浅析河流水体自净能力
试述水体自净机制和影响因素有哪些
水体自净机制和影响因素1. 水体自净机制概述水体自净是指水体自身通过一系列的物理、化学和生物过程，净化和恢复水质的能力。
水体自净机制主要包括生物自净、化学自净和物理自净三个方面。
1.1 生物自净生物自净是指水体内的生物通过代谢活动和相互作用，对水体中的有机物和无机物进行分解、转化、吸附和沉淀，从而净化水质。
生物自净的主要过程包括生物降解、生物吸附和生物沉淀。
•生物降解：水体中的微生物通过代谢作用将有机物分解为水和二氧化碳等无害物质。
例如，细菌可以分解有机废物中的蛋白质、脂肪和糖类，将其转化为无害的物质。
•生物吸附：水体中的生物通过吸附作用将有机物和无机物吸附在其表面，从而使其从水体中去除。
例如，藻类可以吸附水中的重金属离子，净化水质。
•生物沉淀：水体中的生物通过生长和繁殖过程形成的生物体，可以与水中的悬浮物质结合并沉淀到水底，从而净化水质。
1.2 化学自净化学自净是指水体中的化学反应通过氧化、还原、酸碱中和等过程，将有害物质转化为无害物质，从而净化水质。
化学自净的主要过程包括氧化、还原和酸碱中和。
•氧化：水体中的氧气和氧化剂可以与有机物和无机物发生氧化反应，将其转化为无害物质。
例如，氧气可以将有机物氧化为二氧化碳和水。
•还原：水体中的还原剂可以与氧化剂反应，将有害物质还原为无害物质。
例如，还原剂可以将重金属离子还原为金属沉淀，净化水质。
•酸碱中和：水体中的酸和碱可以相互中和，将水体中的酸碱度调节到适宜的范围，净化水质。
1.3 物理自净物理自净是指水体中的物理过程通过沉淀、过滤和扩散等方式，将悬浮物质和溶解物质从水体中去除，从而净化水质。
物理自净的主要过程包括沉淀、过滤和扩散。
•沉淀：水体中的悬浮物质由于重力作用而沉降到水底，从而净化水质。
例如，悬浮在水中的泥沙会随着时间的推移逐渐沉淀到水底。
•过滤：水体通过地下层土壤和岩石的过滤作用，将悬浮物质和溶解物质去除。
例如，地下水经过土壤层的过滤后，水质得到净化。
简述水体自净作用及作用机理
简述水体自净作用及作用机理水体自净是指通过各种物理的、化学的、生物的和人为的方法，将废水中的污染物进行转移、分解、转化等，使污染物浓度降低或转化为无害物质的过程。
自净作用可以通过大气和土壤中的一些微生物来完成，也可以通过化学反应和物理化学反应等实现。
水体自净就是对有机物进行一定的处理后，将废水或污染物转变为对环境无害的状态。
水体自净可以去除一些有毒物质，改善环境卫生，提高水体透明度，美化环境，改良底质，还可以节省一些化工原料，减少环境污染。
根据研究，目前常见的水体自净方法有：(1)混凝处理：在原水中加入混凝剂，使水中的胶体物质发生絮凝、水解或者沉淀等作用，从而降低浊度，减小水的混浊度。
此外，水体自净作用还包括活性炭的吸附处理。
(2)吸附处理：水体中的污染物不溶于水或微溶于水，而悬浮或溶解在水中，可采用吸附剂(如活性炭、无烟煤、硫酸亚铁等)将其吸附去除。
(3)化学氧化：水体中的污染物由于其组成的复杂性和多样性，容易产生腐蚀、生物耗氧、水解和光化学反应等多种复杂的化学反应，从而达到消毒和去除污染物的目的。
(4)物理化学法：物理化学法主要是利用物理化学的方法，例如通过重力沉降、过滤、离子交换、电渗析、反渗透、气浮等手段，将水体中的污染物分离出来，使水体得到净化。
(5)植物吸收：植物通过根、叶的吸收作用来吸收水体中的污染物，然后进行一系列的转化和转移等，达到净化水体的目的。
(6)土壤吸附：土壤的吸附性能与土壤的颗粒组成有关，可以通过土壤对污染物的吸附作用而降低污染物浓度。
(7)微生物降解：利用微生物将水体中的污染物转化成二氧化碳、水和简单无机物等。
(2)吸附处理：水体中的污染物不溶于水或微溶于水，而悬浮或溶解在水中，可采用吸附剂(如活性炭、无烟煤、硫酸亚铁等)将其吸附去除。
(3)化学氧化：水体中的污染物由于其组成的复杂性和多样性，容易产生腐蚀、生物耗氧、水解和光化学反应等多种复杂的化学反应，从而达到消毒和去除污染物的目的。
