿立方米(包括泉水量26.8亿立方

米),地下水排泄量为28亿立方米(含潜水蒸发量12.4亿立方米和从深

层潜流外省水量6.2亿立方米)。若按水系划分,黄河流域地下水资源

量为55.1亿立方米(河川基流为37.6亿立方米,地下水排泄量为17.5亿

立方米),占全省地下水资源总量的59.1%;海河流域地下水资源量为

38.2亿立方米(河川基流量为27.9亿立方米,地下水排泄量为10.3亿

立方米),占全省地下水资源总量的40.9%。

山西省目前可利用的主要地下水源有:新生代断陷盆地中的潜水、

承压水及自流水,山区河流冲积层中的潜水,寒武系、奥陶系的岩溶裂

隙泉水,石炭系层间裂隙岩溶水,二迭系石千峰组砂岩及第四系玄武岩

中的裂隙水等。

山西高原地下水补给来源主要为大气降水入渗及地表水渗漏补给。

地下水径流条件良好。垂直水水平排泄方向有三个:一是向东排向黄

河;二是向东以地表径流及溱流排向华北平原;三是内排于新生代各断

陷盆地。地下水的排泄方式有垂直蒸发、人工开采、侧向潜排或呈泉出

流。
硬水
所谓"硬水"是指水中所溶的矿物质成分多,尤其是钙和镁。硬水并不对健康造成直接危害,但是会给生活带来好多麻烦,比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。

水是一种很好的溶剂,能有效去除污物杂质。纯水--无色、无味、无臭,被称作是"通用溶剂"。当水和二氧化碳结合生成微量的碳酸时,水的溶解效果更好。当水流过土地和岩石时,它会溶解少量的矿物质成分,钙和镁就是其中最常见的两种成分,也就是它们使水质变硬。水中含钙、镁等矿物质成分越多,水的硬度越大。

在英国一般用以下指数表示水硬度:

硬度范围 软 轻硬度 中硬度 高硬度 超强硬度

所溶矿物质(毫克/升水) 0 - 17.1 17.1 - 60 60 - 120 120 – 180 180 & 以上
所谓硬水,就是含有大量钙盐和镁盐离子的水。这种水在家庭使用时,不能使肥皂产生泡沫,还会在所洗涤的衣物上沉淀一层水垢;在烧开水时会在壶底和热水瓶底部渐渐地结上一层坚硬的白色水垢。如果这种硬水使用在锅炉或蒸汽机车上,会在锅炉底部和管道壁上形成一层硫酸钙或二氧化硅的“硬垢”,或一层碳酸钙的软垢,因而使管壁过热变形,导致锅炉和管道发生爆炸的危险。这是很令人讨厌和十分可怕的。
当然,水中的铁盐和锰盐离子也是使水变硬的原因之一。含有此离子的水会把肥皂沉淀出来的水垢在织物上产生锈斑,若再漂白却使污斑变得更糟。这种水用来泡茶时,茶水面上会显出一层“水皮”,且茶的清香味儿也不翼而飞。水中的镁的硬度会使水带有腐蚀性和明显的酸性,还会有一种会刺激眼睛的金属味。镁盐是一种轻泻剂。但是镁离子仅仅使人讨厌,而不会威胁人的健康。
尽管一定硬度的水,能降低金属的毒性及心血管病的发生率,但是,居民饮用的水还需进行软化处理,以免硬水带来不良后果。
硬水变为软水,最简单的办法是在盛水的容器中加入足量的熟石灰(即是氢氧化钙),水中的镁盐以氢氧化镁的形式沉淀出来,然后再加入足量的苏打(不纯的碳酸钠),使所有的钙以碳酸钙(包括已加入的熟石灰)的形式沉淀出来。经过两次处理的混合沉淀物便慢慢地沉淀到容器的底部(容器的底部最好呈圆锥形状,以便清除沉淀物)。这样,容器上部则是清洁的饮水了。
实际上,用石灰和苏打处理水并不能使水净化,只是把水中的钙离子和镁离子换成了钠离子。因此,对这种处理后的水,应加入一点稀硫酸,使水的PH值为6.5左右,促其稳定。
适度饮硬水可预防冠心病
我国测定饮水硬度是将水中的全部矿物质换算成碳酸钙,以每升水中碳酸钙含量为计量单位,当水中碳酸钙的含量低于150毫克/升时称为软水,达到150~450毫克/升时为硬水,450~714毫克/升时为高硬水,高于714毫克/升时为特硬水。我国生活饮用水卫生标准规定,水中含碳酸钙低于450毫克/升的水,可称为适度硬水。饮适度硬水,有益健康。

早在上世纪60年代,美国学者施罗德等人对美国163个城市进行的一项研究发现,美国心脏病的死亡率与饮水硬度呈显著的负相关,即饮水硬度高死亡率低,饮水硬度低死亡率高。此后英国、瑞典、荷兰、爱尔兰、意大利、芬兰、加拿大等国相继开展了此项研究,多数获得了一致的结果。1975年世界卫生组织(WHO)国际专家组,对欧洲的15个城镇进行了调查,亦获得了相同的结果。

