Cỏc yếu tố và cỏc quỏ trỡnh hỡnh thành thành phần hoỏ học của nƣớc thiờn nhiờn bao gồm hai nhúm: cỏc yếu tố tỏc động trực tiếp và cỏc yếu tố điều khiển cỏc quỏ trỡnh hỡnh thành chất lƣợng nƣớc diễn ra trong dũng chảy
Cỏc yếu tố tỏc động trực tiếp:
Khoỏng vật, thổ nhƣỡng, sinh vật và con ngƣời. Cỏc yếu tố này tỏc động làm cho nồng độ cỏc chất trong nƣớc tăng lờn và giảm đi.
.Quỏ trỡnh khoỏng vật hoỏ: diễn ra rất phức tạp, phụ thuộc vào đặc điểm của thành phần khoỏng vật: nhan thạch hiếu nƣớc, kỵ nƣớc và ngậm nƣớc..Cỏc loại muối: NaCl, CaCO3, CaSO4...
.Khoỏng vật phong hoỏ: allluminoSilicat (nhụm silic) chiếm phần lớn trong lớn vỏ trỏi đất phong hoỏ chuyển vào nƣớc.
.Khoỏng vật sột: thành phần chớnh của nhan thạch.
Thổ nhƣỡng (đất trồng) : khỏc với thành phần khoỏng vật, thổ nhƣỡng ngoài cỏc thành phần vụ cơ (90-95%) trong đất trồng cũn cú cỏc thành phần hữu cơ và hữu cơ khoỏng vật. Thành phần hữu cơ cú nguồn gốc: sản phẩm phõn huỷ gốc động vật, thực vật và sản phẩm của cỏc quỏ trỡnh sinh hoỏ trong đất. Sự xõm nhập vào mụi trƣờng nƣớc phụ thuộc vào cỏc yếu tố khớ tƣợng thuỷ văn, địa hỡnh, lƣợng mƣa và cƣờng độ mƣa.
Sinh vật và con ngƣời
Cỏc sinh vật cú vai trũ rất đa dạng và rộng rói. Thực hiện cỏc chu trỡnh sinh -địa- hoỏ: điều chỉnh cõn bằng sinh thỏi, tạo năng suất sinh học sơ cấp (tảo, phự du...) và cỏc chất hữu cơ ban đầu (vi khuẩn cố định đạm)...
Cỏc hoạt động phỏt triển gõy ụ nhiễm nguồn nƣớc
Cỏc yếu tố điều khiển
Cỏc yếu tố điều khiển bao gồm : khớ hậu, địa hỡnh, chế độ thuỷ văn, sự phỏt triển của hệ thực vật thuỷ sinh.
Khớ hậu: ảnh hƣởng trực tiếp đến lƣu lƣợng và nồng độ cỏc chất, nhiệt độ ảnh hƣởng đến cỏc phản ứng hoỏ học, sinh học...
Địa hỡnh: ảnh hƣởng giỏn tiếp đến cỏc quỏ trỡnh khoỏng hoỏ, xúi mũn và rửa trụi bề mặt.
Chế độ thuỷ văn: thành phần của nƣớc, nồng độ cỏc chất hoỏ học trong nƣớc phụ thuộc vào dũng chảy. Chiều dài dũng chảy, diện tớch lƣu vực.
Quỏ trỡnh hỡnh thành chất lƣợng nƣớc
Quỏ trỡnh khuếch tỏn: là quỏ trỡnh dịch chuyển cỏc chất hoà tan, phõn tỏn trong nƣớc do ảnh hƣởng của gradient nồng độ. Tuõn thủ theo định luật Fick
Quỏ trỡnh chuyển khối do khuếch tỏn đối lƣu. Vận chuyển (tải cỏc chất trong dũng chảy, sự xỏo trộn).
Cỏc quỏ trỡnh vận chuyển cỏc chất vào trong nguồn nƣớc:
Thuỷ phõn: phản ứng trao đổi giữa nƣớc và cỏc loại khoỏng chất.
