水体自净机理

按照作用机理的不同，可将水体自净分为物理自净、化学自净、物化自净和生物自净四种。水体的自净是十分复杂的过程，它受到诸多因素的影响，四种过程常常是相互交织在一起，共同完成的。

1）物理净化过程

污染物进入水体后，由于混合、扩散、稀释、沉降、挥发等物理作用而使水体污染物浓度相对降低的过程称为物理净化。其净化作用的大小取决于排污量的多少、排污口的位置和地形、水文特征等因素。

2）化学净化过程

污染物进入水体后，可发生氧化、还原、化合、分解、中和、配位等化学反应，而使污染物浓度降低的过程称为化学净化。其净化过程中化学反应的产生和进行取决于污水和水体的具体情况，并且受水温、pH等条件的影响。

3）物化作用过程

主要是吸附与凝聚，Si、Al、氧化物吸附各种离子、金属、放射性物质和油类后沉淀，表面活性剂起浮选作用。

4）生物净化过程

悬浮和溶解于水体的有机污染物，在有溶解氧时会因好氧微生物作用，氧化分解为简单的、稳定的无机物，如二氧化碳、亚硝酸盐和磷酸盐等，使水体有机物浓度降低的过程称为生物净化。在这一过程中，要消耗一定量的溶解氧。溶解氧除水体中原有的以外，主要来自水面复氧和水体中水生植物光合作用，复氧和耗氧同时进行。如图4-10所示是水体氧垂曲线图，它形象地说明了水体受有机物污染后的自净过程。当有机污染物排入水体时，由于氧化分解，使水中溶解氧含量下降，污染物质的量也越来越少，由于水中溶解氧浓度降低，加快了从大气向水体补充氧气的速度，平衡恢复之后，曲线不再下降，由于污染物的减少，曲线上升恢复到正常位置为止，此时水体自净作用即告完成。

图4-10 水体氧垂曲线

在水体自净过程中，物理净化、化学净化起主导作用，但只是转移形态变化，总量不变。生物净化可使污染物总量降低，微生物通过自身新陈代谢的生理功能，氧化分解有机物，转化成无害无机物。

湖泊也有这样的自我修复功能，但相对于河流而言，湖泊水体更新周期长，水流速度慢，湖泊水体营养盐和污染物浓度积累较快，若是对于合成洗涤剂、有机氯农药等有机化合物质，湖泊的自净作用就更加有限，况且这些物质很难通过自净作用来净化。

水体中存在的生物群落可以反映河流自净的进程。河流被污染时，对污染敏感的蜉蝣幼虫、鲑鱼、硅藻就会消失，而真菌、泥蠕虫和某些蓝、绿藻则占优势。经过自净作用的水质恢复洁净，水生生物群落结构也随之变化，因此，可以用水生生物群落结构来判断或评价水体自净的状况。

对不同水体进行考察并掌握各种水体自净规律，就能充分利用水体自净能力，减轻处理水体污染的负担，保证水体不受污染（见表4-8），并据此安排合理的生产布局，且以最经济的方法控制和治理污染源。

表4-8 地球各种水体的循环更替期

知识拓展

1）休养生息

2007年5月，在哈尔滨召开的松花江流域水污染防治工作会议，讨论让松花江休养生息，促进全流域的可持续发展与和谐稳定。这是国家第一次提出让水环境“休养生息”。

水环境污染，问题在水里，根子在岸上。岸上的工业污水、生活污水、禽畜粪便、化肥农药等污染物，大量进入水体，超过水体自我净化的能力。休养生息，就要大力减轻水体负担，重现生态平衡。让江河湖泊休养生息的实质是坚持以人为本，遵循自然规律，以水环境容量和承载力为基础，统筹环境与经济关系，积极主动地给江河湖泊以人文关怀，采取综合手段，提高水环境的生态服务功能，促进经济社会又好又快发展和人的全面发展。

2008年初，胡锦涛从生态文明建设的高度，提出让江河湖泊休养生息，使休养生息成为中国水环境综合治理的指导思想。

2）第十三届世界湖泊大会介绍

2009年11月2日在武汉召开第十三届世界湖泊大会，大会的主题为《让湖泊休养生息，全球挑战与中国创新》，来自全球45个国家的1 500余名权威专家和政府官员共商湖泊治理保护与可持续发展大计。环境保护部部长周生贤担任大会主席，并作了《让江河湖泊休养生息》的主题报告，阐述了我国提出的“让江河湖泊休养生息”的环保新理念。陈至立在大会上致词《转变发展方式，保护湖泊生态》，大会最重要的成果《武汉宣言》的提出，建议各国政府、社会团体、企业、水资源使用者和提供者等所有利益相关方制定并实施让湖泊休养生息的战略，包括采取严格的环境保护措施；在湖泊流域促进可持续的产业发展；大量减少入湖的点源和面源污染。