为什么饮用钙含量高的水能降低心血管疾病的患病率和死亡率呢?这是因为:第一,有人将硬水中的钙称为保护性元素,它可阻止有害元素的吸收。科学家通过动物实验证明,钙含量高的水能减少铅在肠道的吸收,并可增加尿铅排出量而减

少体内铅的蓄积。铅是一种有害元素,在人体内铅和胆固醇结合,可使血压增高,增加心脏病和中风的发作机会。

第二,硬水中的钙和镁,在肠道中可将食物中的脂肪分解,形成无害的化合物并迅速排出体外,从而减少脂肪的吸收,起到保护心血管的作用。

美国得克萨斯州立大学道森博士提出,饮用硬水可以预防冠心病,这个结论是根据该州22个地区调查结果获得的。他们发现,生活在水质较硬地区的居民血压和血清胆固醇较低,因心脏病死亡的人数较该州平均数低25%,而硬水地区的人摄入脂类物质却比软水地区的人要多。

第三,从营养学的观点看,硬水中的钙也是人体对钙营养需求的来源。有研究表明,饮用水中的钙呈离子状态,更易被人体吸收利用,吸收率约为60%,而食物中的钙吸收率仅为30%。西方人每日钙供给量为800毫克以上,由饮水供给的比例在10%左右。东方一些国家每日钙供给量为400~500毫克,由饮水供给的比重可能更大。

40%的高血压与缺钙有关,钙含量高的硬水对高血压的防治作用不可低估。
硬水与软水

硬水定义:水的硬度是指溶解在水中的盐类物质的含量,即钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大,反之则小。GPG为水硬度单位, 1GPG表示1 加仑水中硬度离子( 钙镁离子) 含量为1 格令。 按美国WQA(水质量协会)标准,水的硬度分为6 级:0~0.5GPG为软水,0.5~3.5GPG为微硬,3.5~7.0GPG为中硬,7~10.5GPG为硬水,10.5~14.0GPG为很硬,14.0GPG以上为极硬。以上海为例,大部分地区的生活用水为各自来水厂净化处理后的自来水,硬度范围为8 ~ 14 GPG ,按WQA标准属于硬或很硬范围。(部分地区如果使用井水,则硬度更高,达到极硬范围。) 硬度又分为暂时性硬度和永久性硬度。由于水中含有重碳酸钙与重碳酸镁而形成的硬度,经煮沸后可把硬度去掉,这种硬度称为暂时性硬度,又叫碳酸盐硬度,水中含硫酸钙和硫酸镁等盐类物质而形成的硬度,经煮沸后不能去除的硬度,称为永久性硬度。以上两种硬度合称为总硬度。 硬水的由来:当水在大气中凝聚时,它溶解了空气中的二氧化碳,形成了叫做碳酸的弱酸。该酸最终随雨落到地上,然后流过土壤上部到达岩石层,碳酸溶解了石灰(碳酸钙和碳酸镁),中和,并同时变硬。硬水有暂时性及永久性之分,暂时硬水通常关系到钙和镁的碳酸盐和碳酸氢盐,这类结晶可长期存在水中,直到气压或温度出现变化,使水份变成超饱和,造成沉淀物,附在热表面或粗糙表面上,例如管道和热交换器内,即形成硬水垢;永久性硬水主要关系到硫酸钙及硫酸镁,是不会受到热和气压变化影响,但如水份被蒸发,依然会留下并形成硬水垢。 硬水危害: 我国《生活用水卫生标准》中规定,水的总硬度不能过大。如果硬度过大,饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。如果没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水,则会造成肠胃功能紊乱,即所谓"水土不服",就是这个意思。如用硬水烹调鱼肉、蔬菜,常因不易煮熟而破坏或降低营养价值。而硬水泡茶会改变茶的色香味而降低饮用价值。用硬水做豆腐不仅使产量降低、而且会影响豆腐的营养成分。硬水问题也使工业上因设备和管线的维修和更换每年耗资数千万元。 软水好处: 1.健康美感--使用软水,能使您的肌肤更加白嫩,更加舒服,不再粗糙,青春永驻。让您的头发更加乌黑光亮,飘逸潇洒,不再枯黄。让您的碗、碟更亮洁,让您的水杯、茶壶、浴缸、水斗不再滋生水垢,更容易清洗。使您家中的自来水管不再结水垢,热水器的使用寿命更加长,不会因为使用时间长,而热水的流量越来越小。 2.省时省力--美国Ohio State University的一项研究表明,软水可使您每天的家务劳动时间从4小时减少到2-2.5小时。减少劳动强度近37.5%-50%,把您从繁重的家务劳动中解脱出来。 3.环保节约--软水可使洗涤剂及肥皂等洗涤用品的使用量减少55%,可使加热费用减少20%,可使水管维修费用大大减少,可使您的衣服的寿命比在硬水中洗涤增加32%,而且洗涤后衣服不易泛黄,让您的白衬衫更白,蓝衬衫更蓝,颜色更鲜艳。 4.时尚享受-使用软水可为您带来全新生活体验,用软水沐浴是一种奇妙的享受,唯有一试,方知其味。
硬水定义:水的硬度是指溶解在水中的盐类物质的含量,即钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大,反之则小。GPG为水硬度单位, 1GPG表示1 加仑水中硬度离子( 钙镁离子) 含量为1 格令。

