2011年環(huán)保工程師考試知識點精華2

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      從反應(yīng)的結(jié)果看，好氧生物降解與厭氧生物降解的區(qū)別是，前者的產(chǎn)物是穩(wěn)定的無機物(如CO2、H2O等)，后者的產(chǎn)物則不完全是上述穩(wěn)定的無機物，而是還包括甲烷、乙酸等有機物和NH3等氧化不徹底的無機物。

　　在未受污染的水體中，水中都有一定濃度的溶解氧。但是，當水體受到有機物的污染后，水體中的微生物就會大量繁殖起來。由于好氧微生物比厭氧微生物生長快，所以好氧微生物首先發(fā)展壯大。當好氧微生物發(fā)展到一定數(shù)量，它們消耗水中溶解氧的速率有可能超過空氣中的氧氣向水中溶解的速率(稱為復氧速率)。一旦如此，水中的溶解氧濃度就開始迅速下降，直到濃度降到接近零，使水體呈現(xiàn)無氧或缺氧狀態(tài)。在缺氧或無氧狀態(tài)下，好氧微生物的生長受到抑制，而厭氧微生物則大量繁殖起來，繼承了大部分的自凈工作。實際上，當一個水體受到較嚴重的有機污染時，水中的溶解氧是隨水的深度變化的，表層水體的溶解氧較高，越往深處溶解氧越低，直至厭氧狀態(tài)。因此，好氧微生物集中在水體的上部，阻止了從空氣中補充進來的溶解氧向下層的傳遞，從而維持下層水體的厭氧狀態(tài)，使得厭氧微生物集中在水體的底部。

　　一般情況下，在天然河流中，對于有機污染物的自凈過程好氧生物降解起主要作用，生化過程中消耗的溶解氧，可從大氣及水生植物的光合作用中得到及時補充。圖7-1給出了正常受污河段生物凈化的好氧分解過程：首先，在水中溶解氧的參與下腐生細菌將可生化降解的膠態(tài)和溶解態(tài)的有機物分解為簡單、穩(wěn)定的無機物，如水、二氧化碳、氨氮和磷酸鹽等，進而再在亞硝化細菌和硝化細菌的作用下，將氨氮相繼轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。在這一過程中要消耗水中的溶解氧，當其濃度降低后，大氣中的氧可通過氣水界面向水體中擴散進行補充，微生物也在分解有機污染物的過程中不斷增殖，促使好氧分解過程不斷進行，直至污染物完全被分解，水體得以凈化為止。

　　4.細菌的自然死亡過程

　　污染物進入河流后，由于環(huán)境的變化(如基質(zhì)減少、日光殺菌、水溫及pH不適、化學毒物存在、吞食細菌的原生動物存在等)，使污水中帶來的細菌、病原菌、病毒等逐漸死亡，從而使水體在一定程度上得到自然凈化。

　　如從河流中形成自凈作用的場所上看，又可以分成以下幾類：

　　(1)河水與大氣間的自凈作用 這種作用表現(xiàn)為水體中氣態(tài)物質(zhì)向大氣中的擴散，如河水中的CO2、H2S等氣體的釋放。

　　(2)河水中的自凈作用 污染物質(zhì)在河水中的稀釋、擴散、氧化、還原，或由于水中微生物作用而使污染物質(zhì)發(fā)生生物化學分解，以及放射性污染物質(zhì)的蛻變等等。

　　(3)河水與底質(zhì)間的自凈作用 這種作用表現(xiàn)為河水中懸浮物質(zhì)的沉淀、污染物質(zhì)被河底淤泥吸附等等。

　　(4)河流底質(zhì)中的自凈作用 由于底質(zhì)中微生物的作用使底質(zhì)中的有機污染物質(zhì)發(fā)生分解等。

　　由此可見，河流自凈作用是包含著十分廣泛的內(nèi)容的，而在實際上這些作用又常相互交織在一起，因此在具體研究工作中必然要有所偏重。目前在河流自凈作用的研究上，多側(cè)重于狹義的自凈作用，即主要研究河水中的有機污染物質(zhì)由于微生物而形成的生物化學分解作用。從自凈作用產(chǎn)生的場所上看，目前則是以研究在水中發(fā)生的自凈作用為主。

　　四、河流水體的自凈規(guī)律

　　對接受以生活污水為主的河流自凈過程，著重討論河流水體的混合稀釋模型和氧垂曲線模型。

　　1.混合稀釋模型

　　稀釋作用的實質(zhì)是污染物在水體中因擴散而降低了濃度，稀釋并不能改變，也不能去除污染物質(zhì)。但是對于特定水體的生態(tài)系統(tǒng)而言，當污染物濃度降低到一定程度后，其對該水生環(huán)境或從某種使用角度出發(fā)來考慮的水質(zhì)的影響也就很小了，在一定程度上也就能夠滿足環(huán)境或人類的要求，也具有實際意義。

　　污染物質(zhì)進入水體后，存在兩種運動形式，一是由于水流的推動而產(chǎn)生的沿著水流前進方向的運動，稱為推流或平流;另一是由于污染物質(zhì)在水中濃度的差異而形成的污染物從高濃度處向低濃度處的遷移，這一運動被稱為擴散。廢水排入河流后，由于推流和擴散作用，逐漸與河水相混合，污染物的濃度逐漸降低。

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