(三)影响水体自净的因素

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。

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。

第一节水污染及其成因学习目标] 1.联系物理、化学、生物等学科知识，结合实际，理解天然水体的自净能力。

2.理解水污染产生的原因、危害以及防治措施。

一、天然水的自净作用1．环境的自净能力：环境对外来物质具有一定的①消纳、②同化能力，这就是环境的自净能力。

2．天然水体净化作用机理：主要包括③物理净化、④化学净化、⑤生物净化等。

3．不同类型水体自净能力的强弱：⑥河流水＞⑦湖泊水＞⑧地下水。

4．掌握不同水体自净规律的意义：掌握不同水体自净规律，充分利用水体的⑨自净能力，就能以最经济的方法控制和治理水污染。

5．水污染的定义：在一定的时间、空间范围内，如果污染物大量排入天然水体，并超过其⑩自净能力，就会改变水和底泥的⑪理化性质，改变水中生物群落组成，造成⑫水质恶化、水体利用价值降低甚至丧失的现象，称为水污染。

1．为什么河流的自净能力比湖泊强？答案河流水流动性强，更新速度快，污染物进入河流后稀释快。

流动的河水中含有的溶解氧多，污染物被氧化快。

相比河流，湖泊水流动性弱，更新速度慢，污染物稀释慢。

阅读材料，回答问题。

截至2015年3月底，山东省控河流断面中，还有15个水质劣于五类，占总数的14.0%，比去年同期减少了7个；劣五类断面主要集中在小清河、海河、半岛流域的东营、滨州、青岛等市。

从水质状况看，今年第一季度，省控重点河流化学需氧量和氨氮平均浓度分别为29.4mg/L和1.73mg/L，同比分别上升19.3%和18.3%。

(1)水污染是怎样产生的？(2)影响水体自净能力的因素有哪些？(3)水体的自净能力与水污染有什么样的关系？(4)为什么废水特别是工业废水对海洋的污染程度要远远轻于对河流和湖泊的污染程度？答案(1)在一定时间、空间范围内，如果污染物排入天然水体的数量超过其自净能力，就会产生水体污染现象。

(2)水体的自净能力大小一是取决于水量；二是取决于水的流速或水体的更新速度。

同样数量的污染物排入水体后，水体的水量越大、流动性越强，水体的自净能力越强。

⽔体的⾃净能⼒是有限的，如果排⼊⽔体的污染物数量超过某⼀界，将造成⽔体的永久性污染，这⼀界限称为⽔体的⾃净容量或⽔环境容量。

影响⽔体⾃净的因素很多，其中主要因素有：受纳⽔体的地理、⽔⽂条件、微⽣物的种类与数量、⽔温、复氧能⼒以及⽔体和污染物的组成、污染物浓度等。

⽔⽂要素流速、流量直接影响到移流强度和紊动扩散强度。

考试.⼤|流速和流量⼤，不仅⽔体中污染物浓度稀释扩散能⼒随之加强，⽽且⽔汽界⾯上的⽓体交换速度也随之增⼤。

河流中流速和流量有明显的季节变化，洪⽔季节，流速和流量⼤，有利于⾃净；枯⽔季节，流速和流量⼩，给⾃净带来不利。

河流中含沙量的多少与⽔中某些污染物质浓度有⼀定关系。

例如，研究发现中国黄河含沙量与含砷量呈正相关关系。

这是因为泥沙颗粒对砷有强烈的吸附作⽤。

⼀旦河⽔澄清，含砷量就⼤为减少。

⽔温不仅直接影响到⽔体中污染物质的化学转化的速度，⽽且能通过影响⽔体中微⽣物的活动对⽣物化学降解速度产⽣影响，随着⽔温的增加，bod（⽣物耗氧量）的降低速度明显加快。

但⽔温⾼却不利于⽔体富氧。

太阳辐射太阳辐射对⽔体⾃净作⽤有直接影响和间接影响两个⽅⾯。

直接影响指太阳辐射能使⽔中污染物质产⽣光转化；间接影响指可以引起⽔温变化和促进浮游植物及⽔⽣植物进⾏光合作⽤。

太阳辐射对⽔深⼩的河流的⾃净作⽤的影响⽐对⽔深⼤的河流⼤。

底质底质能富集某些污染物质。

河⽔与河床基岩和沉积物也有⼀定物质交换过程。

这两⽅⾯都可能对河流的⾃净作⽤产⽣影响。

例如河底若有铬铁矿露头，则河⽔中含铬可能较⾼；⼜如汞易被吸附在泥沙上，随之沉淀⽽在底泥中累积，虽较稳定，但在⽔与底泥界⾯上存在⼗分缓慢的释放过程，使汞重新回到河⽔中，所谓形成⼆次污染。