按美国WQA(水质量协会)标准,水的硬度分为6 级:0~0.5GPG为软水,0.5~3.5GPG为微硬,3.5~7.0GPG为中硬,7~10.5GPG为硬水,10.5~14.0GPG为很硬,14.0GPG以上为极硬。以上海为例,大部分地区的生活用水为各自来水厂净化处理后的自来水,硬度范围为8 ~ 14 GPG ,按WQA标准属于硬或很硬范围。(部分地区如果使用井水,则硬度更高,达到极硬范围。)

硬度又分为暂时性硬度和永久性硬度。由于水中含有重碳酸钙与重碳酸镁而形成的硬度,经煮沸后可把硬度去掉,这种硬度称为暂时性硬度,又叫碳酸盐硬度,水中含硫酸钙和硫酸镁等盐类物质而形成的硬度,经煮沸后不能去除的硬度,称为永久性硬度。以上两种硬度合称为总硬度。

硬水的由来:当水在大气中凝聚时,它溶解了空气中的二氧化碳,形成了叫做碳酸的弱酸。该酸最终随雨落到地上,然后流过土壤上部到达岩石层,碳酸溶解了石灰(碳酸钙和碳酸镁),中和,并同时变硬。硬水有暂时性及永久性之分,暂时硬水通常关系到钙和镁的碳酸盐和碳酸氢盐,这类结晶可长期存在水中,直到气压或温度出现变化,使水份变成超饱和,造成沉淀物,附在热表面或粗糙表面上,例如管道和热交换器内,即形成硬水垢;永久性硬水主要关系到硫酸钙及硫酸镁,是不会受到热和气压变化影响,但如水份被蒸发,依然会留下并形成硬水垢。

硬水危害

我国《生活用水卫生标准》中规定,水的总硬度不能过大。如果硬度过大,饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。如果没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水,则会造成肠胃功能紊乱,即所谓"水土不服",就是这个意思。如用硬水烹调鱼肉、蔬菜,常因不易煮熟而破坏或降低营养价值。而硬水泡茶会改变茶的色香味而降低饮用价值。用硬水做豆腐不仅使产量降低、而且会影响豆腐的营养成分。硬水问题也使工业上因设备和管线的维修和更换每年耗资数千万元。
水(H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识,东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素,水是中国古代五行之一;西方古代的四元素说中也有水。

水的性质
水在常温常压下为无色无味的透明液体。在自然界,纯水是罕见的,水通常多是酸、碱、盐等物质的溶液,习惯上仍然把这种水溶液称为水。纯水可以用铂或石英器皿经过几次蒸馏取得,当然,这也是相对意义上纯水,不可能绝对没有杂质。水是一种可以在液态、气态和固态之间转化的物质。固态的水称为冰;气态叫水蒸汽。水汽温度高于374.2℃时,气态水便不能通过加压转化为液态水。

在20℃时,水的热导率为0.006 J/s·cm·K,冰的热导率为0.023 J/s·cm·K,在雪的密度为0.1×103 kg/m3时,雪的热导率为0.00029 J/s·cm·K。水的密度在3.98℃时最大,为1×103kg/m3,温度高于3.98℃时,水的密度随温度升高而减小 ,在0~3.98℃时,水不服从热胀冷缩的规律,密度随温度的升高而增加。水在0℃时,密度为0.99987×103 kg/m3,冰在0℃时,密度为0.9167×103 kg/m3。因此冰可以浮在水面上。

水的热稳定性很强,水蒸气加热到2000K以上,也只有极少量离解为氢和氧,但水在通电的条件下会离解为氢和氧水。具有很大的内聚力和表面张力,除汞以外,水的表面张力最大,并能产生较明显的毛细现象和吸附现象。纯水有极微弱的导电能力,但普通的水含有少量电解质而有导电能力。

水本身也是良好的溶剂,大部分无机化合物可溶于水。

在-213.16℃,水分子会表现出现厌水性。[1]

水的来源
地球是太阳系九大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。地球上水的起源在学术上存在很大的分歧,目前有几十种不同的水形成学说。有观点认为在地球形成初期,原始大气中的氢、氧化合成水,水蒸气逐步凝结下来并形成海洋;也有观点认为,形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。另外的观点认为,原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反映、析出水分。也有观点认为,被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源,甚至现在地球上的水还在不停增加。

水和水体的作用

对气候的影响
水对气候具有调节作用。大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%,保护地球不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量,使气温不致过高;在冬季则能缓慢地释放热量,使气温不致过低。

海洋和地表中的水蒸发到天空中形成了云,云中的水通过降水落下来变成雨,冬天则变成雪。落于地表上的水渗入地下形成地下水;地下水又从地层里冒出来,形成泉水,经过小溪、江河汇入大海。形成一个水循环。