Hoà tan: phỏ huỷ cấu trỳc mạng tớnh thể của cỏc loại muối và phõn ly thành cỏc dạng ion
Cỏc quỏ trỡnh tỏch cỏc vật chất khỏi nguồn nƣớc
Bao gồm cỏc qỳa trỡnh lắng: do tỷ trọng, nồng độ vƣợt giới hạn bảo hoà, quỏ trỡnh hấp phụ, quỏ trỡnh keo tụ, cỏc quỏ trỡnh phản ứng giữa cỏc hợp chất và cỏc quỏ trỡnh sinh thỏi chất lƣợng nƣớc.
Thành phần và tớnh chất của nƣớc thiờn nhiờn:
Cỏc ion hoà tan:
Nuớc là một dung mụi rất tốt để hoà tan hầu hết cỏc loại khoỏng chất vụ cơ, cỏc axit, bazơ và cỏc muối vụ cơ. Cỏc ion chủ yếu trong nƣớc là cỏc ion của cỏc loại muối khoỏng, Cl-
Mg2+,Mn2+ ... chiếm khoảng 90-95% trong nƣớc ngọt và trong cỏc nguồn nƣớc khoỏng >99% trong tổng số cỏc chất hoà tan.
Hàm lƣợng cỏc ion hoà tan phụ thuộc vào đặc điểm khớ hậu, địa mạo và vị trớ của thuỷ vực.
Đặc điểm hỡnh thành cỏc ion hoà tan của cỏc dũng chảy do cỏc nhõn tố chủ đạo quyết định: lƣợng nƣớc mƣa, bốc hơi và quỏ trỡnh phong húa.
Cỏc chất khớ hoà tan:
Hầu hết tất cả cỏc chất khớ (trừ CH4) đều cú khả năng hoà tan hoặc phản ứng với nƣớc. Thành phần cỏc chất khớ phụ thuộc vào điều kiện tự nhiờn của nguồn nƣớc. Cỏc quỏ trỡnh hỡnh thành chất khớ trong nƣớc tự nhiờn: hoà tan từ khớ quyển (O2, N2, CO2, cỏc loại khớ trơ...) sản phẩm từ cỏc quỏ trỡnh sinh hoỏ (H2S,CH4,N2,CO2...) và quỏ trỡnh biến đổi trong khoỏng chất cú sẵn trong nƣớc ngầm.
Nồng độ cỏc chất khớ hoà tan tuõn thủ theo định luật Herry: Cỏc chất rắn: Phõn loại theo tỷ trọng: lắng đƣợc d>10-5 m và lơ lửng. Theo kớch thƣớc: lọc đƣợc d >10-6m và khụng lọc đƣợc, cỏc hợp chất keo d = 10-6 - 10-8 m và dạng hoà tan d <10-9m Cỏc chất hữu cơ:
Hàm lƣợng chất hữu cơ thấp ớt gõy nguy hiểm đến việc sử dụng nguồn nƣớc, nguợc lại bị ụ nhiễm. Cỏc chất hữu cơ đƣợc chia thành cỏc dạng dờ phõn huỷ sinh học và khú bị phõn huỷ.
Thành phần sinh học:
Thành phần và mật độ cơ thể sống phụ thuộc vào : thành phần hoỏ học của nguồn nƣớc, chế độ thuỷ văn, địa hỡnh nơi cƣ trỳ, khớ hậu. Cỏc loại thuỷ sinh vật trong nƣớc: vi khuẩn, nấm, siờu vi trựng, tảo, nguyờn sinh động vật, động vật đa bào, động vật cú xƣơng, nhuyễn thể...
Cỏc hỡnh thức sống trong nguồn nƣớc rất đa dạng: dạng phự du (plankton, phytoplankton, macroplanton); cỏ, sinh vật sống bỏm, sinh vật đỏy... Vi khuẩn đúng
vai trũ quan trọng trong việc phõn huỷ cỏc chất hữu cơ, hỗ trợ quỏ trỡnh tự làm sạch nguồn nƣớc cú ý nghĩa to lớn về mặt sinh thỏi. Cỏc loại vi khuẩn chia thành hai loại: tự dƣỡng (heterophic) và dị dƣỡng (autotrophic).