河流自淨

河流自淨

河流受到污染後,水質自然地逐漸恢復潔淨狀態的現象。城市污水排放河流後河水發生的變化過程最能反映河流的自淨過程。河流的自淨作用主要包括稀釋作用、沉澱作用、微生物衰減過程及耗氧-復氧作用。

基本介紹

  • 名詞解釋:水質
  • 產生原因:污染
英文說法,稀釋作用,沉澱作用,微生物衰減,耗氧-復氧作用,

英文說法

河流自淨 self-purification of stream

稀釋作用

廢水進入河流時,河水和廢水相混合,經過一段流程兩者混為一體。混合體中雖然摻雜廢水帶來的各種污染物,但其濃度一般大大低於原廢水。這種作用稱為稀釋,河水流量和廢水流量之比稱稀釋比

沉澱作用

廢水帶來的懸浮物在水流平緩的河段沉降河底。

微生物衰減

微生物是一類特殊的懸浮物。廢水中的微生物主要來自糞便,也有來自土壤的。進入河水後,病原體由於失去適宜的環境難於繁殖,相反在不利因素的作用下逐漸死亡。土壤細菌以及大腸菌群能夠繁殖,而且開始時由於營養充分數目急劇上升;隨著營養物(有機物)的逐漸減少和原生動物的繁殖和吞食,數目就逐漸減少到天然水平。
廢水帶來的有機物大多是天然有機物和它們的降解產物,是腐生微生物的良好養料。進入河水後,在微生物的作用下有機物可經歷完全的降解,轉化為穩定的無機物CO2、H2O、NH3、NH嬃、PO婯、SO厈 等。在硝化細菌的作用下,氨進一步轉化為硝酸根。

耗氧-復氧作用

有機物的無機化過程中微生物同時耗用水中的溶解,使它低於飽和量。於是河流在水面上溶解大氣中的氧氣(稱復氧),補充溶解氧。耗氧速率決定於有機物濃度(以生化需氧量為參數)和水溫等因素,復氧速率決定於氧飽和不足量(氧飽和濃度和實際氧濃度之差)和水文條件。溶解氧是容易測定的,因此常用溶解氧濃度變化規律反映河段對有機污染的自淨過程。在未污染前,河水中的氧一般是飽和的。污染之後,先是河水的耗氧速率大於復氧速率,溶解氧不斷下降。隨著有機物的減少,耗氧速率逐漸下降;而隨著氧飽和不足量的增大,復氧速率逐漸上升。當兩個速率相等時,溶解氧到達最低值。隨後,復氧速率大於耗氧速率,溶解氧不斷回升,最後又出現飽和狀態,污染河段完成自淨過程。
河流自淨河流自淨
如果以河流流程作為橫坐標,溶解氧飽和率作為縱坐標,在坐標紙上標繪曲線,將得一下垂形曲線,常稱氧垂曲線,最低點稱臨界點(見圖)。常用的氧垂曲線的方程式如下 河流自淨
河流自淨河流自淨
式中Dt為河水受污流行 t日後河水與廢水混合體中的氧飽和不足量(毫克/升);D為受污點河水與廢水混合水體的氧飽和不足量,對潔淨河流D值為零;L為受污點河水廢水混合體中的碳素總生化需氧量(毫克/升);K1為耗氧速率常數(日-1);K2 為復氧速率常數(日-1),K2值愈大反映河流自淨能力愈強。臨界點附近的河段的溶解氧低於4毫克/升左右時,魚類生存將受影響。如果出現無氧狀況,河段將呈現黑臭狀態,魚蝦絕跡。

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