雨雪等降水活动对气候形成重要的影响。在温带季风性气候中,季风带来了丰富的水气,形成明显的干湿两季。

此外,在自然界中,由于不同的气候条件,水还会以冰雹、雾、露水、霜等形态出现并影响气候和人类的活动。

对地理的影响
地球表面有71%被水覆盖,从空中来看,地球是个蓝色的星球。水侵蚀岩石土壤,冲淤河道,搬运泥沙,营造平原,改变地表形态。

地球表层水体构成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、积雪、地下水和大气中的水。由于注入海洋的水带有一定的盐分,加上常年的积累和蒸发作用,海和大洋里的水都是咸水,不能被直接饮用。某些湖泊的水也是含盐水。世界上最大的水体是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。欧亚大陆上的里海是最大的咸水湖。

地球上水的体积大约有 1 360 000 000 立方公里. 当中

海洋占了的1 320 000 000立方公里(或97.2%)。
冰川和冰盖占了25 000 000立方公里(或1.8%)。
地下水占了13 000 000立方公里(或者0.9%)。
湖泊,内陆海,和河里的淡水占了250 000 立方公里(或0.02%)。
大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13 000立方公里(或0.001%)。

对生命的影响
地球上的生命最初是在水中出现的。水是所有生物体的重要组成部分。人体中水占70%;而水母中98%都是水。水中生活着大量的水生植被等水生生物。

水有利于体内化学反应的进行,在生物体内还起到运输物质的作用。 水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。

水的种类
不同的学科对水有着一些不同的称呼:

根据水质的不同,可以分为:
软水:硬度低于8度的水为软水。
硬水:硬度高于8度的水为硬水。硬水会影响洗涤剂的效果,硬水加热会有较多的水垢。

饮用水根据氯化钠的含量,可以分为:
淡水。
咸水
此外还有:

生物水:在各种生命体系中存在的不同状态的水。
天然水:
土壤水:贮存于土壤内的水
地下水:贮存于地下的水
超纯水:纯度极高的水,多用于集成电路工业
结晶水:又称水合水。在结晶物质中,以化学键力与离子或分子相结合的、数量一定的水分子。
重水的化学分子式为D2O,每个重水分子由两个氘原子和一个氧原子构成。重水在天然水中占不到万分之二,通过电解水得到的重水比黄金还昂贵。重水可以用来做原子反应堆的减速剂和载热剂。
超重水的化学分子式为T2O,每个重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成。超重水在天然水中极其稀少,其比例不到十亿分之一。超重水的制取成本比重水还要高上万倍。
氘化水的化学分子式为HDO,每个分子中含一个氢原子、一个氘原子和一个氧原子。用途不大。

与水相关的化学反应

水的电离与溶液pH值
水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离: H2O+H2O↔H3O++OH- 通常H3O+简写为H+

水的离子积 Kw=[H+][OH-]
25度时,Kw=1×10-14
pH=-log10([H+])
pH<7,溶液为酸性,pH=7,溶液为中性,pH>7,溶液为碱性。

能溶于水的酸性氧化物或碱性氧化物都能与水反应,生成相应的含氧酸或碱。酸和碱发生中和反应生成盐和水。水在电流的作用下能够分解成氢气和氧气。碱金属和水接触会发生燃烧。

在催化剂的作用下,无机物和有机物能够与水进行水解反应:

有机物的水解:有机物分子中的某种原子或原子团被水分子的氢原子或羟基(-OH)代换,例如乙酸甲酯的水解:

无机物的水解:通常是盐的水解,例如弱酸盐乙酸钠与水中的H+结合成弱酸,使溶液呈碱性:

此外,水本身也可以作为催化剂。

淡水短缺问题与对策
地球上水总储量约为1.36x1018m3,但除去海洋等咸水资源外,只有2.5%为淡水。淡水又主要以冰川和深层地下水的形势存在,河流和湖泊中的淡水仅占世界总淡水的0.3%。

世界气象组织于1996年初指出:缺水是全世界城市面临的首要问题,估计到2050年,全球有46%的城市人口缺水。对于水资源稀少的地区来说,水已经超出生活资源的范围,而成为战略资源,由于水资源的稀有性,水战争爆发的可能性越来越高。

为让全世界都关心淡水资源短缺的问题,第47届联合国大会确定每年3月22日为世界水日。

水文化
请参看水文化

水滴扬起水在科学、哲学、宗教、文学、美术、体育、神话等中都有所体现。

水的利用
水是人类生活的重要资源,特别是农业需要大量水进行灌溉,人类文明的起源大多都在大河流域。早期城市一般都在水边建立,以解决灌溉、饮用和排污问题。在人类日常生活中,水在饮用、清洁、洗涤等方面的作用不可或缺。

随着科学技术的发展,人们兴修水利,与水涝害和洪水等自然灾害作斗争。因此形成了一些专门与水有关的研究领域,如水力学,水文科学,水处理等,甚而产生了以水为生的产业水产业。

工业生产和化工生产大量使用这种廉价的原料。但未经处理的废水的任意排放就会造成水污染。为了解决这一问题,污水的处理就变得十分必要。 (见水污染和污水处理。)