此外，底质不同，底栖⽣物的种类和数量不同，对⽔体⾃净作⽤的影响也不同。

⽔⽣物和⽔中微⽣物⽔中微⽣物对污染物有⽣物降解作⽤。

某些⽔⽣物对污染物有富集作⽤，这两⽅⾯都能减低⽔中⽔中污染物的浓度。

因此，若⽔体中能分解污染物质的微⽣物和能富集污染物质的的⽔⽣物品种多、数量⼤，对⽔体⾃净过程较为有利。

《环境水利学》复习题一、填空题1、环境水利学的研究对象：一、；二、。

2、水体形成的条件：一、；二、；三、。

3、影响水体自净作用的主要水情要素有：、、、和。

4、水资源综合治理的措施：一、；二、；三、；四、。

5、水污染控制规划的基本步骤：一、；二、；三、；四、。

6．在水质指标中，1L水中还原物质（包括有机物和无机物）在一定条件下被氧化时所消耗的溶解氧的毫克数称为。

7．水资源要用和两个指标衡量。

8、环境水利学的研究基本内容：一、；二、；三、；四、；五、。

9、天然水体水循环的几种方式：一、；二、；三、；四、。

10、地下水污染的特征：一、；二、；三、。

11、氧化塘可以分为：、、、。

12．水在自然界中的循环是通过河、湖、海等地表水的，植物叶面，使水以水蒸气的形式进入 ,然后又通过或其他降水形式重返地球表面，从而完成水的循环。

13、环境水利学是研究兴建水利工程引起的水利环境问题和环境变化对、、影响的学科。

14、天然水体按照其空间赋存形态课分为、、。

15、在水体中发生的化学及物理化学净化的种类：、、。

16、区域性地下水位下降的危害：一、；二、；三、；四、；五、。

17、污染物在水体中迁移转化是水体具有能力的一种表现。

18、生态系统的功能由、和三部分组成。

19、水资源要用和两个指标衡量。

二、选择题1.、水体污染发生的氧化还原作用属于（）。

A．物理作用 B．化学作用 C．生物作用 D．生物化学作用2.、水体中某污染物的本底值就是（）。

A. 该物质在当地水体没有受到污染影响时的含量；B. 该物质在过去的背景值C. 该物质在规划阶段采用的值D. 该物质在底泥中的含量。

3.、推求河流水环境容量时的设计流量应采用（）。

A. 河流防洪设计流量B.河流枯水期流量C. 河流平滩流量D. 河流百年一遇洪水流量4.、天然河流中污染物质的基本扩散包括（）A.分子扩散；B. 分子扩散与紊动扩散；C. 紊动扩散；D. 分子扩散与热扩散。

5.、湖泊水环境容量的特点就是（）。

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
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。

第33卷第1期2021年1月黄河水利职业技术学院学报Journal of Yellow River Conservancy Technical InstituteVol.33No.1Jan.2021水体自净能力影响因素与水质模型选择的研究综述杨新吉勒图，尹慧燕,韩炜宏(内蒙古工业大学经济管理学院，内蒙古自治区呼和浩特010000)摘要:在进行水质分析时，因选择的水质模型不同或考虑的影响因素不同，使得对同一水域的测算结果存在差异。

从客观性、主观性及资源性3方面分析了影响水体自净能力的因素，探讨了零维水质模型、一维水质模型、一维S-P水质模型、二维水质模型和三维水质模型的特点、适用条件和改进方法。

研究结果表明：客观性影响因素是水质模型设置的重要参数，而主观性因素的实施会直接影响客观性因素，但在水质模型中，并不会直接体现主观因素。

关键词：水体自净能力；影响因素;水质模型;模型特点；适用条件中图分类号:TV213.5 文献标识码:B doi：10.13681/41-1282/tv.2021.01.0050引言水体自净能力是水体自然净化污染物的能力。

正确评价水体的自净能力对水资源和水环境保护具有重要意义。

随着水环境问题的日益突出，水体自净能力的相关研究已成为国内外研究的热点之一。

我国对于水体自净能力的研究始于20世纪80年代,研究初期,侧重于对水体自净机理的定性和定量研究,之后为了增强研究的准确性,把水体自净能力与水环境监测数据结合起来进行研究咱1］。

目前,国内关于水体自净能力的研究方向主要是多学科与水体自净能力的融合。

而国外对水体自净能力的研究主要集中于水质模型方面咱耳。

在国际上,常用的水质模型为丹麦水资源及水环境研究所开发的MIKE系列水利模型、美国国家环境保护局开发的WASP水质模型和QUAL系列模型。

国内外关于水体自净能力的研究主要包括影响因素与水质模型两个方面，而影响因素对于水质模型的设置与选择具有重要影响。