水体自净及其主要机理
水体自净及其主要机理
水体自净具有广泛的应用，是自然界生物所不可缺少的功能。
它不但可以提高
水体的清洁度，也有利于提升生态环境质量。
本文将简要介绍水体自净及其主要机理。
水体自净是指水体在清除有害物质时，不需要外加任何设备和能量，只需要依
靠水体内自然发生的物理、化学和生物过程来完成净化。
这些过程反映出自净技术具有非常高的技术效率，并不需要过多的能源，如电力或汽油。
主要的水体自净机理包括物理机理和生物机理。
物理机理包括沉淀、离子交换、蒸发、吸附和蒸发沉淀等，它能够有效地去除沉淀物和溶解性有机物。
而生物机理主要利用生物反应器中生物的代谢作用，把有害物质转化为不活性物质，从而净化水体。
水体自净的过程反映出一种包容的精神，既能够释放有害物质，又能够复原水
体的自然状态，带来更好的生态环境。
在实践中，水体自净不仅可以提高水体的清洁度，还能有效的处理重金属、人工添加物或有毒物质，从而为水体保护提供了重要的参考。
综上，水体自净具有广泛的应用，可以改善水体环境质量，改善生态环境，提
高水体清洁度，完成水体净化、重金属处理等功能，是一项重要的污染控制工程。
水的自净能力
水的自净能力一、简介：污染物投入水体后，使水环境受到污染。
污水排入水体后，一方面对水体产生污染，另一方面水体本身有一定的净化污水的能力，即经过水体的物理、化学与生物的作用，使污水中污染物的浓度得以降低，经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，并在微生物的作用下进行分解，从而使水体由不洁恢复为清洁，这一过程称为水体的自净过程(self-Purification of water body) 。
污染物投入水体后，使水环境受到污染。
污水排入水体后，一方面对水体产生污染，另一方面水体本身有一定的净化污水的能力，即经过水体的物理、化学与生物的作用，使污水中污染物的浓度得以降低，经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，并在微生物的作用下进行分解，从而使水体由不洁恢复为清洁，这一过程称为水体的自净过程(self-Purification of water body) 。
有机的自净过程，一般分为三个阶段。
第一阶段是易被氧化的有机物所进行的化学氧化分解。
该阶段在污染物进入水体以后数小时之内即可完成。
第二阶段是有机物在水中微生物作用下的生物化学氧化分解。
该阶段持续时间的长短随水温、有机物浓度、微生物种类与数量等而不同。
一般要延续数天，但被生物化学氧化的物质一般在5天内可全部完成。
第三阶段是含氮有机物的硝化过程。
这个过程最慢，一般要持续一个月左右。
二、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。
水体自净能力不足的原因
水体自净能力不足的原因
1. 污染负荷过重：大量的工业废水、生活污水和农业径流等污染物进入水体，超过了水体的自净能力，导致水体中的有机物、营养盐和重金属等污染物积累。
2. 水循环不畅：水体的水循环受到阻碍，如河流断流、湖泊萎缩等，导致水体的流动性减弱，自净能力下降。
3. 水生生态系统破坏：水体中的水生植物、水生动物和微生物等水生生态系统遭到破坏，影响了水体的自净能力。
4. 土地利用变化：城市化和工业化的发展导致土地利用方式的改变，如湿地开垦、森林砍伐等，减少了水体的自然过滤和净化功能。
5. 气候变化：气候变化如干旱、暴雨等极端天气事件，可能导致水体的温度、溶解氧和酸碱度等环境因子发生变化，从而影响水体的自净能力。
6. 外来物种入侵：某些外来物种可能会入侵水体，与本地物种竞争资源，破坏水生生态系统的平衡，进而影响水体的自净能力。
7. 人为因素：如非法倾倒垃圾、偷排污水等行为，直接破坏水体环境，降低水体的自净能力。