古代世界观中的水
在文明的早期,人们开始探讨世界各种事物的组成或者分类,水在其中扮演了重要角色。古代西方提出的四元素说中就有水;佛教中的四大也有水;中国古代的五行学说中水代表了所有的液体,以及具有流动、润湿、阴柔性质的事物。

水崇拜
在人类的童年时期,对于水兼有养育与毁灭能力、不可捉摸的性情,产生了又爱又怕的感情,产生了水崇拜。通过赋予水以神的灵性,祈祷水给人类带来安宁、丰收和幸福。

中国传统上的龙王就是对水的神格化。凡有水域水源处皆有龙王,龙王庙、堂遍及全国各地。祭龙王祈雨是中国传统的信仰习俗。
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第1个回答  2007-01-01
在一些以地下水作为饮用水源的地方,用一把新壶烧水几个月后,壶底和壶壁就结满了水垢;从刚烧开的水壶中倒出一杯水时,还能看到水中飘浮着大量白色的小颗粒。这就是硬水的一种现象。

硬水的危害

在日常生活中,用硬水洗衣物不仅肥皂不易起泡沫,丧失了去污能力,而且还能使纤维变硬、发脆,损坏衣物。用高硬水洗澡后,头发、皮肤有发粘的感觉。用硬水煮豌豆、蚕豆,不易煮熟烧烂。硬水使壶底结垢1cm厚,比无垢水壶烧水多耗费约1/3的燃料。当一个人长期饮用低硬水一旦改用高硬水时,就可能出现暂时性的肠胃功能紊乱。近年来,有人提出我国北方某些城市饮用水硬度升高,可能是肾结石发病率增长的一个原因。另外,有人根据国内外一些城市的调查,得出结论认为饮用水硬度与心血管病死亡率成正比。

在工业生产上,纺织印染工业使用硬水,既浪费肥皂,印染物又容易起斑点、生垢、发花、色彩黯淡、洁白度下降,从而造成次品及废品,增加了生产成本。用硬水酿造果酒和啤酒,易产生混浊和沉淀,降低酒的质量。硬水不能用来进行化学实验,也不能制取化学试剂、药品和针剂。锅炉使用硬水,就会在炉内和管道上生成水垢,不但多耗费燃料,而且还影响锅炉寿命,甚至会引起爆炸事故。

硬水的分类

硬水是指水中溶解的某些矿物质较多。通常把含有一定数量钙、镁、铁、铝、锰的碳酸盐、重碳酸盐、氯化物、硫酸盐及硝酸盐等杂质的水叫硬水。水的软硬程度是以“硬度”来衡量的。水的硬度是指除碱金属以外的全部金属离子浓度的总和,但硬度主要由钙、镁构成,所以水的硬度常指钙、镁离子浓度的总和。

因为不同种类的钙、镁盐类性质各异。所以在硬度的名称划分上也不相同。由钙、镁的酸式碳酸盐组成的硬度叫碳酸盐硬度,即暂时硬度(煮沸后可分解)。由钙、镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐类组成的硬度叫非碳酸盐硬度,即永久硬度(在高温高压下才可沉淀消除)。暂时硬度与永久硬度的总和叫总硬度。总硬度也可简称为硬度。含有钾、钠的氢氧根、碳酸根或重碳酸根的盐称为负硬度,其性质与硬度相反,可以抵消某些硬度,如水中有负硬度时,一般就不存在永久硬度。硬度通常以“德国度”来表示,即1L水中含有相当于10mg氧化钙时,称为1德国度,记为1H°。我国有关部门按照硬度的不同把地下水分为7类:

我国卫生部门和国际卫生组织把饮用水硬度的卫生标准规定为25度(德国度)以下。

硬水的形成

各种天然水中不同程度地溶解有多种矿物质和气体。雨、雪水降落到地面,并流入河、湖、沟渠与池塘,不断溶解土壤和岩石中的钙、镁、硫、氯等物质,因此,河、湖水中的矿物质要比雨雪水中的矿物质多,硬度也大。如果雨雪水或河湖水渗入地下,由于通常流经的路途比河水要长,沿途溶解的矿物质种类和数量也比较多,所以地下水的硬度又比雨雪水与河湖水的硬度高。因为地球上几乎所有的空降水、河湖水、地下水以及工农业废水、生活污水都要流入海洋,使大量的矿物质流入大海,所以海水的硬度更高。此外,内陆湖泊只能进水,不能泄水,经过长期蒸发浓缩,湖水中的矿物质很多,湖水的硬度也很高。一般说来,雨雪水、河水中的矿物质较少,属于软水、微硬水类型;海水和内陆湖水的矿物质较多,属于特硬水类型;地下水属于微硬水、硬水类型。

近年我国北方一些地区普遍发现有地下水硬度逐年增高的现象。有的城市二十多年来,地下水硬度以平均每年0.5度~1度的速度增长;有的地区地下水硬度已从15度~20度增高到40度~60度甚至更高。超过25度饮用水标准的地区在不断扩大。那么,这类现象的原因是什么呢?

