2.6.2河流水體自凈機(jī)理

　　1.河流水體的自凈過程

　　受污染的河流經(jīng)過物理、化學(xué)和生物等方面的作用，使污染物濃度降低或轉(zhuǎn)化，水體恢復(fù)到原有的狀態(tài)這種現(xiàn)象稱為水體自凈。水體自凈機(jī)理包括物理作用、化學(xué)作用以及生物作用。

　�。�1）物理凈化作用

　　污水或污染物排于水體之后，可沉淀固體逐漸沉至水底形成底泥，懸浮膠體和溶解性污染物則因混合擴(kuò)散稀釋而逐漸降低其在水中的濃度。污水排入河流的混合過程主要包括三個(gè)階段：

　�、儇Q向混合階段；

　�、跈M向混合階段；

　�、鄱蚊娉浞只旌虾箅A段。

　�。�2）化學(xué)凈化作用

　　是指污染物質(zhì)由于氧化、還原、分解等作用而使河水中的污染物質(zhì)濃度降低的過程。水體中通過多種化學(xué)或物理化學(xué)作用能去除水中的污染物。

　�。�3）生物凈化作用

　　由于水中生物活動(dòng)，尤其是水中微生物對有機(jī)物的氧化分解作用而引起的污染物質(zhì)濃度降低的過程稱為生物凈化作用。生物化學(xué)作用后，最終使有機(jī)物無機(jī)化，由有害向無害轉(zhuǎn)化。

　　2.河流水體的自凈模型

　　（1）混合稀釋模型

　�。�2）氧垂曲線模型

　　排入河水中的有機(jī)物經(jīng)微生物降解，一方面消耗水中的DO使河水虧氧，另一方面，空氣中的氧通過河流水面不斷地溶入水中，會(huì)使DO逐步增加直至得到恢復(fù)，所以耗氧與復(fù)氧是同時(shí)進(jìn)行的氧垂曲線分為三段：第一段耗氧速度大于復(fù)氧速度，水中的DO含量急劇下降，虧氧量增加，直到耗氧速率等于復(fù)氧速率。第二段，復(fù)氧速率開始超過耗氧速率，水中DO含量開始回升，虧氧量逐漸減少，直至轉(zhuǎn)折點(diǎn)。第三段，從轉(zhuǎn)折點(diǎn)后，DO含量繼續(xù)回升，虧氧量繼續(xù)減少，直到恢復(fù)到排污點(diǎn)前的狀態(tài)。

　　2.6.3流域水污染防治的基本方法

　　流域水污染防治是以某一水系流域作為污染防治對象，通過法制、行政管理、經(jīng)濟(jì)和工程技術(shù)等方面的綜合性措施，有效而經(jīng)濟(jì)地防治全流域區(qū)域內(nèi)的污染，使其恢復(fù)或保持良好的水環(huán)境質(zhì)量和水資源的正常使用價(jià)值。流域水污染防治的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

　　1.水體水質(zhì)評價(jià)

　　通過對水體的水質(zhì)評價(jià)能夠判斷水體被污染的程度，為制定流域水污染防治方案提供科學(xué)依據(jù)，根據(jù)監(jiān)測取得的大量資料，對水體的水質(zhì)作出綜合性的定量評價(jià)。

　　2.水體水質(zhì)預(yù)測

　　在環(huán)境影響評價(jià)中非常重要，可以為流域水污染防治的規(guī)劃與控制提供科學(xué)的決策依據(jù)，從而為優(yōu)化污染防治的資金投入服務(wù)。

　　水體水質(zhì)預(yù)測包括廢水量的預(yù)測和污染物排放量預(yù)測，預(yù)測方法有水質(zhì)相關(guān)法和水質(zhì)模型法。

　　3.污染物總量控制

　　首先要調(diào)查流域內(nèi)的污染現(xiàn)狀和規(guī)律，計(jì)算出水體的自凈容量，即水體對某一污染物在相應(yīng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值時(shí)的極限容納量，進(jìn)而確定各種污染物的允許排放總量，然后對流域內(nèi)的污染源通過不同治理方案技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的比較，確定出最優(yōu)的治理方案。

