污染物的降解能力与湖泊纳污能力综述

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1、污染物的降解能力与湖泊纳污能力综述吴超(南昌工程学院)摘要：湖泊作为封闭、半封闭的水体，具有与河流不同的水力特性和自净规律。它具有纳污吐清的功能，不仅是农业、养殖业、以及生活用水的主要水源，同时还具有维持生物多样性，调节气候，蓄纳洪水，调节地表径流，净化水质等功能。湖泊生态系统通过吸附、植物的吸收、沉降等作用阻截悬浮物而使水体得到改善。但是随着经济的发展，城镇人口不断增加，工业废水、生活污水的排放量也日益增加，大量营养物不断流入湖泊，湖泊已成为接纳污水的天然大水体，面临着严重的污染问题。1.污染物的降解定义与降解系数定义污染物的降解分为三种：（1）有机化合物分子中的碳原子数目减少，分子量降

2、低。（2）高分子化合物的大分子分解成较小的分子。（3）塑料降解：高分子聚合物达到生命周期的终结，使聚合物分子量下降、聚合物材料（塑料）物性下降。典型表现是：塑料发脆、破裂、变软、增硬、丧失力学强度等。塑料的老化、劣化就是一种降解现象。但一般塑料要降解为对环境无害经（少害化）的碎片或变成CO2和水，回归自然循环，需经历几十年、上百年的时间。降解系数：单位的生物量在单位时间内可以降解掉的污染物量。如污染物降解系数为0.2(/天),表示单位的生物量在一天时间内可以降解掉的污染物量为0.2。2.污染物的降解过程及降解系数污染物进入水体后，立即受到水体的平流输移、纵向离散和横向混合作用，同时与水体发

3、生物理、化学和生物生化作用，是水体中污染物浓度逐渐降低，水质逐渐转好，这就是污染物在水中的稀释降解过程。在这一过程中，大多数有毒污染物经过各种物理化学和生物作用转化为低毒或无毒的化合物；一些不稳定的化合物转变成稳定的化合物；重金属等污染物随着吸附作用而逐渐沉淀，进入底泥；而一些复杂的有机物，逐步氧化分解为较简单的化合物。污染物的稀释降解过程是连续不断的，其浓度呈逐渐下降趋势，并且在整个自净过程中，初期水体中的溶解氧会因参加反应急剧下降，而随着自净过程的进行，水中的溶解氧在降低到一定程度后，缓缓上升，恢复到原有水平。污染物的稀释降解过程主要是水体对污染物进行物理作用、化学作用和生物作用的共同

4、结果。物理作用主要包括水体对污染物的稀释、吸附、沉淀、凝聚等方面，例如高浓度废污水进入水体后，首先会受到水体的混合、稀释，水量越大或径污比越大，稀释效果越好；污染物同时也会被水体中的悬浮物如泥沙所吸附、沉淀，致使污染物浓度下降；化学作用是污染物与水体组份发生化学反应，使污染物浓度降低，化学作用主要包括氧化、还原、分解等方面。例如水体中亚硝酸盐等一些还原性污染物会在氧的作用下，逐步氧化至硝酸盐；一些重金属离子如Fe、Pb等，在碱性水环境条件下（如黄河水体的PH值一般在8.0左右，呈弱碱性），会和水中的OH-结合产生沉淀，使水中重金属离子浓度下降；水体的生化作用是污染物被水体中各种微生物所分解

5、的过程，如水中的好氧微生物会在氧的作用下，把一些有机物分解成无机物，如二氧化碳、水，把氨转化为硝酸盐，使水体得到净化。在水体实际纳污能力计算中，为了反映污染物的稀释降解过程，常引入污染物综合降解系数这一参数。将污染物受水体的物理、化学和生物等作用通过综合降解系数来反映，其反映了污染物自净过程的快慢程度，一般情况下其精度能够满足水资源保护规划与管理的要求。3．污染物综合降解系数的影响因素污染物的稀释降解过程是个复杂、多变的过程，因此反映污染物自净过程的综合降解系数受诸多因素影响，其中较为重要的有：水温、污染物的浓度梯度、水文特征、河道状况等。3.1水温的影响污染物受纳水体的温度直接影响到污染

6、物的自净过程中各种化学、生化作用的进行，例如水温的提高可以加剧污染物的分解、氧化反应、微生物的活性，有利于污染物的降解。因此，在同等条件下，水温较高的水域的综合降解系数要高于水温较低的水域。水温对综合降解系数影响较大，一般来说，对于北方河流，夏季的降解系数要比同河段冬季的降解系数高出1～2倍，这也是有些河流枯水期水质恶化的一个重要原因。3.2污染物浓度梯度的影响污染物由于组成成分不同，其自净快慢程度也是不相同的，并且同一种污染物进入水体的浓度梯度不同，或水体中该污染物的浓度梯度不同，其自净的快慢程度也不尽相同。一般说来，若浓度梯度较大，即污染物在水体中的浓度较高，污染物就较易于同水体发生作

7、用，其物理、化学、生化作用速度较快，程度较高，那么其自净相对较快，反之低浓度污染物的自净就相对较慢。同时，污染物在其自净过程中，自净降解的速度是呈动态变化的，一般来说，污染物进入水体的初期，自净速度较快，随着自净程度的提高，污染物浓度的下降，其自净速度也是越来越慢的，最终达到一定的平衡。3.3水文特征的影响河流的水文特征包括流量、流速、河宽、水深、含沙量等方面。一般来说，河流的流量越大，那么径污比也越大，也越有利于污染物