我国华北平原很多地方的土壤中,含碳酸钙、镁的成分可达10%~30%;不少地方地下含有数十厘米厚的硫酸钙质淤泥层。多年来由于城市大量排放工业废水与生活污水,以及城市郊区引用污水灌溉,污废水中很多酸、碱、盐类等物质被带进土壤层,经过化合分解、离子交换与离子效应等化学作用,把土壤中的钙、镁物质溶解或置换出来。同时,工业废渣和城市生活垃圾里含有许多有机物与无机物,它们被随意堆放,或用做农肥,在阳光、氧气、二氧化碳、水份以及生物的作用下,发生分解、氧化,也把土壤中的钙、镁物质置换出来。这些钙、镁物质又随雨水、灌溉水和污废水渗入地下,引起浅层地下水硬度的升高。不少历史悠久的城市,长期以来,居民利用浅井当作排放生活污水的渗井,使大量的污染物质直接进入地下含水层中,造成地下水硬度迅速增高。由于过量的集中开采深层地下水,引起深层地下水位急剧下降,在水位压强差的作用下,高硬度的浅层地下水渗透补给深层地下水,使深层地下水硬度也升高。还有深井井管腐烂、凿井工艺不好,也能使浅层污水沿井壁渗漏污染深层地下水。这些都会形成高硬度的地下水。

硬水的处理

使硬水软化,主要是降低或去掉水中的钙、镁等离子。一般采用的方法有两大类。如仅降低水中的钙、镁等离子,可用软化水处理法;如要去掉水中的所有离子,则用除盐水处理法。

软化水处理法包括四种:一、药剂法(或叫化学法),即利用石灰、石墨、柞木、烟秸、钠盐和有机胶体等物的化学性质,来吸附水中的水垢,形成钙、镁及其盐类的疏松混合物——可沉淀的水渣,这种水渣容易排除,不至生成硬垢。二、物理法:利用物理原理改变水中杂质的结垢性质。又分为:1、加热软化法:利用加热预处理,使水中的暂时硬度受热分解。2、磁化法:使水流过一个磁场,因受磁场外力作用,进入锅炉水中的钙、镁盐类形不成坚硬的水垢,只生成易排除的松散沉渣。3、高频法:水经过高频振荡处理,水垢松散,容易排除。三、综合法:药剂与加热综合使用,以达到降低硬度和不结硬垢的目的。四、离子交换剂法:又分为沸石、磺化煤、部分钠离子交换、氢—钠离子交换和铵—钠离子交换法等。其原理是让硬水通过阳离子交换剂层,使水中的钙、镁等离子与交换剂内部的活动性氢、钠、铵等离子互相交换,流出来的水的硬度就降低了。

除盐水处理法也包括四种:一、离子交换法:又可分为复床、混合床、移动床与流动床法。原理与离子交换剂法相同,只是所采用的交换剂是高级离子交换树脂,自动化程度高,可制取高质量的纯水。二、电渗析法:在直流电场作用下,硬水中的阴、阳离子分别迁移到阳极和阴极上,从而获得除盐水。三、蒸馏法:使高硬水在蒸发器中加热蒸发,然后将蒸汽冷凝而形成脱盐的蒸馏水。四、反渗透法:硬水在高压下,利用一种只让溶剂(即水分子)通过而不让溶质(即盐类分子)通过的半透膜,使溶剂经半透膜反渗透析出而获得除盐水。

硬水的防治

单纯采用硬水软化措施来达到用水的硬度要求,是一种消极的方法。硬水处理不仅会提高工业生产成本,还消耗大量工业资源和能源。根据对70家工厂的了解,它们每年软化水设备运转费为3000万元,约占企业年产值的1%。其中消耗食盐1×104t,浓度31%的盐酸4.5×104t,浓度42%的液碱3×104t。这些物质参加硬水软化处理后,产生的废液排到环境中通过化学转换,可形成2.43×104t的氧化钙,如果有1/10的氧化钙渗主到2.5×108t地下水中,能使这些水的硬度每年升高1度,从而形成一个消极的恶性循环。因此,针对造成硬水的原因采取防治措施,才是一种积极的办法。防止地下水硬度增高的措施有下列几点:

1、严禁将未经处理的生活污水、工业废水与垃圾废物排入河、湖、沟渠中。
2、工厂企业应节约使用工业原材料,特别是各种酸、碱和盐。要节约用水,注意进行三废治理和综合回收利用,减少污水排放量。工业废水须达到地表水排放标准才可外排,或者由防渗管道输送至污水处理场统一处理。
3、严禁使用渗井、渗坑排放生活污水、工业废水与污物,应由下水道排入污水处理场处理。
4、严格凿井工艺,封闭回填废井与井管腐烂的坏井,防止浅层、深层地下水之间的联通与相互污染。
5、加强地下水资源管理,控制水量开采(其开采量应小于补给量)。同时进行地下水人工补给,使地下水位稳定,水质不至恶化。
6、禁止随意堆放和直接在农田上施用城市垃圾粪便,在实施无害化处理后,再用做农田肥料。还要科学地、合理地施用化学肥料。
7、供水水源地应设立卫生防护带,尤其是上覆粘土层很薄的地下水开采区更需防护。在防护带内禁止设置有污染的工厂,防止用污水灌溉农田或盲目滥施粪便与化肥。要尽可能实行水源地公园化,以减少水源的污染。
第2个回答  2007-01-01
水(H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识,东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素,水是中国古代五行之一;西方古代的四元素说中也有水。

