地下水虽然隐藏在地下，但它与我们的生活息息相关，大量的地下水用于生活和生产。地下水大多是清澈透明的，那么它是纯净的H2O吗？
告诉大家，地下水并不是化学纯的H2O，而是一种复杂的溶液。除了纯水，还有气体、离子、微量元素、胶体、有机质、细菌等。
赋存于岩石圈中的地下水，不断与岩土发生化学反应，并在与大气圈、水圈和生物圈进行水量交换的同时，交换化学成分。水是最为常见的良好溶剂。它溶解岩土的组分，搬运这些组分，并在某些情况下将某些组分从水中析出。水是地球中元素迁移、分散与富集的载体。许多地质过程（岩溶、沉积、成岩、变质、成矿）都涉及地下水的化学作用。地下水的化学成分是地下水与环境（自然地理、地质背景）以及人类活动长期相互作用的产物。一个地区地下水的化学面貌，反映了该地区地下水的历史演变。
一般地下水中可能含有无机物、有机物、气体、微生物等。无机物主要有Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子（含量一般大于5mg/L），还有微量(含量0.01~10mg/L)的NO3-、CO32-、F、B、Fe、Sr等；地下水中有机物一般为烃类或醇类；地下水中常见的气体有O2、CO2、CH4、N2、H2、Ar、Kr、He等；微生物主要有细菌、真菌和藻类。
地下水的味道也能够多种多样。二氧化碳（CO2）的加入会使地下水尝起来清凉可口，氯化钠（NaCl）则会使水变咸，氯化镁（MgCl2）和硫酸钠（Na2SO4）会让水尝起来又苦又涩。地下水中还会含有铁（Fe）的离子，但究竟是亚铁离子（Fe2+）还是铁离子（Fe3+），这取决于地下水的含氧量，在含氧量少时水中的铁离子多为亚铁离子（Fe2+），含氧量高时亚铁离子就会向铁离子（Fe3+）转化。如果地下水含氧量少，它就会含有大量亚铁离子（Fe2+），当这些水流出地表的时候，亚铁离子（Fe2+）就会与空气中的氧气反应变为铁离子（Fe3+），并结合氧原子形成铁锈一样的矿物（成分是Fe2O3），这时，地下水喝起来就会有铁锈味儿。稀奇的是，含有腐殖质的地下水会有点甜味哦……但却不宜饮用！
地下水中的各种“溶剂”可以用矿化度表示。矿化度，又叫总溶解固体（total dissolved solid,简写TDS），指地下水中所含有的各种离子、分子与化合物的总量，以每升中所含克数（g/L）表示。矿化度的地下水分析中一个重要的指标。在一般水文地质调查中，区分为简分析和全分析，简分析项目少，精度要求低，简便快速，成本不高，技术上容易掌握，分析项目除物理性质(温度、颜色、透明度、嗅味、味道等)外，还应定量分析以下各项：HCO3-、SO42-、Cl-、Ca2+、总硬度、pH 值。通过计算可求得水中各主要离子含量及总矿化度。全分析项目较多，要求精度高。通常在简分析的基础上选择有代表性的水样进行全分析，以较全面地了解地下水化学成分，并对简分析结果进行检核。全分析并非分析水中的全部成分，一般定量分析以下各项：HCO3-、SO42-、Cl-、CO32-、NO2-、NO3+、Ca2+、Mg2+。
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