3.水体自净的机制
水体自净的机制包括稀释、混合、吸附沉淀等物理作用,氧化还原、分解化合等化学作用,以及生物分解、生物转化和生物富集等生物学作用。各种作用可相互影响,同时发生并交互进行。一般而言,自净的初始阶段以物理和化学作用为主,后期则以生物学作用为主。
氧垂曲线
有机物进行生物净化的过程中,复氧与耗氧同时进行,水中溶解氧含量即为耗氧与复氧两过程相互作用的结果。因此,可以把溶解氧作为水体自净的一个指标。在水体有机物污染过程中,溶解氧变化可用氧垂曲线表示。氧垂曲线上的Cp点为溶解氧的最低点。
在此点之前,耗氧作用大于复氧作用,水中溶解氧逐渐降低,水质逐渐恶化;Cp点以后,复氧作用大于耗氧作用,溶解氧逐渐恢复,水质逐渐好转。若Cp点溶解氧含量大于地面水卫生标准规定的数值(4mg/L),表明废水中耗氧有机物的排放未超过水体的自净能力;若排入的有机物过多,超过河流的自净能力,则Cp点低于卫生标准规定的最低溶解氧含量,甚至在排放点下游的某一河段会出现无氧状态,此时水中厌氧菌对有机物进行厌氧分解,产生硫化氢。甲烷等,水质严重恶化、变黑发臭。
污水中的微生物进入水体后,由于阳光紫外线照射,水生生物间的拮抗作用,噬菌体的噬菌作用,以及不适宜的环境条件等因素的影响而逐渐死亡,病原微生物死亡更快。寄生虫卵进入水体后,除血吸虫卵、肺吸虫卵、姜片虫卵等能在水中孵化外,其他虫卵大多沉入水底,逐渐死亡。
(四)水体污染物的转归
污染物在水体中的转归是指污染物在水环境中的空间位移和形态改变。前者表现为量的变化,后者则是质的转化。这两种变化之间通常存在相互联系。
1.污染物的迁移
是指污染物从某一地点转移到另一地点,从一种介质转移到另一种介质的过程。
污染物的生物富集作用(bioenrichment)是指某些生物不断从环境中摄取浓度极低的金属元素或难分解的化合物在体内聚集起来,使该物质在生物体内达到相当高甚至引起其他生物(或人)中毒的浓度。水生生物往往通过生物蓄积、生物浓缩和生物放大作用使某一元素或难分解的化合物大大高于水相中的浓度。
2.污染物的转化
主要指污染物在水体中所发生的物理、化学、光化学和生物学作用。通过此等作用,污染物改变了原有的形态或分子结构,以致改变了污染物固有化学性质、毒性及生态学效应。