水的性质
水在常温常压下为无色无味的透明液体。在自然界,纯水是罕见的,水通常多是酸、碱、盐等物质的溶液,习惯上仍然把这种水溶液称为水。纯水可以用铂或石英器皿经过几次蒸馏取得,当然,这也是相对意义上纯水,不可能绝对没有杂质。水是一种可以在液态、气态和固态之间转化的物质。固态的水称为冰;气态叫水蒸汽。水汽温度高于374.2℃时,气态水便不能通过加压转化为液态水。

在20℃时,水的热导率为0.006 J/s·cm·K,冰的热导率为0.023 J/s·cm·K,在雪的密度为0.1×103 kg/m3时,雪的热导率为0.00029 J/s·cm·K。水的密度在3.98℃时最大,为1×103kg/m3,温度高于3.98℃时,水的密度随温度升高而减小 ,在0~3.98℃时,水不服从热胀冷缩的规律,密度随温度的升高而增加。水在0℃时,密度为0.99987×103 kg/m3,冰在0℃时,密度为0.9167×103 kg/m3。因此冰可以浮在水面上。

水的热稳定性很强,水蒸气加热到2000K以上,也只有极少量离解为氢和氧,但水在通电的条件下会离解为氢和氧水。具有很大的内聚力和表面张力,除汞以外,水的表面张力最大,并能产生较明显的毛细现象和吸附现象。纯水有极微弱的导电能力,但普通的水含有少量电解质而有导电能力。

水本身也是良好的溶剂,大部分无机化合物可溶于水。

在-213.16℃,水分子会表现出现厌水性。[1]

水的来源
地球是太阳系九大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。地球上水的起源在学术上存在很大的分歧,目前有几十种不同的水形成学说。有观点认为在地球形成初期,原始大气中的氢、氧化合成水,水蒸气逐步凝结下来并形成海洋;也有观点认为,形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。另外的观点认为,原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反映、析出水分。也有观点认为,被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源,甚至现在地球上的水还在不停增加。

水和水体的作用

对气候的影响
水对气候具有调节作用。大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%,保护地球不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量,使气温不致过高;在冬季则能缓慢地释放热量,使气温不致过低。

海洋和地表中的水蒸发到天空中形成了云,云中的水通过降水落下来变成雨,冬天则变成雪。落于地表上的水渗入地下形成地下水;地下水又从地层里冒出来,形成泉水,经过小溪、江河汇入大海。形成一个水循环。

雨雪等降水活动对气候形成重要的影响。在温带季风性气候中,季风带来了丰富的水气,形成明显的干湿两季。

此外,在自然界中,由于不同的气候条件,水还会以冰雹、雾、露水、霜等形态出现并影响气候和人类的活动。

对地理的影响
地球表面有71%被水覆盖,从空中来看,地球是个蓝色的星球。水侵蚀岩石土壤,冲淤河道,搬运泥沙,营造平原,改变地表形态。

地球表层水体构成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、积雪、地下水和大气中的水。由于注入海洋的水带有一定的盐分,加上常年的积累和蒸发作用,海和大洋里的水都是咸水,不能被直接饮用。某些湖泊的水也是含盐水。世界上最大的水体是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。欧亚大陆上的里海是最大的咸水湖。

地球上水的体积大约有 1 360 000 000 立方公里. 当中

海洋占了的1 320 000 000立方公里(或97.2%)。
冰川和冰盖占了25 000 000立方公里(或1.8%)。
地下水占了13 000 000立方公里(或者0.9%)。
湖泊,内陆海,和河里的淡水占了250 000 立方公里(或0.02%)。
大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13 000立方公里(或0.001%)。

对生命的影响
地球上的生命最初是在水中出现的。水是所有生物体的重要组成部分。人体中水占70%;而水母中98%都是水。水中生活着大量的水生植被等水生生物。

水有利于体内化学反应的进行,在生物体内还起到运输物质的作用。 水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。

水的种类
不同的学科对水有着一些不同的称呼:

根据水质的不同,可以分为:
软水:硬度低于8度的水为软水。
硬水:硬度高于8度的水为硬水。硬水会影响洗涤剂的效果,硬水加热会有较多的水垢。

饮用水根据氯化钠的含量,可以分为:
淡水。
咸水
此外还有:

生物水:在各种生命体系中存在的不同状态的水。
天然水:
土壤水:贮存于土壤内的水
地下水:贮存于地下的水
超纯水:纯度极高的水,多用于集成电路工业
结晶水:又称水合水。在结晶物质中,以化学键力与离子或分子相结合的、数量一定的水分子。
重水的化学分子式为D2O,每个重水分子由两个氘原子和一个氧原子构成。重水在天然水中占不到万分之二,通过电解水得到的重水比黄金还昂贵。重水可以用来做原子反应堆的减速剂和载热剂。
超重水的化学分子式为T2O,每个重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成。超重水在天然水中极其稀少,其比例不到十亿分之一。超重水的制取成本比重水还要高上万倍。
氘化水的化学分子式为HDO,每个分子中含一个氢原子、一个氘原子和一个氧原子。用途不大。

