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        地表水由于和空氣接觸，空氣會(huì)溶于水中?？諝庵泻械?dú)夂脱鯕?，所以水中也存在溶解的氮和氧，由于氮?dú)馐遣换顫姎怏w，不參與化學(xué)反應(yīng) ，所以一般都不予重視，僅注意水中的溶解氧。空氣中還含有二氧化碳，二氧化碳也會(huì)溶解在水中。另外，由于地殼運(yùn)動(dòng)、水生生物作用等原因，放出的二氧化碳也會(huì)增加水中二氧化碳含量。排入地表水的各種生活污水、工業(yè)廢水及農(nóng)田排水，還會(huì)給地表水帶入氨、硫化氫等氣體。
        地下水由于和空氣隔絕，水中溶解氧量很少。但由于地下水長(zhǎng)期在地層中，地殼活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳會(huì)大量溶解在地下水中，地下水的二氧化碳含量通常很高。另外，地下水若流經(jīng)硫鐵礦原，水中還會(huì)帶有硫化氫等氣體。
        水中溶解的氣體量，可以根據(jù)亨利定律來(lái)判斷。按照亨利定律，水中溶解氣體量與水面該氣體分壓力成正比。當(dāng)水溫升高時(shí)，水面水蒸氣分壓力上升，其他氣體分壓力下降，水中各種氣體溶解量也下降；當(dāng)水面處于真空狀態(tài)時(shí)，水面各種氣體分壓力下降，水中溶解氣體量也降低；當(dāng)水達(dá)到所處壓力下的沸點(diǎn)時(shí)，水沸騰，水面充滿水蒸氣，其他氣體分壓力為零，水中溶解氣體也為零。
        水與空氣接觸，在大氣壓力下，水中最大的溶解氧量為14.5mg/L （0℃時(shí)），也即為此條件下的飽和溶解量。實(shí)際天然水中的溶解氧量達(dá)不到上述飽和量，一般僅為5~10mg/L。水中溶解氧來(lái)自大氣，但水中生物的生物活動(dòng)會(huì)消耗溶解氧，當(dāng)水中溶解氧量為零時(shí)，水中細(xì)菌及水生生物會(huì)大量死亡，使水體變黑發(fā)臭。所以當(dāng)天然水中進(jìn)入大量有機(jī)污染物時(shí)，為防止細(xì)菌大量繁殖而造成缺氧、水體變黑變臭情況的發(fā)生，應(yīng)向水中充氧，此時(shí)由于水體中細(xì)菌繁殖，消耗了進(jìn)入的有機(jī)污染物，使水恢復(fù)到原來(lái)的清潔狀態(tài)，這就是溶解氧在水體自凈中的作用。水中溶解氧的另一個(gè)來(lái)源是水生生物的光合作用，它能將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)質(zhì)而放出氧。
        一般地表水中二氧化碳含量約幾mg/L至幾十mg/L，地下水中二氧化碳含量達(dá)到幾十mg/L至幾百mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于與空氣相平衡時(shí)由空氣溶入的二氧化碳，這主要是因?yàn)樗锘顒?dòng)及地殼變化帶入造成的。比如水生生物吸收氧氣，氧化體內(nèi)有機(jī)質(zhì)后，產(chǎn)生二氧化碳排除體外，進(jìn)入水中。
         天然水中氨主要來(lái)自工業(yè)和生活污水中的污染物。當(dāng)廢水中含氮有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、尿素等）進(jìn)入天然水體后，會(huì)在微生物作用下進(jìn)行生物氧化，將有機(jī)質(zhì)氧化為二氧化碳、水和氨（NH3及NH4+），這里的氨就是通常所稱(chēng)的氨氮，氨氮再進(jìn)行一步氧化可以氧化為NO2-或NO3-，稱(chēng)為亞硝酸氮和硝酸氮。
          從水中總氮、有機(jī)氮、氨氮、硝酸氮的多少和相對(duì)含量比例，可以判斷水的污染程度及水污染時(shí)間的長(zhǎng)短。
          天然水中總氮（不包括溶解的氮?dú)猓┑暮恳话阍诹愕郊癿g/L。
          地下水中有時(shí)含有硫化氫，當(dāng)達(dá)0.5~1mg/L時(shí)，就可感覺(jué)到明顯的臭雞蛋味，它多在特殊地質(zhì)環(huán)境中生成，比如油田地質(zhì)是由于油中含硫化合物進(jìn)入進(jìn)入地下水后變?yōu)榱蚧瘹?。地下水中硫化氫含量一般在零到幾mg/L。地表水中很少有硫化氫存在，偶爾出現(xiàn)硫化氫多是因?yàn)楣I(yè)污水和生活污水排放的含硫化合物在缺氧條件下進(jìn)行厭氧分解被還原而產(chǎn)生硫化氫。
          天然水中有時(shí)還會(huì)含有少量甲烷，它也是各種有機(jī)污染物的厭氧分解產(chǎn)物。