林傳鼎 (1913～　　)

[拼音]：shuiti zijing

[英文]：self-purification of water bodies

廣義的指在物理、化學和生物作用下受汙染的水體逐漸自然淨化，水質復原的過程。狹義的指水體中微生物氧化分解有機汙染物而使水體淨化的作用。水體自淨可以發生在水中，如汙染物在水中的稀釋、擴散和水中生物化學分解等；可以發生在水與大氣介面，如酚的揮發；也可以發生在水與水底間的介面，如水中汙染物的沉澱、底泥吸附和底質中汙染物的分解等。

自然界各種水體都具有一定的自淨能力，在確定允許排入水體的汙染物量時，水體的自淨能力是一個重要的決策因素。但是，一定地區、一定時間內水體的自淨能力是有限度的。研究和正確運用水體自淨的規律，採取人工曝氣或引水衝汙稀釋等輔助措施，強化自淨能力，是減少或消除水體汙染的途徑之一。

水體自淨大致分為三類，它們同時發生、相互影響。

物理淨化

汙染物質由於稀釋、擴散、混合和沉澱等過程而降低濃度。汙水進入水體後，可沉性固體在水流紊動較弱的地方逐漸沉入水底，形成汙泥。懸浮體、膠體和溶解性汙染物因混合、稀釋，濃度逐漸降低。汙水稀釋的程度用稀釋比表示。對河流來說，用參與混合的河水流量與汙水流量之比表示。汙水排入河流經相當長的距離才能達到完全混合。因此這一比值是變化的。達到完全混合的距離受許多因素的影響。主要有：稀釋比、河流水文情勢、河道彎曲程度、汙水排放口的位置和型式等。在湖泊、水庫和海洋中影響汙水稀釋的因素還有水流方向、風向和風力、水溫和潮汐等。

化學淨化

汙染物質由於氧化還原、酸鹼反應、分解化合和吸附凝聚等化學或物理化學作用而降低濃度。流動的水體從水面上大氣溶入氧氣，使汙染物中鐵、錳等重金屬離子氧化，生成難溶物質析出沉降。某些元素在一定酸性環境中形成易溶性化合物，隨水漂移而稀釋；在中性或鹼性條件下，某些元素形成難溶化合物而沉降。天然水中的膠體和懸浮物質微粒，吸附和凝聚水中汙染物，隨水流運移或逐漸沉降。

生物淨化

生物活動尤其是微生物對有機物的氧化分解使汙染物質的濃度降低，又稱生物化學淨化。工業有機廢水和生活汙水排入水域後，即產生分解和轉化，並消耗水中溶解氧。水中一部分有機物消耗於腐生微生物的繁殖，轉化為細菌機體，另一部分轉化為無機物。細菌又成為原生動物的食料。有機物逐漸轉化為無機物和高等生物，水便淨化。如果有機物過多，氧氣消耗量大於補充量，水中溶解氧不斷減少，終於因缺氧，有機物由好氧分解轉為厭氧分解，於是水體變黑髮臭。

溶解氧的變化反映了水體中有機汙染物淨化的過程，因而可以把溶解氧作為水體淨化的標誌。溶解氧的變化可用氧垂曲線表示 (見圖)。

圖中ɑ為有機物分解的耗氧曲線，b為水體復氧曲線，c為氧垂曲線，最低點Cp為最大缺氧點。若Cp點的溶解氧量大於有關規定的量如地面水三級水質標準為4毫克/升，從溶解氧的角度說明，汙水排放未超過河段的自淨能力。如果排入有機汙染物過多，超過河流自淨能力，則Cp點低於規定的最低溶解氧含量，甚至在排放點下的某一段會出現無氧狀態，此時氧垂曲線中斷，水體失去自淨能力。

河流的水體自淨已有很多研究，提出了各種計算模式，包括有機汙染物的耗氧、水體的復氧、光合作用產氧、底泥有機物耗氧、氨氮硝化耗氧等因素的數學模型。