与水相关的化学反应

水的电离与溶液pH值
水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离: H2O+H2O↔H3O++OH- 通常H3O+简写为H+

水的离子积 Kw=[H+][OH-]
25度时,Kw=1×10-14
pH=-log10([H+])
pH<7,溶液为酸性,pH=7,溶液为中性,pH>7,溶液为碱性。

能溶于水的酸性氧化物或碱性氧化物都能与水反应,生成相应的含氧酸或碱。酸和碱发生中和反应生成盐和水。水在电流的作用下能够分解成氢气和氧气。碱金属和水接触会发生燃烧。

在催化剂的作用下,无机物和有机物能够与水进行水解反应:

有机物的水解:有机物分子中的某种原子或原子团被水分子的氢原子或羟基(-OH)代换,例如乙酸甲酯的水解:

无机物的水解:通常是盐的水解,例如弱酸盐乙酸钠与水中的H+结合成弱酸,使溶液呈碱性:

此外,水本身也可以作为催化剂。

淡水短缺问题与对策
地球上水总储量约为1.36x1018m3,但除去海洋等咸水资源外,只有2.5%为淡水。淡水又主要以冰川和深层地下水的形势存在,河流和湖泊中的淡水仅占世界总淡水的0.3%。

世界气象组织于1996年初指出:缺水是全世界城市面临的首要问题,估计到2050年,全球有46%的城市人口缺水。对于水资源稀少的地区来说,水已经超出生活资源的范围,而成为战略资源,由于水资源的稀有性,水战争爆发的可能性越来越高。

为让全世界都关心淡水资源短缺的问题,第47届联合国大会确定每年3月22日为世界水日。

水文化
请参看水文化

水滴扬起水在科学、哲学、宗教、文学、美术、体育、神话等中都有所体现。

水的利用
水是人类生活的重要资源,特别是农业需要大量水进行灌溉,人类文明的起源大多都在大河流域。早期城市一般都在水边建立,以解决灌溉、饮用和排污问题。在人类日常生活中,水在饮用、清洁、洗涤等方面的作用不可或缺。

随着科学技术的发展,人们兴修水利,与水涝害和洪水等自然灾害作斗争。因此形成了一些专门与水有关的研究领域,如水力学,水文科学,水处理等,甚而产生了以水为生的产业水产业。

工业生产和化工生产大量使用这种廉价的原料。但未经处理的废水的任意排放就会造成水污染。为了解决这一问题,污水的处理就变得十分必要。 (见水污染和污水处理。)

古代世界观中的水
在文明的早期,人们开始探讨世界各种事物的组成或者分类,水在其中扮演了重要角色。古代西方提出的四元素说中就有水;佛教中的四大也有水;中国古代的五行学说中水代表了所有的液体,以及具有流动、润湿、阴柔性质的事物。

水崇拜
在人类的童年时期,对于水兼有养育与毁灭能力、不可捉摸的性情,产生了又爱又怕的感情,产生了水崇拜。通过赋予水以神的灵性,祈祷水给人类带来安宁、丰收和幸福。

中国传统上的龙王就是对水的神格化。凡有水域水源处皆有龙王,龙王庙、堂遍及全国各地。祭龙王祈雨是中国传统的信仰习俗。

参考资料:www.rrdajxdao.blog.sohu.com

第3个回答  推荐于2016-12-01
在日常生活中,用硬水洗衣物不仅肥皂不易起泡沫,丧失了去污能力,而且还能使纤维变硬、发脆,损坏衣物。用高硬水洗澡后,头发、皮肤有发粘的感觉。用硬水煮豌豆、蚕豆,不易煮熟烧烂。硬水使壶底结垢1cm厚,比无垢水壶烧水多耗费约1/3的燃料。当一个人长期饮用低硬水一旦改用高硬水时,就可能出现暂时性的肠胃功能紊乱。近年来,有人提出我国北方某些城市饮用水硬度升高,可能是肾结石发病率增长的一个原因。另外,有人根据国内外一些城市的调查,得出结论认为饮用水硬度与心血管病死亡率成正比。

在工业生产上,纺织印染工业使用硬水,既浪费肥皂,印染物又容易起斑点、生垢、发花、色彩黯淡、洁白度下降,从而造成次品及废品,增加了生产成本。用硬水酿造果酒和啤酒,易产生混浊和沉淀,降低酒的质量。硬水不能用来进行化学实验,也不能制取化学试剂、药品和针剂。锅炉使用硬水,就会在炉内和管道上生成水垢,不但多耗费燃料,而且还影响锅炉寿命,甚至会引起爆炸事故。本回答被提问者采纳
第4个回答  2007-01-01
深层地下水水质好,硬度高,矿化度小;浅层地下水盐碱度高,水质氯化物含量高.可以烧开了后用 一般的井水不高,而地下的矿泉水高.一般如果硬度高的话就洗衣服就会费肥皂