综上所述，水体自净能力不足是由于多种因素共同作用的结果。
为了保护和恢复水体的自净能力，需要采取综合的治理措施，包括减少污染排放、加强水资源管理、保护水生生态系统、合理规划土地利用等。
水体自净概念
水体自净概念水体自净概念水体自净是指水体通过自然的物理、化学和生物过程，使污染物质逐渐降解、转化和消失，达到恢复水体生态环境的目的。
水体自净是一种重要的生态修复手段，也是保护水资源和维护生态平衡的重要途径。
一、水体自净的原理（1）物理过程：水体中的污染物质会随着水流运动而分散和稀释，并在沉积、过滤等过程中被去除。
（2）化学过程：水中污染物质会与氧气、微生物等发生化学反应，降解成无害物质。
（3）生物过程：微生物在水中起着关键作用，它们能够分解有机污染物质，并将其转化为无机盐类和二氧化碳等无害成分。
二、影响水体自净能力的因素（1）温度：温度越高，微生物活动越旺盛，降解速度也会加快。
（2）溶解氧：溶解氧充足时，微生物能够更好地进行代谢活动，从而促进水体自净。
（3）光照：光照可以促进水中植物的生长，增加水中氧气含量，从而提高水体自净能力。
（4）污染物质种类和浓度：不同种类的污染物质对水体的影响不同，浓度越高，水体自净能力越弱。
三、水体自净的适用范围（1）适用于轻度污染的水体：轻度污染的水体通常具有一定的自净能力，通过加强生态环境管理和保护，可达到恢复水体生态平衡的目的。
（2）适用于小面积污染：小面积污染通常可以通过人工干预和生态修复措施来解决。
（3）适用于非常规污染物质：对于一些难以处理的非常规污染物质，如重金属、放射性物质等，需要采取其他治理手段。
四、水体自净与人工治理相结合虽然水体具有一定的自净能力，但在现代工业化社会中，人类活动所产生的大量废弃物和排放物已经超出了自然界承受的范围，导致水体污染日益严重。
因此，水体自净只能是治理水体污染的一个方面，还需要采取人工治理手段来加强治理效果。
五、水体自净的意义（1）保护生态环境：水体自净是生态修复的重要手段，可以恢复水体生态平衡，保护生态环境。
（2）维护水资源：水是人类赖以生存的重要资源，通过加强水体自净和治理，可以保护和维护水资源。
（3）促进可持续发展：实现可持续发展需要建立良好的生态环境和健康的自然资源，通过水体自净和治理可以促进可持续发展。
水的自净能力
水的自净能力一、简介：污染物投入水体后，使水环境受到污染。
污水排入水体后，一方面对水体产生污染，另一方面水体本身有一定的净化污水的能力，即经过水体的物理、化学与生物的作用，使污水中污染物的浓度得以降低，经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，并在微生物的作用下进行分解，从而使水体由不洁恢复为清洁，这一过程称为水体的自净过程(self-Purification of water body) 。
污染物投入水体后，使水环境受到污染。
污水排入水体后，一方面对水体产生污染，另一方面水体本身有一定的净化污水的能力，即经过水体的物理、化学与生物的作用，使污水中污染物的浓度得以降低，经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，并在微生物的作用下进行分解，从而使水体由不洁恢复为清洁，这一过程称为水体的自净过程(self-Purification of water body) 。
有机的自净过程，一般分为三个阶段。
第一阶段是易被氧化的有机物所进行的化学氧化分解。
该阶段在污染物进入水体以后数小时之内即可完成。
第二阶段是有机物在水中微生物作用下的生物化学氧化分解。
该阶段持续时间的长短随水温、有机物浓度、微生物种类与数量等而不同。
一般要延续数天，但被生物化学氧化的物质一般在5天内可全部完成。
第三阶段是含氮有机物的硝化过程。
这个过程最慢，一般要持续一个月左右。
二、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。
