【银河最新网址】水体自净

[拼音]:shuiti zijing

[英文]:self-purification of water bodies

广义的指在物理、化学和生物作用下受污染的水体逐渐自然净化,水质复原的过程。狭义的指水体中微生物氧化分解有机污染物而使水体净化的作用。水体自净可以发生在水中,如污染物在水中的稀释、扩散和水中生物化学分解等;可以发生在水与大气介面,如酚的挥发;也可以发生在水与水底间的介面,如水中污染物的沉淀、底泥吸附和底质中污染物的分解等。

自然界各种水体都具有一定的自净能力,在确定允许排入水体的污染物量时,水体的自净能力是一个重要的决策因素。但是,一定地区、一定时间内水体的自净能力是有限度的。研究和正确运用水体自净的规律,采取人工曝气或引水冲污稀释等辅助措施,强化自净能力,是减少或消除水体污染的途径之一。

水体自净大致分为三类,它们同时发生、相互影响。

物理净化

污染物质由于稀释、扩散、混合和沉淀等过程而降低浓度。污水进入水体后,可沉性固体在水流紊动较弱的地方逐渐沉入水底,形成污泥。悬浮体、胶体和溶解性污染物因混合、稀释,浓度逐渐降低。污水稀释的程度用稀释比表示。对河流来说,用参与混合的河水流量与污水流量之比表示。污水排入河流经相当长的距离才能达到完全混合。因此这一比值是变化的。达到完全混合的距离受许多因素的影响。主要有:稀释比、河流水文情势、河道弯曲程度、污水排放口的位置和型式等。在湖泊、水库和海洋中影响污水稀释的因素还有水流方向、风向和风力、水温和潮汐等。

化学净化

污染物质由于氧化还原、酸碱反应、分解化合和吸附凝聚等化学或物理化学作用而降低浓度。流动的水体从水面上大气溶入氧气,使污染物中铁、锰等重金属离子氧化,生成难溶物质析出沉降。某些元素在一定酸性环境中形成易溶性化合物,随水漂移而稀释;在中性或碱性条件下,某些元素形成难溶化合物而沉降。天然水中的胶体和悬浮物质微粒,吸附和凝聚水中污染物,随水流运移或逐渐沉降。

生物净化

生物活动尤其是微生物对有机物的氧化分解使污染物质的浓度降低,又称生物化学净化。工业有机废水和生活污水排入水域后,即产生分解和转化,并消耗水中溶解氧。水中一部分有机物消耗于腐生微生物的繁殖,转化为细菌机体,另一部分转化为无机物。细菌又成为原生动物的食料。有机物逐渐转化为无机物和高等生物,水便净化。如果有机物过多,氧气消耗量大于补充量,水中溶解氧不断减少,终于因缺氧,有机物由好氧分解转为厌氧分解,于是水体变黑发臭。

溶解氧的变化反映了水体中有机污染物净化的过程,因而可以把溶解氧作为水体净化的标志。溶解氧的变化可用氧垂曲线表示 (见图)。

图中ɑ为有机物分解的耗氧曲线,b为水体复氧曲线,c为氧垂曲线,最低点Cp为最大缺氧点。若Cp点的溶解氧量大于有关规定的量如地面水三级水质标准为4毫克/升,从溶解氧的角度说明,污水排放未超过河段的自净能力。如果排入有机污染物过多,超过河流自净能力,则Cp点低于规定的最低溶解氧含量,甚至在排放点下的某一段会出现无氧状态,此时氧垂曲线中断,水体失去自净能力。

河流的水体自净已有很多研究,提出了各种计算模式,包括有机污染物的耗氧、水体的复氧、光合作用产氧、底泥有机物耗氧、氨氮硝化耗氧等因素的数学模型。

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