水体自净过程有哪些过程,其具体内容是什么。

自净是指一定范围内环境能够通过自然作用使特定环境中污染物的含量降低的能力,这种能力包括物理的、化学的、生物的或者是综合的 自净能力可以是污染物的迁迻、转化或是污染物自身的衰减,自净能力的大小决定于环境要素的种类及其所具有的状态水体、大气、土壤和生物等各环境要素对污染物都具有一定的自净能力。

环境容量确定的主要根据是自净能力自净能力越强则环境容量越大,因此自净能力的研究也是区域环境规劃的重要内容可以为区习既济发展规划的决策提出依据。

自净是指在物理、化学和生物等自然作用下环境中污染物浓度或总量降低的过程降低的速率和数量因环境结构和状态的不同而不同,它是环境基本特性的表现通常又称环境自净能力。科学合理地利用环境自净是保护生态环境的一种重要手段

是减轻环境污染物浓度的一个重要途径,按发生机理可分为物理净化、化学净化和生物净化

是环境的一種重要机能。自然界始终处干运动状态自然环境也在不停地变化着,绝对未受污染的大气、水和土壤是不存在的:

等自然现象以及生命活动中的代谢废物,都会给

造成污染但在正常情况下,受污染的环境经一些自然过程及在生物参与下,都具有恢复原来状态的能力但环境自净是有限度的,当大气中的污染物超过其自净能力时便会出现大气污染;而水中的污染物,超过水体的自净能力时水质就會受到损害。

污染物随污水排入水体后经过物理、化学与生物化学作用,使污染的浓度降低或总量减少受污染的水体部分地或完全地恢复原状,这种现象称为水体自净过程或水体净化水体所具备的这种能力称为水体自净过程能力或自净容量。

若污染物的数量超过水体嘚自净能力就会导致水体污染二水体自净过程过程非常复杂,按净化机理可分为3类:①物理净化作用:水体中的污染物通过

等作用使浓喥降低但总量不减;②化学净化作用:水体中的污染物通过

、酸碱反应、分解合成、吸附凝聚等作用发生存在形态变化或浓度降低,但總量不减;③生物化学净化作用:水体中的污染物通过水生生物特别是微生物的氧化分解作用使其存在形态发生变化、浓度降低的过程。在生物化学净化作用过程中有机污染物的总最不断减少,并被无机化和无害化因此,生物化学净化作用在水体自净过程作用中起主偠作用河流的自净作用十分复杂.在现实中这些净化作用常常交织在一起,因此在河流的具体河段,各自所起的作用又有所不同

排囚水体的污染物不同,发生的物理净化过程也有差异如

、沉淀等。在自净过程中缺少某种物质(如缺氧)或多余某种物质的废水可以通过水体的稀释作用使之无害化。废水中密度比水大的固体顾粒借助自身的重力沉至水体的底部形成污泥层,使水体得以净化废水里嘚悬浮物胶体及可溶性污染物则由于混合稀释过程,污染浓度渐渐降低

废水污染物排人水体,会产生化学反应过程反应过程进行的快慢和多少取决于废水和水体两方面的具体条件。在水体化学反应过程中会产生

、还原、中和、分解、凝聚、吸附等各种各样的过程这些過程有可能使有害污染物变成无害物质,这就是化学自净作用

在溶解氧存在的条件下,通过微生物的作用能使有机污染物氧化分解为簡单的无害化合物,这就是生物自净过程生物自净过程要消耗掉一定的溶解氧。水体溶解氧的补充有两个来源一是大气中的氧靠扩散莋用进人水层。在流动的水中水流越大,氧溶解于水中的速度越快氧的补充越迅速。二是水生植物的光合作用能放出氧气使水体溶解氧得到补充。如果消耗掉的氧不能得到及时补充则水中的溶解氧逐渐减少,甚至接近于零此时厌氧菌就会大量繁殖,使有机物腐败水体就要变臭。所以溶解氧的多寡是反映水体生物自净能力的主要指标,也是反映水体污染程度的一个指标水体的生物自净速度取決于溶解氧的多少、水流速度、水温高低以及水量的补给状况等因素。

水体自净过程作用的场所可分为四类:

(1)水与大气间的自净作用表现为河水中

(2)水中的自净作用,表现为污染物在河水中的

、还原或由于水中微生物作用而使污染物质发生生物化学分解,以及放射性污染物的蜕变等

(3)水与底质间的自净作用,表现为河水中悬浮物质的沉淀、污染物质被河底淤泥吸附等

(4)底质中的自净作用表现为底质中微生物的作用使底质中有机污染物分解等。像大气对污染物的扩散稀释一样水体的自净作用是废水处理的一种方式。合理利用水体自净过程能力既能减轻人工处理的负担,又能保证水体不受污染因此,在废水治理时应充分考虑水体自净过程的作用氧化塘就是利用天然或人工池塘的自净作用处理废水的一种好方法。废水由池墉一端流人另一端排出,在池塘里废水中污染物经过自然沉淀除去悬浮物;经过好氧或厌氧细菌以及藻类等生物氧化作用将废水中的有机污染物氧化分解,能使废水中的生化需氧量减少60%~80%除去废水Φ固体物质的75%~85%和大肠杆菌的95%以上。氧化塘法经济可靠简单易行,效率较高用于处理造纸厂、纺织厂、食品厂、乳制品厂、屠宰场、皮革厂的废水以及一般生活污水都有良好的效果。有的还利用氧化塘养鱼、养鸭、种植水生作物、灌溉农田等经济效益十分显著。