浅析河流水体自净能力
河流作为最终的陆源污染物排放途径，具有一定的自然净化功能。分析了河流自净过程，并综述了影响水体自净能力的因素，主要包括：污染物质种类与性质、水体性质、水生生物、水中的溶解氧、其他环境因素；同时还阐述了河水体自净能力定性分析，主要包括物理自净能力、化Байду номын сангаас自净能力和生物自净能力。
5.其他环境因素
太阳光照条件也是一个影响因素，紫外线能使水中污染物迅速分解，太阳光可以促使浮游植物与水生植物光合作用，改变溶解氧条件。不同的底质影响底栖生物的种类与数量，从而影响污染物质的分解。
水体的自净作用常以生物自净过程为主，生物体在水体自净作用中是最活跃、最积极的因素。但是，水对有机氯农药、合成洗涤剂、多氯联苯等物质以及其它难于降解的有机化合物、重金属、放射性物质等的自净能力是极有限的。
2.水体性质
水体水温、流量、流速、含沙量都对水体自净作用有很多影响。流量大、流速高易于稀释扩散。含沙浓度与污染物质有一定关系。
3.水生生物
水生生物的种类和数量与自净有密切关系，能分解污染物的微生物多，则自净速度快。
4.水中的溶解氧
水中溶解氧含量与自净作用关系密切，水体的自净过程也就是复氧过程[2]。水体在未纳污以前，河内溶解氧是充足的，当受到污染后，由于有机物聚增，好氧分解剧烈，耗氧超过溶氧，河水中溶解氧降低。如果水体复氧速度较快，水质将会较快由坏变好。水中氧的补给受到水面和大气之间条件影响，如水面形态，水流方式、大气与水中的氧气分压，大气与水体的水温等。
二、河流水体自净能力定性分析
1.物理自净能力
物理自净是指污染物在水体中通过混合、稀释、扩散、挥发、沉淀等作用，使水体得到一定程度净化的过程。物理自净能力的强弱取决于污染物自身的物理性质和水体的水文条件。由于实验期间空港一期景观河正在建设中，整条河流在没有降雨的时候，完全处于静止状态，水动力条件差。而且在降雨的时候，为了泄洪会开启闸阀，使景观河水体流动起来，此时水动力作用较强，水体的物理自净能力明显提高。
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浅析河流水体自净能力
摘要：分析了河流自净过程，并综述了影响水体自净能力的因素，主要包括：污染物质种类与性质、水体性质、水生生物、水中的溶解氧、其他环境因素；同时还阐述了河水体自净能力定性分析，主要包括物理自净能力、化学自净能力和生物自净能力。
关键词：水体污染自净能力
河流作为最终的陆源污染物排放途径，具有一定的自然净化功能。
它可以通过稀释、降解、转化和运移，使一部分污染物无害化或降低负荷，对保护陆地生态环境和减少人类治污压力有积极作用。
如何正确地评价河流的自净能力，合理地制定排污方案，对水资源和水环境保护有重要意义。
一、影响水体自净能力的因素
水体自净是一个比较复杂的过程[1]，影响自净能力的因素很多且相互联系，这些因素主要有以下几个方面：
1.污染物质种类与性质
有些污染物质易于分解，有的则难于分解。
有的易受微生物分解，有的不易微生物分解，有的在好氧条件下易分解，有的在厌氧条件下易分解。
例如合成洗涤剂、有机农药（DDT、六六六）、多氯联苯等合成有机化合物，化学稳定性极高，在自然界需要十年以上时间才能完成分解，可以成为环境中长期存在的污染物质，它们可以随着水的循环过程在地球上蔓延、积累。
2.水体性质
水体水温、流量、流速、含沙量都对水体自净作用有很多影响。
流量大、流速高易于稀释扩散。
含沙浓度与污染物质有一定关系。
3.水生生物
水生生物的种类和数量与自净有密切关系，能分解污染物的微生物多，则自净速度快。
4.水中的溶解氧
水中溶解氧含量与自净作用关系密切，水体的自净过程也就是复氧过程[2]。
水体在未纳污以前，河内溶解氧是充足的，当受到污染后，由于有机物聚增，好氧分解剧烈，耗氧超过溶氧，河水中溶解氧降低。
如果水体复氧速度较快，水质将会较快由坏变好。
水中氧的补给受到水面和大气之间条件影响，如水面形态，水流方式、大气与水中的氧气分压，大气与水体的水温等。
