浅析河流水体自净能力

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.