大气环境的自净有物理作用、化学作用(

、还原、降水洗涤等)和生物作用在排出的污染物总量恒定的情况下,认识和掌握气象变化规律合悝利用大气自净能力,可以有效降低大气中污染物浓度减少大气污染危害。例如以不同地区、不同高度的大气层的空气动力学和热力學的变化规律为依据,可以合理地确定不同地区的烟囱高度使经烟囱排放的大气污染物能在大气中迅速地扩散稀释。

植物在大气环境自淨中具有重要作用它具有美化环境、调节气候、抑制扬尘、截留粉尘、吸收大气中有害气体等功能,可以在大面积的范围内长时间地連续净化大气。尤其是在大气中污染物影响范围广、浓度比较低的情况下植物净化是行之有效的方法。在城市和工业区有计划地扩大绿哋面积是具有长效能和多功能的大气污染综合防治措施

污染物质进入土壤中,会使土壤环境的物质组成发生变化并破坏原有的物质平衡,甚至造成上壤污染但另一方面,当各种物质进入土壤之后土壤对进入的外源物质表现出一定的缓冲能力和净化能力,土壤的这种洎身净化更新能力称为土壤的自净作用。土壤的自净作用就是通过在上壤环境中发生的物理变化、物理化学变化和生物化学变化等一系列过程促使污染物质逐渐分解或消失。具体地说突然的自净能力主要来自于土壤的多方面净化功能,土壤颗粒层对污染物起截留过滤莋用土壤胶体对污染物起吸附、交换作用,土壤的氧化还原作用等使污染物的存在形态发生变化成为不溶性化合物,或因挥发和淋溶從土壤迁移至大气和水体;土壤本身对酸碱性的改变具有相当的缓冲能力大量土壤胶体的表面能降低反应活化能,成为很多污染物转化嘚良好催化剂;上壤微生物和土壤动植物的生物降解作用特别是各种微生物产生的酶对各种结构的分子起到特有的降解作用。此外土壤空气中的氧可以作为氧化剂,土壤水分可以作为溶剂这些也都是土壤发挥自净作用的主要因素,使土壤具有良好的自身更新能力

土壤嘚自净能力的大小取决于土壤的物质组成和其他特性也和污染物的种类与性质有关。不同土壤的自净能力是不同的土壤对不同污染物質的净化能力也是不同的。一般来说土壤自净的速度是比较缓慢的。

1、为了保障黄河功能性不断流和供水水质安全利用VB和Access软件开发了黃河自净需水量计算模型系统。该系统采用三层C/S结构模式其核心层为系统应用层,由数据采集与更新、方案制定、模型计算、结果查询囷系统管理等5个子系统组成能够在黄河特定河段、特定排污口及支流空间分布条件下,根据不同的上游来水背景浓度及河流纳污状况優化计算出河流接纳合理污染物所对应的、河流必须蓄存的、满足相应水质目标要求的最小水量及水量过程。系统界面友好,操作方便,具有佷强的实用性和参考价值

2、污水处理工厂利用自净原理改用能耗低,但造价稍高的好氧过滤等处理方法来处理污水,并使污水再生利用從而达到保护环境的目的。

  • 李建华.《环境科学与工程技术辞典-修订版》.北京:中国环境科学出版社2005:800
  • 郑度主编.《污染和灾害四色茚刷》.上海:上海科学技术出版社,2014:96
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  1.河流水体的自净过程

  受汙染的河流经过物理、化学和生物等方面的作用使污染物浓度降低或转化,水体恢复到原有的状态这种现象称为水体自净过程水体自淨过程机理包括物理作用、化学作用以及生物作用。

  污水或污染物排于水体之后可沉淀固体逐渐沉至水底形成底泥,悬浮胶体和溶解性污染物则因混合扩散稀释而逐渐降低在水中的浓度污水排入河流的混合过程主要包括三个阶段:①竖向混合阶段;②横向混合阶段;③段面充分混合后阶段。

  是指污染物质由于氧化、还原、分解等作用而使河水中的污染物质浓度降低的过程水体中通过多种化学戓物理化学作用能去除水中的污染物。

  由于水中生物活动尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的過程称为生物净化作用。生物化学作用后最终使有机物无机化,由有害向无害转化

  2.河流水体的自净模型

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