5.其他环境因素
太阳光照条件也是一个影响因素，紫外线能使水中污染物迅速分解，太阳光可以促使浮游植物与水生植物光合作用，改变溶解氧条件。
不同的底质影响底栖生物的种类与数量，从而影响污染物质的分解。
水体的自净作用常以生物自净过程为主，生物体在水体自净作用中是最活跃、最积极的因素。
但是，水对有机氯农药、合成洗涤剂、多氯联苯等物质以及其它难于降解的有机化合物、重金属、放射性物质等的自净能力是极有限的。
二、河流水体自净能力定性分析
1.物理自净能力
物理自净是指污染物在水体中通过混合、稀释、扩散、挥发、沉淀等作用，使水体得到一定程度净化的过程。
物理自净能力的强弱取决于污染物自身的物理
性质和水体的水文条件。
由于实验期间空港一期景观河正在建设中，整条河流在没有降雨的时候，完全处于静止状态，水动力条件差。
而且在降雨的时候，为了泄洪会开启闸阀，使景观河水体流动起来，此时水动力作用较强，水体的物理自净能力明显提高。
2.化学自净能力
化学自净是指水体中的污染物质通过氧化、还原、中和、吸附、凝聚等反应，使其浓度降低的过程。
影响这种自净能力的因素有污染物质的形态和化学性质、水体的温度、氧化还原电位、酸碱度等。
水体中化学自净能力的强弱，主要从以下三个方面反映出来[3]。
一是反映在DO的含量水平上。
在化学自净过程中，作为水体氧化剂的DO，其含量高低能够衡量水体自净能力的强弱，因为DO的含量不仅直接影响水生生物的新陈代谢和生长，还直接影响水体中有机物的分解速率及物质循环。
若水体中的DO含量高，既对水生生物的繁殖生长起促进作用，又能加快有机物的分解速度，使生态系统中的物质循环，尤其是氮的循环达到最佳循环效果，提高水体的自净能力。
二是反映在有机污染物的氧化分解能力上。
COD是反映水体有机污染程度的一个重要指标，其含量的高低能够体现水体质量的好坏。
一般说来，若水体中的COD含量高，一方面表明该河流的有机物污染比较严重，另一方面则表明该河流的水体自净能力较差，缺乏将复杂组分的有机物分解为简单组分无机物的环境功能。
三是反映在营养盐的形态转化和消减程度上。
在化学自净过程中，三态无机氮的含量变化能够反映水体自净能力的强弱。
这是因为工业废水和生活污水中含有大量的含氮有机物，在水体溶解氧充分的条件下，好氧细菌能把有机物彻底分解成二氧化碳、水及硝酸盐等稳定性化合物。
一般说来，氨氮含量越低，表明含氮化合物转化为NO3-N的程度越高，即表明水体的自净能力越强。
3.生物自净能力
生物自净是指进入水体的污染物，经过水生生物降解和吸收作用，使其浓度降低或转变为无害物质的过程。
生物净化过程进行的快慢和程度与污染物的性质和数量、微生物种类及水体温度、供氧状况等条件有关[4]。
研究区域河流两侧种植有大量的芦苇等水生植物，由于大多数水生植物都可以直接从水层和底泥中吸收氮、磷，并同化为自身的结构组成物质（蛋白质和核酸等），同化的速率与生长速度、水体营养物水平呈正相关，并且在合适的环境中，它往往以营养繁殖方式快速积累生物量，而氮、磷是植物大量需要的营养物质，所以对这些物质的固定能力也就非常高。
三、结语
河流作为最终的陆源污染物排放途径，具有一定的自然净化功能。
分析了河流自净过程，并综述了影响水体自净能力的因素，主要包括：污染物质种类与性质、水体性质、水生生物、水中的溶解氧、其他环境因素；同时还阐述了河水体自净能力定性分析，主要包括物理自净能力、化学自净能力和生物自净能力。
参考文献
[1]王平，史晓新. 水体自净系数的研究[J]环境科学与技术，1997，2：13-16.
[2]谭夔，陈求稳，毛劲乔，等. 大清河河口水体自净能力实验[J].生态学报，2007，27（11）：4736-4742.
[3]雒文生，李莉红，贺涛. [J].水利学报，2003，11：64-72.
[4]何本茂，韦蔓新. 防城湾的环境特征及其水体自净特点分析[J].海洋环境科学，2006，25：64-66.。