水體自凈實(shí)現(xiàn)方式

水體自凈主要通過(guò)三方面作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。廣義的是指受污染的水體由于物理、化學(xué)、生物等方面的作用，使污染物濃度逐漸降低，經(jīng)一段時(shí)間后恢復(fù)到受污染前的狀態(tài); 狹義的是指水體中微生物氧化分解有機(jī)污染物而使水質(zhì)凈化的作用。 影響水體自凈過(guò)程的因素很多，主要有：河流、湖泊、海洋等水體的地形和水文條件; 水中微生物的種類(lèi)和數(shù)量;水溫和復(fù)氧(大氣中的氧接觸水面溶入水體)狀況;污染物的性質(zhì)和濃度等。水體自凈機(jī)理包括沉淀、稀釋、混合等物理過(guò)程以及生物化學(xué)過(guò)程。各種過(guò)程同時(shí)發(fā)生，相互影響，并相互交織進(jìn)行。一般說(shuō)來(lái)，物理和生物化學(xué)過(guò)程在水體自凈中占主要地位。水體的自凈能力是有一定限度的，與其環(huán)境容量有關(guān)。水體自凈是一種資源，合理而充分利用水體自凈能力，可減輕人工處理污染的負(fù)擔(dān)，并據(jù)此安排生產(chǎn)力布局以最經(jīng)濟(jì)的方法控制和治理污染源。

水體自凈物理作用

物理作用包括可沉性固體逐漸下沉，懸浮物、膠體和溶解性污染物稀釋混合，濃度逐漸降低。其中稀釋作用是一項(xiàng)重要的物理凈化過(guò)程。

水體自凈化學(xué)作用

污染物質(zhì)由于氧化、還原、酸堿反應(yīng)、分解、化合、吸附和凝聚等作用而使污染物質(zhì)的存在形態(tài)發(fā)生變化和濃度降低。化學(xué)自凈是指水體中的污染物質(zhì)通過(guò)氧化 、還原、中和、吸附、凝聚等反應(yīng)，使其濃度降低的過(guò)程。影響這種自凈能力的因素有污染物質(zhì)的形態(tài)和化學(xué)性質(zhì)水體的溫度、氧化還原電位、酸堿度等。水體中化學(xué)自凈能力的強(qiáng)弱，主要從以下3個(gè)方面反映出來(lái)。

一是反映在DO的含量水平上。在化學(xué)自凈過(guò)程中，作為水體氧化劑DO，其含量高低能夠衡量水體自凈能力的強(qiáng)弱，因?yàn)镈O的含量不僅直接影響水生生物的新陳代謝和生長(zhǎng)，還直接影響水體中有機(jī)物的分解速率及物質(zhì)循環(huán)。若水體中的DO含量高,既對(duì)水生生物的繁殖生長(zhǎng)起促進(jìn)作用，又能加快有機(jī)物的分解速度，使生態(tài)中的物質(zhì)循環(huán)，尤其是氮的循環(huán)達(dá)到最佳循環(huán)效果，提高水體的自凈能力。大清河河口區(qū)水體的 DO含量極低，因而水體中有機(jī)物的氧化分解速度緩慢，有機(jī)物的大量積累，河口區(qū)水環(huán)境質(zhì)量下降，直接影響水生生物的繁殖和生長(zhǎng)。

二是反映在有機(jī)污染物的氧化分解能力上。COD是反映水體有機(jī)污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)，其含量的高低能夠體現(xiàn)水體質(zhì)量的好壞。大清河河口區(qū)水體中的COD和BOD₅含量高，一方面表明該水體的有機(jī)污染比較嚴(yán)重，另一方面則表明該水體自凈能力較差，缺乏將復(fù)雜組分的有機(jī)物分解成簡(jiǎn)單組分無(wú)機(jī)化合物的環(huán)境能。

三是反映在營(yíng)養(yǎng)鹽的形態(tài)轉(zhuǎn)化和消減程度上。在化學(xué)自凈過(guò)程中，三態(tài)無(wú)機(jī)氮的含量變化能夠反映水體自凈能力的強(qiáng)弱。這是因?yàn)楣I(yè)廢水和生活污水中含有大量的含氮有機(jī)物，在水體溶解氧充分的條件下，好氧細(xì)菌能把有機(jī)物徹底分解成二氧化碳、水及硝酸鹽等穩(wěn)定性化合物。但若水體中含氮有機(jī)物過(guò)量時(shí)，水體沒(méi)有能力把全部有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，而只能轉(zhuǎn)化到某一階段，如氨或亞硝酸鹽。因此硝酸鹽、亞硝酸鹽和氨氮的含量及比例能夠很好體現(xiàn)水體的自凈能力。大清河河口區(qū)水體中氨氮的含量很高，但是亞硝酸鹽和硝酸鹽含量很低，說(shuō)明大清河河口區(qū)水體的污染負(fù)荷已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其自凈能力。另外，沉積物向上覆水體釋放大量有機(jī)物 ，也是導(dǎo)致該水域氨氮含量始終維持較高含量的直接原因。

