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[科普中国]-水体物理净化

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水体物理净化是指水体中污染物经稀释、扩散和沉降等物理作用使浓度逐渐降低的过程。其作用机理是:可沉性固体经沉降逐渐沉至水底形成污泥;悬浮物、胶体和污染因混合稀释浓度降低。影响水体稀释混合的因素有:稀释比;河流的水文条件;污水排放口的位置和形式;湖泊、海洋中的水流方向、风向和风力、水温、潮汐等;其中稀释比是污水可被稀释的程度,通过物理净化作用,水体中的污染物得到初步稀释自净,为化学净化和生物净化提供了条件;在污水处理和污水总量控制中应用物理净化作用,合理规划,可节省财力物力。

简介水体物理净化是指水体中污染物经稀释、扩散和沉降等物理作用使浓度逐渐降低的过程。其作用机理是:可沉性固体经沉降逐渐沉至水底形成污泥;悬浮物、胶体和污染因混合稀释浓度降低。影响水体稀释混合的因素有:稀释比;河流的水文条件;污水排放口的位置和形式;湖泊、海洋中的水流方向、风向和风力、水温、潮汐等;其中稀释比是污水可被稀释的程度,通过物理净化作用,水体中的污染物得到初步稀释自净,为化学净化和生物净化提供了条件;在污水处理和污水总量控制中应用物理净化作用,合理规划,可节省财力物力1。

水体的自净作用方式广义的水体自净指的是受污染的水体自身由于物理、化学、生物等方面的作用,使污染物浓度和毒性逐渐下降,经一段时间后恢复到受污染前的状态。狭义的水体自净作用指的是水体中微生物氧化分解有机污染物而使水质净化的作用。水体自净可以发生在水中,如污染物在水中的稀释、扩散和水中生物化学分解等;可以发生在水与大气界面,如酚的挥发;也可以发生在水与水底间的界面,如水中污染物的沉淀、底泥吸附和底质中污染物的分解等。

水体自净大致分为三类,即物理净化、化学净化和生物净化。

(1)物理净化指污染物质由于稀释、扩散、混合和沉淀等过程而降低浓度。污水进入水体后,可沉性固体在水流较弱的地方逐渐沉人水底,形成污泥。悬浮体、胶体和溶解性污染物因混合、稀释,浓度逐渐降低。

(2)化学净化指污染物质由于氧化还原、酸碱反应、分解化合和吸附凝聚等化学或物理化学作用而降低浓度。如水中铁、锰等重金属离子氧化生成难溶物质,析出沉降;某些元素在一定酸性环境中,形成易溶性化合物,随水漂移而稀释;在中性或碱性条件下,某些元素形成难溶化合物而沉降。天然水中的胶体和悬浮物质微粒,吸附和凝聚水中污物,随水流移动或逐渐沉降。

(3)生物净化又称生物化学净化,是指生物活动尤其是微生物对有机物的氧化分解使污染物质浓度降低。工业有机废水和生活污水排入水域后,即产生分解转化,并消耗水中溶解氧。水中一部分有机物被微生物分解,用于自身的繁殖,转化为微生物机体;另一部分转化为无机物。微生物又成为原生动物的食料。这样,有机物逐渐转化为无机物和高等生物,水便得到净化。

影响水体自净过程的因素影响水体自净过程的因素很多,主要有:河流、湖泊、海洋等水体的水文、地形等条件;水中微生物的种类和数量;水温和复氧(大气中的氧溶于水体中)状况;水化学条件,以及污染物的性质和浓度。这几种过程是同时发生、相互影响的。一般情况下水体净化以物理和生物化学过程为主。

迁移扩散理论污染物进入水体后会发生迁移、扩散和转化,是通过污染物和水体之间相互作用产生的复杂的物理、化学、生物等作用而变化的,整个过程取决于污染物的特性和受纳水体的背景条件。水污染的物理作用是指污染物进入水体后只改变其物理性状、空间位置,而不改变其化学性质、不参与生化作用的过程。例如污染物的沉淀、扩散等过程。而化学作用是指污染物进入水体后,发生了化学性质或形态、价态上的转化,水质发生了化学性质的变化。生物作用则体现在污染物通过生物的生理生化作用及食物链的传递过程中发生的生物特有的生命作用过程。例如分解、转化和富集作用等2。

本词条内容贡献者为:

黄头生 - 副教授 - 华北电力大学