天然水中一般含有可溶性物质和悬浮物质（包括悬浮物、颗粒物、水生生物等）。可溶性物质成分十分复杂，主要是在岩石风化过程中，经水溶解迁移的地壳矿物质。
(1)天然水中的主要离子组成
天然水是指海洋、江河、湖泊、沼泽、冰雪等地表水与地下水的总称。天然水在循环过程中不断与环境中的各种物质接触，并能或多或少溶解它们，因此天然水是一种成分复杂的溶液。
水中主要离子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-为天然水中常见的8大离子，占天然水中离子总量的95%-99%。水中这些主要离子的分类，常用来作为表征水体主要化学特征性指标。
天然水中常见主要离子总量可以粗略地作为水的总含盐量（TDS)：总含盐小于mg/L称为淡水。也有的认为小于1g/L为淡水，TDS大于10g/L的咸水。半咸水（brackishwater）指含盐量在0.5‰-30‰之间的水，包括有入海河口区和大多数的内陆咸水湖。我国青海湖是半咸水湖，世界上最大的半咸水水域是波罗的海。
(2)天然水中的金属离子
水中的金属离子常见Na+，其次为K+，全世界河水中钠离子为钾离子的七倍。中国土壤多数属于缺钾性土壤，河水中的钠钾比例更低一些。地下水含Ca2+和Mg2+较大，溶岩地区如江苏宜兴岩洞地下水含Ca2+特别大。
水溶液中金属离子的表示式可以写成Men+，表示简单的水合金属阳离子Me(H2O)n+x，它可与水氢键的电子供给体配合成键而获得稳定的最外电子层，可通过化学反应达到最稳定状态，酸碱中和、沉淀溶解、配合解离及氧化还原等反应是它们在水中达到最稳定状态的过程。
水中可溶性金属离子比较少的还有其他多种形式存在。如Fe3+可以Fe(OH)2+、Fe(OH)2+、Fe2(OH)24+和Fe3+等形式存在。水中阴离子主要以HCO3-,Cl-,SO42-三种。
(3)水生微生物
自来水经过混凝、沉淀、过滤，加臭氧和活性碳吸附后，水中微生物已经基本去除。
天然水，水生微生物浓度较低，可起代谢、摄取、转化、存储和释放等作用。在水生有机生态系统中，生物体可以分为自养生物和异养生物。自养生物利用太阳能或化学能，把简单、无生命的无机物元素引进至复杂的生命分子中即组成生命体。藻类是典型的自养水生生物，通常利用CO2、NO3-和PO43-多为自养生物的C、N、P源，在利用太阳能后，从无机矿物合成有机物的生物体称为生产者。异养生物利用自养生物产生的有机物，作为能源及合成它自生生命的原始物质。
水体产生生物体的能力称为生产率。饮用水源及游泳池等，需要低的生产率，而对于鱼类则需要较高的生产率。
在高生产率的水中，藻类生长旺盛，死藻的分解引起水中溶解氧水平降低．这种情况常被称为富营养化。水中营养物通常决定水的生产率，水生植物需供给适量C（二氧化碳）、N（硝酸盐）、P（磷酸盐）及痕量元素。P是人类主要限制水生生物的营养物。
（4）需氧量指标COD
决定水体中生物的范围及种类的关键物质是氧，氧的缺乏可使许多水生生物死亡，氧的存在能够杀死许多厌氧细菌。在测定河流及湖泊的生物特征时，首先要测定水中溶解氧的浓度。
化学需氧量COD（ChemicalOxygenDemand）是污水的主要指标。它以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。
生物（或生化）需氧量BOD是水质的另一个重要参数，它是指在一定体积的水中有机物降解所要耗用的氧的量。一个BOD高的水体，不可能很快地补充氧气．显然对水生生物是不利的。
生化需氧量（BOD）是指在一定条件下，微生物分解存在于水中的可生化降解有机物所进行的生物化学反应过程中所消耗的溶解氧的数量。以毫克/升或百分率、ppm表示。它是反映水中有机污染物含量的一个综合指标。进行生物氧化的时间为五天就称为五日生化需氧量（BOD5），还有BOD10、BOD20。
水中有机物质的分解是分两个阶段进行的。第一阶段为碳氧化阶段，第二阶段为硝化阶段，碳氧化阶段所消耗的氧化量称为碳化生化需氧量（CBOD）。
CO2是由水及水生生物沉积物中的呼吸过程产生的，也能从大气进入水体。藻类生命体的光合作用需要CO2，由水中有机物降解产生的高水平CO2，可能引起过量藻类的生长以及水体的超生长率，在有些情况下CO2是一个限制因素。
(5)水中有机物质
天然水体中的有机物种类繁多，它们是水生植物光合作用的产物和水生动物在不同阶段分解产物的混合物。通常将水体中有机物分为两大类，即非腐殖物质和腐殖物质。非腐殖物质包括糖类化合物、脂肪、蛋白质、维生素及其他低相对分子质量有机物等。
水体中的大部分有机物是呈褐色或黑色无定形的腐殖质(humicsubstances)。它的相对分子质量范围为几百至几万。大多数腐殖质的元素组成在下述范围之内：C(45％～55％)，O(30％～45％)，H(3％～6％)，S(0～1％)。腐殖质的组成和结构目前尚未完全搞清楚，分类和命名也不统一。通常根据腐殖质在酸、碱中溶解的情况，将它们分成三个主要部分。
①富里酸也称黄腐酸，用FA表示，相对分子质量为几百至几千，可溶于酸和碱；
②腐植酸也称棕腐酸，用HA表示，相对分子质量为几千至几万，可溶于碱，但不溶于酸；
③胡敏酸也称腐黑物，不溶于酸和碱。
三种腐殖质在结构上是相似的，它们共同的特点是除含有大量苯环外，还含有大量羧基、羟基、氨基、羰基等活性基团。其中脂肪结构约占37％，芳香结构约占21％。天然水中腐殖质里富里酸约占83％～90％，腐植酸约占3％～4％，胡敏酸占7％～13％。
(6)溶解气体
天然水体中一般存在的气体有氧气、二氧化碳、硫化氢、氮气和甲烷等，这些气体来自大气中各种气体的溶解、水生动植物的活动、化学反应等。海水中的气体还来自海底爆发的火山。
天然水是一种化学成分十分复杂的溶液，含可溶性物质(如盐类、可溶性有机物和可溶气体等)、胶体物质(如硅胶、腐殖酸、粘土矿物胶体物质等)和悬浮物(如黏土、水生生物、泥沙、细菌、藻类等)。河水的含盐量比较低，但容易受污染；地下水比较洁净，但溶解的钙镁矿物质比较多。水中的杂质主要分为：悬浮物、胶体、溶解性物质。如果作为饮用水，有些天然水通过简单处理即可饮用。如某些泉水、井水。而有些必须经过特殊的设备和处理工艺处理后才能饮用，如：河水、湖水、苦咸水等。
-
以上内容来自碳通通
喜欢的话点赞收藏分享的，更多内容尽在碳通通，欢迎