水體自凈生物作用

由于各種生物（藻類(lèi)、微生物等）的活動(dòng)特別是微生物對(duì)水中有機(jī)物的氧化分解作用使污染物降解。它在水體自凈中起非常重要的作用。水體中的污染物的沉淀、稀釋、混合等物理過(guò)程，氧化還原、分解化合、吸附凝聚等化學(xué)和物理化學(xué)過(guò)程以及生物化學(xué)過(guò)程等，往往是同時(shí)發(fā)生，相互影響，并相互交織進(jìn)行。一般說(shuō)來(lái)，物理和生物化學(xué)過(guò)程在水體自凈中占主要地位。生物自凈是指進(jìn)入水體的污染物，經(jīng)過(guò)水生生物降解和吸收作用，使其濃度降低或轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)的過(guò)程 。生物凈化過(guò)程進(jìn)行的快慢和程度與污染物的性質(zhì)和數(shù)量 、（微）生物種類(lèi)及水體溫度、供氧狀況等條件有關(guān) 。大清河河口區(qū)水體污染嚴(yán)重，水體中 DO含量很低 ,而且氨化作用較強(qiáng)，微生物生長(zhǎng)繁殖受到抑制，水體中微生物僅以氨化細(xì)菌等兼性細(xì)菌或厭氧細(xì)菌為主。河道兩側(cè)幾乎都是人工硬化堤岸，且水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，高等水生植物的繁殖和生長(zhǎng)困難，河口區(qū)水生生物的種類(lèi)和數(shù)量均很少。

廢水或污染物一旦進(jìn)入水體后，就開(kāi)始了自凈過(guò)程。該過(guò)程由弱到強(qiáng)，直到趨于恒定，使水質(zhì)逐漸恢復(fù)到正常水平。全過(guò)程的特征是：

1）進(jìn)入水體中的污染物，在連續(xù)的自凈過(guò)程中，總的趨勢(shì)是濃度逐漸下降。

2）大多數(shù)有毒污染物經(jīng)各種物理、化學(xué)和生物作用，轉(zhuǎn)變?yōu)榈投净驘o(wú)毒化合物。

3）重金屬一類(lèi)污染物，從溶解狀態(tài)被吸附或轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄曰衔?，沉淀后進(jìn)入底泥。

4）復(fù)雜的有機(jī)物，如碳水化合物，脂肪和蛋白質(zhì)等，不論在溶解氧富裕或缺氧條件下，都能被微生物利用和分解。先降解為較簡(jiǎn)單的有機(jī)物，再進(jìn)一步分解為二氧化碳和水。

5）不穩(wěn)定的污染物在自凈過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化合物。如氨轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}，再氧化為硝酸鹽。

6）在自凈過(guò)程的初期，水中溶解氧數(shù)量急劇下降，到達(dá)最低點(diǎn)后又緩慢上升，逐漸恢復(fù)到正常水平。

7）進(jìn)入水體的大量污染物，如果是有毒的，則生物不能棲息，如不逃避就要死亡，水中生物種類(lèi)和個(gè)體數(shù)量就要隨之大量減少。隨著自凈過(guò)程的進(jìn)行，有毒物質(zhì)濃度或數(shù)量下降，生物種類(lèi)和個(gè)體數(shù)量也逐漸隨之回升，最終趨于正常的生物分布。進(jìn)入水體的大量污染物中，如果含有機(jī)物過(guò)高，那么微生物就可以利用豐富的有機(jī)物為食料而迅速的繁殖，溶解氧隨之減少。隨著自凈過(guò)程的進(jìn)行，使纖毛蟲(chóng)之類(lèi)的原生動(dòng)物有條件取食于細(xì)菌，則細(xì)菌數(shù)量又隨之減少；而纖毛蟲(chóng)又被輪蟲(chóng)、甲殼類(lèi)吞食，使后者成為優(yōu)勢(shì)種群。有機(jī)物分解所生成的大量無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分，如氮、磷等，使藻類(lèi)生長(zhǎng)旺盛，藻類(lèi)旺盛又使魚(yú)、貝類(lèi)動(dòng)物隨之繁殖起來(lái)。

水體自凈的定義有廣義與狹義兩種：廣義的定義指受污染的水體，經(jīng)過(guò)水中物理、化學(xué)與生物作用，使污染物濃度降低，并基本恢復(fù)或完全恢復(fù)到污染前的水平；狹義的定義指水體中的微生物氧化分解有機(jī)物而使得水體得以凈化的過(guò)程。

