3.4 天然水体中的异相物质
3.4.1水体中的各种沾染物
化学意义上的纯水只能在实验室中才能制得，而任何一种天然水体都不是纯水体系。即使是非污染水体，也含有许多种类和数量不一的杂质（沾染物）。
天然水体中的杂质按其密度差异，可分别分散在上、中、下三个层次之中。在与空气交界的界面层富含脂肪酸、酯类等化合物，这些物质的分子大多是疏水性的，是造成这一层水表面张力增大的原因。因此，一些微小水生动物（如水蜘蛛）能在这类似绷床的表层水面上活动和生活。这一层之下还有一个含多糖、蛋白质等营养物质的薄层。在这里，溶解性有机物质浓度可达2～9g/L，所以是水中微生物的一个重要活动场所，每毫升水中可含108个细菌个体。在上层水面，还可能飘浮着各种生活垃圾（木片、纸屑等）和多种藻类。作为水体的另一个重要组成部分，在底层的沉积物中含有各种颗粒度不等的砾、砂、粘土、淤泥、生物的排泄物和尸体以及各种天然和人造的化学物质（金属、颗粒状有机物等）。
在占极大体积比率的中间层中所含的杂质主要是溶解性的分子和离子、胶体微粒和悬浮颗粒物。这些杂质的来源和颗粒度大小分别如表3-8和图3-8所示。溶解性分子和离子的粒度一般不大于10-3μm，这类组分不可能通过过滤或沉降的方法从水中分去。胶体粒子可通过丁达尔效应观察其在水体中的存在，这类粒子能穿过大多数过滤介质的孔目，且沉降速度甚慢。直径大于1微米的悬浮颗粒能被一般过滤介质滞留，也能在水中迅速沉降。这些颗粒能阻碍日光透过，是造成水体外观混浊的原因。水体中大多数微生物也属此类。
天然水体中的生物种类和数量多得不可胜数，但可简单地划分为底栖生物、浮游生物、水生植物和鱼类四大类。生活在水体中的微生物是关系到水质的最重要的生物体，对此又可分为植物性的和动物性的两类。植物性微生物按其体内是否含叶绿素又可分为藻类和菌类微生物。一般的细菌（单细胞和多细胞）和真菌（霉菌、酵母菌等）都属于体内不含叶绿素的菌类。生活在水体中的单细胞原生动物以及轮虫、线虫之类的微小动物都是动物性的微生物。生活在天然水体中的较高级生物（如鱼）在数量上只占相对很小的比例，所以它们对水体化学性质的影响较小。相反，水质对它们生活的影响却很大。
以下对水体中悬浮颗粒、细菌和藻类这几种异相物质的有关方面作进一步阐述。
3.4.2水体中的颗粒物质
取一份水样，按图3-9所示的程序操作，可测得水样中有关悬浮固体物和溶解固体物的各种参数。总残渣包括过滤性残渣（又称总溶解性固体物TDS）和非过滤性残渣（又称悬浮物或悬浮固体物SS），后者是表征多种地表水和废水水质的重要物性参数，成为水质监测中的必测项目。总残渣又可分为挥发性残渣和固定残渣两部分，它们分别与水样中有机物和无机矿物质含量相关。
天然水体中粒子物质的来源和相应的性质主要有如下五个方面：
（1）陆生的岩石碎屑，包括性质稳定的石英（SiO2）、刚玉（Al2O3）或赤铁矿（Fe2O3）等颗粒物。它们是由陆地岩石经各种风化作用碎裂以后，再经水流、风或海滩波浪作用进入水体。它们密度较大、容易沉降；颗粒的粒级范围较宽，但在某一窄小的沉积区域中有较整齐的粒度。
（2）粘土矿物，原是土壤的主要成分铝硅酸盐经风化作用生成，再经风或水流载带进入各水体。其中所含水合金属氧化物是水解产物，可能通过凝聚作用而沉降。