水體的自凈能力是有限的,如果排入水體的污染物數量超過某一界,將造成水體的永久性污染,這一界限稱為水體的自凈容量或水環(huán)境容量。影響水體自凈的因素很多,其中主要因素有:受納水體的地理、水文條件、微生物的種類與數量、水溫、復氧能力以及水體和污染物的組成、污染物濃度等。
水文要素
流速、流量直接影響到移流強度和紊動擴散強度??荚?大|流速和流量大,不僅水體中污染物濃度稀釋擴散能力隨之加強,而且水汽界面上的氣體交換速度也隨之增大。河流中流速和流量有明顯的季節(jié)變化,洪水季節(jié),流速和流量大,有利于自凈;枯水季節(jié),流速和流量小,給自凈帶來不利。
河流中含沙量的多少與水中某些污染物質濃度有一定關系。例如,研究發(fā)現(xiàn)中國黃河含沙量與含砷量呈正相關關系。這是因為泥沙顆粒對砷有強烈的吸附作用。一旦河水澄清,含砷量就大為減少。
水溫不僅直接影響到水體中污染物質的化學轉化的速度,而且能通過影響水體中微生物的活動對生物化學降解速度產生影響,隨著水溫的增加,bod(生物耗氧量)的降低速度明顯加快。但水溫高卻不利于水體富氧。
太陽輻射
太陽輻射對水體自凈作用有直接影響和間接影響兩個方面。直接影響指太陽輻射能使水中污染物質產生光轉化;間接影響指可以引起水溫變化和促進浮游植物及水生植物進行光合作用。太陽輻射對水深小的河流的自凈作用的影響比對水深大的河流大。
底質
底質能富集某些污染物質。河水與河床基巖和沉積物也有一定物質交換過程。這兩方面都可能對河流的自凈作用產生影響。例如河底若有鉻鐵礦露頭,則河水中含鉻可能較高;又如汞易被吸附在泥沙上,隨之沉淀而在底泥中累積,雖較穩(wěn)定,但在水與底泥界面上存在十分緩慢的釋放過程,使汞重新回到河水中,所謂形成二次污染。此外,底質不同,底棲生物的種類和數量不同,對水體自凈作用的影響也不同。
水生物和水中微生物
水中微生物對污染物有生物降解作用。某些水生物對污染物有富集作用,這兩方面都能減低水中水中污染物的濃度。因此,若水體中能分解污染物質的微生物和能富集污染物質的的水生物品種多、數量大,對水體自凈過程較為有利。
污染物的性質和濃度
易于化學講解、光轉化和生物降解的污染物顯然最容易得以自凈。例如酚和氰,由于它們易揮發(fā)和氧化分解,而又能為泥沙和底泥吸附,因此在水體中較易凈化。難于化學講解、光轉化和生物降解的污染物也難在水體中的得以自凈。例如合成洗滌劑、有機農藥等化學穩(wěn)定性級高的合成有機化合物,在自然狀態(tài)下需十年以上的時間才能完全分解,它們以水流作為載體,逐漸蔓延,不斷積累,成為全球性污染的代表性物質。水體中某些重金屬類污染物可能對微生物有害,從而降低了生物降解能力。
水文要素
流速、流量直接影響到移流強度和紊動擴散強度??荚?大|流速和流量大,不僅水體中污染物濃度稀釋擴散能力隨之加強,而且水汽界面上的氣體交換速度也隨之增大。河流中流速和流量有明顯的季節(jié)變化,洪水季節(jié),流速和流量大,有利于自凈;枯水季節(jié),流速和流量小,給自凈帶來不利。
河流中含沙量的多少與水中某些污染物質濃度有一定關系。例如,研究發(fā)現(xiàn)中國黃河含沙量與含砷量呈正相關關系。這是因為泥沙顆粒對砷有強烈的吸附作用。一旦河水澄清,含砷量就大為減少。
水溫不僅直接影響到水體中污染物質的化學轉化的速度,而且能通過影響水體中微生物的活動對生物化學降解速度產生影響,隨著水溫的增加,bod(生物耗氧量)的降低速度明顯加快。但水溫高卻不利于水體富氧。
太陽輻射
太陽輻射對水體自凈作用有直接影響和間接影響兩個方面。直接影響指太陽輻射能使水中污染物質產生光轉化;間接影響指可以引起水溫變化和促進浮游植物及水生植物進行光合作用。太陽輻射對水深小的河流的自凈作用的影響比對水深大的河流大。
底質
底質能富集某些污染物質。河水與河床基巖和沉積物也有一定物質交換過程。這兩方面都可能對河流的自凈作用產生影響。例如河底若有鉻鐵礦露頭,則河水中含鉻可能較高;又如汞易被吸附在泥沙上,隨之沉淀而在底泥中累積,雖較穩(wěn)定,但在水與底泥界面上存在十分緩慢的釋放過程,使汞重新回到河水中,所謂形成二次污染。此外,底質不同,底棲生物的種類和數量不同,對水體自凈作用的影響也不同。
水生物和水中微生物
水中微生物對污染物有生物降解作用。某些水生物對污染物有富集作用,這兩方面都能減低水中水中污染物的濃度。因此,若水體中能分解污染物質的微生物和能富集污染物質的的水生物品種多、數量大,對水體自凈過程較為有利。
污染物的性質和濃度
易于化學講解、光轉化和生物降解的污染物顯然最容易得以自凈。例如酚和氰,由于它們易揮發(fā)和氧化分解,而又能為泥沙和底泥吸附,因此在水體中較易凈化。難于化學講解、光轉化和生物降解的污染物也難在水體中的得以自凈。例如合成洗滌劑、有機農藥等化學穩(wěn)定性級高的合成有機化合物,在自然狀態(tài)下需十年以上的時間才能完全分解,它們以水流作為載體,逐漸蔓延,不斷積累,成為全球性污染的代表性物質。水體中某些重金屬類污染物可能對微生物有害,從而降低了生物降解能力。

