• 水在水文循环中不断循环
  • 它是一种极好的溶剂
  • 它在地球的地球化学循环中至关重要
• 水中含有溶解的气体、离子、无机和有机分子、有机体……
  • 离子：一个原子或一组原子，其电子过多或不足
  • 水中的主要离子，正电荷（阳离子），负电荷（阴离子）
    • H ⁺ , Na ⁺ , K ⁺ , Ca ²⁺ , Mg ²⁺ , NH ₄ ⁺ , F ^- , Cl ^- , SO ₄ ^2- , NO ₃ ^- , HCO _3 ^- , CO ₃ ^2- , PO ₄ ^3-
    • 我们将在此重点关注 F ^-、Cl ^-、NO ₃ ^-和 SO ₄ ^2-
• 我们通常以 mmol/L 或 mg/L 表示浓度
  • 摩尔：物质的量单位。 
    • 根据定义，摩尔是系统中包含的基本实体与 0.012 千克（12 克）碳 12 中的原子一样多的物质的量。必须指定的基本实体可以是原子、分子、离子、电子、其他粒子，甚至是这些粒子的指定组。
    • 1 摩尔 = 6.022*10 ²³个分子或原子（或其他单位）
    • 从 mg/L 转换为 mmol/L
    • 在线周期表
  • 当量：物质的另一个单位。当量或 Eq 是摩尔数除以反应中每个分子失去或获得的电子数

雨水化学

• 大气中的水分通过蒸发和蒸腾进入大气，不应该是蒸馏水吗？
• 大气中有很多东西（气体、颗粒）溶解在云滴中并增加阴离子浓度
• 这些物质最终通过干湿沉积从大气中去除

大气中的粒子

• 海洋表面的海盐（35%）
• 来自大陆的土壤和矿物尘埃（27%）
• 森林火灾（6%）
• 火山灰 (3%)
• 来自人为直接排放的颗粒物 (3%)
• 来自气体排放物的颗粒
  • _{来自 H 2} S的硫酸盐
  • SO _{2中的硫酸盐}
  • _{NO x}中的硝酸盐
  • 碳氢化合物，生物成因
  • 碳氢化合物，化石燃料

降水中主要阴离子的来源（海洋；陆地；污染）

• Cl ^- :海盐; 工业 HCl，路盐
• SO ₄ ^2-： 海盐、海洋气体（DMS、二甲基硫醚）；来自生物衰变、火山、土壤尘埃的H ₂ S ；将化石燃料燃烧成 SO ₂ , 森林燃烧
• NO _3- ^：N ₂加闪电； 来自生物衰变的NO _2和来自闪电的N ₂；化石燃料燃烧、森林燃烧、氮肥
• PO ₄ ^3- : 土壤尘埃、海盐吸收的生物气溶胶；燃烧植被、肥料
• HCO ₃ ^-： 空气中的CO ₂；空气、土壤粉尘中的CO ₂
• （NH4 ⁺ （阳离子！）：：生物活性、细菌腐烂、肥料、人类、动物排泄物分解）

• NE US 降水中的阴离子，mg/L
• NE US 沉淀中的阴离子，mmol/L
• 降水与海洋的比较
• NADP网络美国降水，2003年

• 干沉积
• 蒸发

• 降水最终会到达表面，并可能吸收通过干燥沉积在表面（如树叶）上的物质
• 雨水与土壤和岩石相互作用 => 风化；例如
  • H ₂ CO ₃ + CaCO ₃ => Ca ²⁺ +2HCO ₃ ^-
  • Mg ₂ SiO ₄ + 4H ₂ CO ₃ => 2Mg ²⁺ + 4HCO ₃ ^- +H ₄ SiO ₄
  • 风化释放其他化合物（例如 Cl ^- , SO ₄ ^2-）
• 由于干沉积颗粒的溶解和风化，大多数阴离子的浓度高于沉淀中的浓度，有些则较低（例如，可能被植物吸收的养分）
• 阴离子浓度可能会增加，因为
  • 下水道和化粪池系统的泄漏（NO ₃ ^-、NH ₄ ⁺、PO ₄ ^3-）
  • 冬季路盐使用量（Cl ^-）