有機(jī)的自凈過(guò)程，一般分為三個(gè)階段。第一階段是易被氧化的有機(jī)物所進(jìn)行的化學(xué)氧化分解。該階段在污染物進(jìn)入水體以后數(shù)小時(shí)之內(nèi)即可完成。第二階段是有機(jī)物在水中微生物作用下的生物化學(xué)氧化分解。該階段持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短隨水溫、有機(jī)物濃度、微生物種類(lèi)與數(shù)量等而不同。一般要延續(xù)數(shù)天，但被生物化學(xué)氧化的物質(zhì)一般在5天內(nèi)可全部完成。第三階段是含氮有機(jī)物的硝化過(guò)程。這個(gè)過(guò)程最慢，一般要持續(xù)一個(gè)月左右。

從水體形成自凈作用的場(chǎng)所上看，水體的自凈作用又可分成以下幾類(lèi)：

水與大氣間的自凈作用

這種作用的表現(xiàn)，如河水中的二氧化碳、硫化氫等氣體的揮發(fā)釋放和氧氣溶入等。

水的自凈作用

污染物質(zhì)在河水中的稀釋、擴(kuò)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(xué)分解，以及放射性污染物質(zhì)的蛻變等等。

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。

水體底質(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(jī)污染物質(zhì)發(fā)生分解等。

水體的自凈能力是有限的，如果排入水體的污染物數(shù)量超過(guò)某一界限時(shí)，將造成水體的永久性污染，這一界限稱(chēng)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(lèi)與數(shù)量、水溫、復(fù)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(qiáng)度和紊動(dòng)擴(kuò)散強(qiáng)度。流速和流量大，不僅水體中污染物濃度稀釋擴(kuò)散能力隨之加強(qiáng)，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(lái)不利。

河流中含沙量的多少與水中某些污染物質(zhì)濃度有一定關(guān)系。例如，研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)黃河含沙量與含砷量呈正相關(guān)關(guān)系。這是因?yàn)槟嗌愁w粒對(duì)砷有強(qiáng)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(zhì)的化學(xué)轉(zhuǎn)化的速度，而且能通過(guò)影響水體中微生物的活動(dòng)對(duì)生物化學(xué)降解速度產(chǎn)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。深潭-急流-沙（河）灘是天然河道的一種基本結(jié)構(gòu)單元，分析認(rèn)為，深潭-急流-沙（河）灘系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)單元不同的環(huán)境異質(zhì)性，水體的自凈作用會(huì)增強(qiáng)。對(duì)其進(jìn)行采樣分析，測(cè)定其水質(zhì)指標(biāo)，檢驗(yàn)典型自然河道形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)水體自凈的影響，為河流生態(tài)修復(fù)提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：赤水河深潭水體中總氮、硝酸鹽氮、氨氮濃度大于急流，而溶解氧BOD₅、COD、總磷濃度表現(xiàn)為急流大于深潭。方差分析表明，深潭-急流總氮、BOD₅濃度在枯水期和豐水期均差異不顯著，枯水期深潭-急流硝酸鹽氮、氨氮、溶解氧、總磷濃度差異極顯著（P<0.01, n=9），豐水期深潭-急流硝酸鹽氮、氨氮、溶解氧、總磷濃度差異均不顯著。就采樣時(shí)期來(lái)看，總氮、硝酸鹽氮、氨氮、溶解氧、BOD₅、COD濃度均表現(xiàn)為枯水期大于豐水期，而總磷濃度表現(xiàn)為豐水期大于枯水期。以上結(jié)果表明，水體在經(jīng)過(guò)深潭-急流-沙（河）灘這一結(jié)構(gòu)單元時(shí)水質(zhì)會(huì)有差異，河流中不斷重復(fù)出現(xiàn)的深潭-急流-沙（河）灘系統(tǒng)能有效的改善河流水質(zhì)，提高水體的自凈能力。

太陽(yáng)輻射

太陽(yáng)輻射對(duì)水體自凈作用有直接影響和間接影響兩個(gè)方面。直接影響指太陽(yáng)輻射能使水中污染物質(zhì)產(chǎn)生光轉(zhuǎn)化；間接影響指可以引起水溫變化和促進(jìn)浮游植物及水生植物進(jìn)行光合作用。太陽(yáng)輻射對(duì)水深小的河流的自凈作用的影響比對(duì)水深大的河流大。

底質(zhì)

底質(zhì)能富集某些污染物質(zhì)。河水與河床基巖和沉積物也有一定物質(zhì)交換過(guò)程。這兩方面都可能對(duì)河流的自凈作用產(chǎn)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(guò)程，使汞重新回到河水中，所謂形成二次污染。此外，底質(zhì)不同，底棲生物的種類(lèi)和數(shù)量不同，對(duì)水體自凈作用的影響也不同。以松木片、透水磚、釉面瓷磚、礫石、生態(tài)磚、干砌石、漿砌石和蜂巢格賓為研究對(duì)象，結(jié)合室內(nèi)模擬和野外觀測(cè)，定量研究了河岸河床材料對(duì)河流自凈能力的影響，并從微生物的生物量、多樣性和酶活性三方面，探討了產(chǎn)生這種影響的內(nèi)在機(jī)理。

