水体自净能力,是废水或
污染物一旦进入水体后,就开始自净过程的能力。
诸特征
废水或
污染物一旦进入水体后,就开始了自净过程。该过程由弱到强,直到趋于恒定,使水质逐渐恢复到正常水平。全过程的特征是:
(1)进入水体中的污染物,在连续的自净过程中,总的趋势是浓度逐渐下降。
(2)大多数
有毒污染物经各种物理、化学和生物作用,转变为低毒或无毒化合物。
(3)
重金属一类污染物,从溶解状态被吸附或转变为不溶性化合物,沉淀后进入底泥。
(4)复杂的
有机物,如
碳水化合物,脂肪和蛋白质等,不论在溶解氧富裕或缺氧条件下,都能被微生物利用和分解。先降解为较简单的有机物,再进一步分解为
二氧化碳和水。
(5)不稳定的污染物在自净过程中转变为稳定的化合物。如氨转变为
亚硝酸盐,再氧化为硝酸盐。
(6)在自净过程的初期,水中溶解氧数量急剧下降,到达最低点后又缓慢上升,逐渐恢复到正常水平。
(7)进入水体的大量污染物,如果是有毒的,则生物不能栖息,如不逃避就要死亡,水中生物种类和个体数量就要随之大量减少。随着自净过程的进行,有毒物质浓度或数量下降,生物种类和个体数量也逐渐随之回升,最终趋于正常的
生物分布。进入水体的大量污染物中,如果含有机物过高,那么微生物就可以利用丰富的有机物为食料而迅速的繁殖,溶解氧随之减少。随着自净过程的进行,使纤毛虫之类的原生动物有条件取食于细菌,则细菌数量又随之减少;而纤毛虫又被轮虫、甲壳类吞食,使后者成为优势种群。有机物分解所生成的大量无机营养成分,如氮、磷等,使藻类生长旺盛,藻类旺盛又使鱼、贝类动物随之繁殖起来。
实现方式
水体自净主要通过三方面作用来实现。
物理作用
物理作用包括可沉性固体逐渐下沉,悬浮物、胶体和溶解性污染物稀释混合,浓度逐渐降低。其中稀释作用是一项重要的物理净化过程。
化学作用
污染物质由于氧化、还原、酸碱反应、分解、化合、吸附和凝聚等作用而使污染物质的存在形态发生变化和浓度降低。
生物作用
由于各种生物(藻类、微生物等)的活动特别是微生物对水中有机物的氧化分解作用使污染物降解。它在水体自净中起非常重要的作用。
水体中的污染物的沉淀、稀释、混合等物理过程,氧化还原、分解化合、吸附凝聚等化学和物理化学过程以及生物化学过程等,往往是同时发生,相互影响,并相互交织进行。一般说来,物理和生物化学过程在水体自净中占主要地位。
作用分类
从水体形成
自净作用的场所上看,水体的自净作用又可分成以下几类:
水与大气间的自净作用
这种作用的表现,如河水中的二氧化碳、硫化氢等气体的挥发释放和氧气溶入等。
水的自净作用
污染物质在河水中的
稀释、扩散、
氧化、还原,或由于水中微生物作用而使污染物质发生生物化学分解,以及放射性污染物质的蜕变等等。
水与底质间的自净作用
这种作用表现为河水中悬浮物质的沉淀,污染物质被河底淤泥吸附等等。
水体底质中的自净作用
由于底质中微生物的作用使底质中的有机污染物质发生分解等。