水質形成

自然界的各種水體，尤其是地表水體，如海洋，在太陽輻射熱作用下，蒸發變為水蒸氣而進入大氣層，使空氣具有一定濕度。這一過程，蒸發的水汽很少攜帶鹽類和其他成分。當大氣中的水汽接近和達到飽和時，便以大氣層中各種固體和液體微粒為核心，凝結形成水汽凝結物，進而形成了霧霜冰和雨雪，並產生降水。這些凝結核不僅是降水的基本條件之一，也是降水的基本物質成分，從而構成自然界水循環過程的原始物質。

主要來源

在自然界各種水體相互轉化的水循環過程中，水中的各種溶解和運載物質隨水的流動產生運移，這種伴隨水循環作用而發生的鹽分的增減過程可稱之為鹽循環。當然，液態水中的鹽循環可以兩種方式進行，即溶質徑流和分子擴散，天然水中的鹽分在這一過程中形成和變化。

凝結核的物質有易於溶於水的鹽類及酸類質點，這些屬於吸濕性物質。也有不溶於水但可吸附水分的固體微塵，屬於吸水性物質，其中分布最普遍的是各種可溶性海鹽，其次為各種強吸濕性的硫酸和磷酸質點，它們使降水微礦化並具弱酸性。降水在降落過程中，淋溶洗滌空氣，吸收並吸附一定數量的大氣物質，其淋洗程度取決於降水類型、特徵及大氣物質的性質。所以，大氣降水具有豐富的O2、CO2、N2及少量NH3等大氣成分，溶解鹽分很少。
因此，水中大量的溶解物質，主要是在降水以後的循環過程中形成的。由於降水中溶解物質少，O2和CO2豐富，具有一定酸性，從而具有較強的氧化和溶解能力。
降水到達地表產生徑流，或滲入岩土層的空隙之中，將岩土中的可溶解物質和風化產物沖刷溶濾並帶走，這一過程既有簡單的物理作用，又有較為複雜的化學作用，岩土中的成分則不斷地成為水中物質，從而使水的物質成分和含量不斷改變和加大，同時，又不斷地改變著水的物理和化學特性。從而可見，水的物理和化學特點，主要和降水後所遇到的介質的成分、結構、物理化學性質和溶解度、膠體性質及水循環的途徑和強度有密切關係。同時，溶解物質隨水遷移的過程，受水熱條件和物理化學環境制約，不斷產生溶解和沉澱、膠溶和凝聚、氧化和還原及離子交換等一系列過程和作用，這一過程中，生物的吸收、代謝、分解等生物化學作用也在不斷進行，從而使水形成標誌其形成環境和循環過程的物質成分和水質特徵。

溶質徑流

溶解物質隨水運移的過程稱為溶質徑流，而非溶解物質隨水搬運的過程為固體徑流。其物質來源是在水循環過程中形成的各種溶解的乃至固體的物質，包括離子、分子及膠體物質。這些物質的化學組成是由風化產物及含水介質的物質成分決定的。
溶質徑流量與地表和地下流域的面積、徑流水量、水循環環境的物質溶水性及水的礦化能力有關。由於水流在運動過程中的環境在不斷變化，其物質成分和含量也隨之變化。因而溶質徑流在空間和時間分布上具有不均勻性和不穩定性，並具明顯的區域分異和演變規律。
溶質徑流量指溶解物質隨水遷移的數量，包括離子徑流量、生原物質及膠體物質徑流量和有機質徑流量，其數值等於單位面積水中溶質組分總量與總徑流量的乘積，可分為不同的時間單元和物質種類計算。溶質徑流量的計算公式為： R=Ra+Rb+Rk+Ro
式中：R——水中溶質徑流量，mg/L。
Ra、Rb、Rk、Ro ——分別為離子徑流量、生原物質徑流量、膠體物質徑流量和有機質徑流量。