自然環(huán)境包括水環(huán)境對污染物質(zhì)都具有一定的承受能力,即所謂環(huán)境容量。水體能夠在其環(huán)境容量的范圍內(nèi),經(jīng)過水體的物理、化學和生物的作用,使排入污染物質(zhì)的濃度和毒性隨時間的推移,在向下游流動的過程中自然降低,稱之為水體的自凈作用。也可簡單地說,水體受到污染后,靠自然能力逐漸變潔的過程稱為水體的自凈。
水體的自凈過程很復雜,按其機理劃分有:
(1)物理過程。其中包括稀釋、混合、擴散、揮發(fā)、沉淀等過程。水體中的污染物質(zhì)在這一系列的作用下,其濃度得以降低。稀釋和混合作用是水環(huán)境中極普遍的現(xiàn)象,又是比較復雜的一項過程,它在水體自凈中起著重要的作用。
(2)化學及物理化學過程。污染物質(zhì)通過氧化、還原、吸附、凝聚、中和等反應使其濃度降低。
(3)生物化學過程。污染物質(zhì)中的有機物,由于水體中微生物的代謝活動而被分解、氧化并轉(zhuǎn)化為無害、穩(wěn)定的無機物,從而使?jié)舛冉档汀?/p>
總之,水體的自凈作用包含著十分廣泛的內(nèi)容,任何水體的自凈作用又常是相互交織在一起的,物理過程、化學和物化過程及生物化學過程常常是同時同地產(chǎn)生,相互影響,其中常以生物自凈過程為主,生物體在水體自凈作用中是最活躍、最積極的因素。例如:河流對污染物的凈化過程大致如下:當污染物質(zhì)排入河流后,首先被流水混合、稀釋擴散,比水重的粒子即沉降堆集在河床上;接著可氧化的物質(zhì)被水中的氧所氧化;有機物質(zhì)通過水中微生物的作用進行生物化學的氧化分解還原成無機物質(zhì);與此同時,河流表面又不斷地從大氣獲得氧氣,補充水中被消耗掉的溶解氧;陽光可以殺死病原微生物;…。這樣經(jīng)過一段時間,河水流到一定距離后就恢復到原來的“清潔”狀態(tài)。水的自凈能力與水體的水量、流速等因素有關。水量大、流速快,水的自凈能力就強。但是,水對有機氯農(nóng)藥、合成洗滌劑、多氯聯(lián)苯等物質(zhì)以及其它難于降解的有機化合物、重金屬、放射性物質(zhì)等的自凈能力是及其有限的。