　　4.綜合管理措施

　　應(yīng)依靠管理，從法律、行政、經(jīng)濟(jì)和宣傳四大方面著手，做好全流域的水污染防治工作。其管理措施主要包括：

　　（1）加強(qiáng)立法，嚴(yán)格執(zhí)法；

　　（2）行政措施，落到實(shí)處；

　�。�3）大力節(jié)水，提高效益；

　�。�4）宣傳教育，重在堅(jiān)持。

　　2.6.4水體生態(tài)修復(fù)的基本原理

　　水體生態(tài)修復(fù)是指利用生態(tài)學(xué)的原理，使污染水體恢復(fù)到未污染狀態(tài)所采用的技術(shù)。其特點(diǎn)是充分發(fā)揮現(xiàn)有水利工程的作用，綜合利用流域內(nèi)的濕地、灘涂、水塘和堤坡等自然資源及人工合成材料，對天然水域自恢復(fù)能力和自凈能力進(jìn)行強(qiáng)化。

　　1.物理凈化法

　　是采用物理的、機(jī)械的方法對污染水體進(jìn)行人工凈化，其工藝設(shè)備簡單、易于操作。

　�。�1）引水稀釋

　　是通過工程調(diào)水對污染水體進(jìn)行稀釋，使水體在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。該方法能增加流速，使水體中氧的濃度增加，使水生微生物、動(dòng)植物的數(shù)量和各類也相應(yīng)增加，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。缺點(diǎn)是對引水水域和引入水水域又有一定的負(fù)面影響，可能會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)水域的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化。

　�。�2）底泥疏浚

　　河流、湖泊底泥中含有大量的有機(jī)物和氮磷營養(yǎng)鹽，在一定條件下會(huì)從底泥中溶出使水質(zhì)惡化。對沉積嚴(yán)重的河段和湖泊進(jìn)行底泥疏�？苫謴�(fù)河流和湖泊的正常功能。

　　2.化學(xué)凈化法

　　通過向污染水體投加化學(xué)藥劑，使藥劑與污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到去除水體中污染物的目的。

　　3.生物凈化法

　　利用天然本中的微生物氧化分解有機(jī)物，通過人工措施來創(chuàng)造更有利于微生物生長和繁殖的環(huán)境，從而可提高對污染水體有機(jī)物的降解效率，有投菌法、生物膜技術(shù)和曝氣充氧技術(shù)等。

　�。�1）投菌法可以采用生物試劑添加技術(shù)和固定化酶等。

　�。�2）生物膜技術(shù)

　　是以天然材料或人工材料為載體，利用在其表面形成的生物膜對污染水體進(jìn)行凈化。

　�。�3）曝氣充氧技術(shù)

　　是用人工方法向河道中充入空氣，加速水體復(fù)氧過程，從而改善河流的水質(zhì)狀況。

　　4.自然凈化法

　　是根據(jù)仿生學(xué)原理，并通過恢復(fù)水體自凈功能降解污染物質(zhì)的一種方法，該方法強(qiáng)調(diào)人與自然的和諧統(tǒng)一，因而成為當(dāng)前國內(nèi)外水體生態(tài)修復(fù)研究的重點(diǎn)。

　�。�1）穩(wěn)定塘與水生植物塘

　�。�2）人工濕地凈化技術(shù)

　　主要是利用土壤-微生物-植物生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機(jī)制和對污染物的綜合凈化功能使河流水質(zhì)得到不同程度的改善。

　�。�3）土地處理技術(shù)

　　利用土壤和植物系統(tǒng)的吸附、過濾和凈化作用達(dá)到凈化的目的。

　�。�4）人工生態(tài)浮島

　　（5）魚類控制技術(shù)