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钙占地球上元素丰度的第五位.钙是水硬度的主要组成之一.镁占地球上元素丰度的第八位,也是水硬度的主要组成之一.水的硬度原指沉淀肥皂的程度,这主要是钙和镁盐的作用.总硬度是钙和镁的总浓度,它们的碳酸盐浓度是总硬度的一部分,非碳酸盐浓度是总硬度的其余部分.当水中钙镁总量超出与它所结合的碳酸盐和重碳酸盐的含量时,多余的钙和镁就与水中的氯离子、硫酸根和硝酸根结合成非碳酸盐硬度.