水生物和水中微生物

水中微生物對(duì)污染物有生物降解作用。某些水生物對(duì)污染物有富集作用，這兩方面都能減低水中污染物的濃度。因此，若水體中能分解污染物質(zhì)的微生物和能富集污染物質(zhì)的的水生物品種多、數(shù)量大，對(duì)水體自凈過(guò)程較為有利。

污染物的性質(zhì)和濃度

易于化學(xué)降解、光轉(zhuǎn)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(xué)降解、光轉(zhuǎn)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(jī)農(nóng)藥等化學(xué)穩(wěn)定性級(jí)高的合成有機(jī)化合物，在自然狀態(tài)下需十年以上的時(shí)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(zhì)。水體中某些重金屬類(lèi)污染物可能對(duì)微生物有害，從而降低了生物降解能力。2100433B

水體中的污染物在沒(méi)有人工凈化的措施的情況下，其濃度隨著時(shí)間和空間的推移而逐漸降低，逐漸恢復(fù)原有水質(zhì)的過(guò)程即成為水的自凈。實(shí)際上，水體自凈化可以看作是污染物在水中的遷移、轉(zhuǎn)化和衰減變化的過(guò)程。

水體自凈化可有如下過(guò)程：

（1） 物理自凈--由于水的湍流、渦流、擴(kuò)散、揮發(fā)、沉淀、過(guò)濾而使水凈化的過(guò)程。

（2） 物理化學(xué)凈化--通過(guò)溶解氧的作用，水體內(nèi)發(fā)生氧化、還原、化合、分解、中和、絡(luò)合、螯合、吸附、凝聚等使水體自凈化的過(guò)程。

（3） 生物凈化--通過(guò)水體中的微生物對(duì)污染物的消解作用，使水體得到凈化的過(guò)程。

從機(jī)制方面講可以將水體自凈分為物理自凈、化學(xué)自凈、生物自凈三類(lèi)。他們往往是同時(shí)發(fā)生而又相互影響的。

水體自凈化物理自凈化

物理自凈作用主要指的是污染物在水體中的混合稀釋和自然沉淀過(guò)程。沉淀作用指的是排入水體的污染物中含有微小的顆粒，如顆粒態(tài)的重金屬、蟲(chóng)卵等由于流速較小而逐漸沉入水底。污染物沉淀對(duì)水質(zhì)來(lái)說(shuō)是凈化，但對(duì)底泥來(lái)說(shuō)則污染物反而增加?；旌舷♂屪饔弥荒芙档退形廴疚锏臐舛龋荒軠p少其總量。水體的混合稀釋作用主要由紊動(dòng)擴(kuò)散作用、推流作用和離散作用引起。

水體自凈化化學(xué)自凈化

氧化還原反應(yīng)是水體化學(xué)凈化的重要作用。流動(dòng)的水流通過(guò)水面波浪不斷將大氣中的氧氣溶入，氧化其中的污染物，如某些重金屬離子可因氧化而生成難溶物（如鐵、錳等）而沉降析出；硫化物可氧化為硫代硫酸鹽而被凈化。還原作用對(duì)水體凈化也有作用，但這類(lèi)反應(yīng)多在微生物作用下進(jìn)行。因天然水體接近中性，左右酸堿反應(yīng)在水體中的作用不大。天然水體中含有各種各樣的膠體，如硅、鋁、鐵等的氫氧化物、黏土顆粒和腐殖質(zhì)等，由于有些微粒具有較大的表面積，另有一些物質(zhì)本身就是凝聚劑，這就是天然水體所具有的混凝沉淀做用，從而使有些污染物隨著這些作用從水中去除。

水體自凈化生物自凈化

生物自凈的基本過(guò)程是水中微生物（尤其是細(xì)菌）在溶解氧充分的情況下，將一部分有機(jī)污染物當(dāng)作食餌耗掉，將另一部分有機(jī)污染物氧化分解成無(wú)害的簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物。影響生物作用的關(guān)鍵是：溶解氧的含量、有機(jī)污染物的性質(zhì)、濃度以及微生物的種類(lèi)、數(shù)量等。生物自凈的快慢與有機(jī)污染物的數(shù)量和性質(zhì)有關(guān)。

水體的自凈能力是有限的，如果排入水體的污染物數(shù)量超過(guò)某一界限時(shí)，將造成水體的永久性污染，這一界限稱(chēng)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(lèi)與數(shù)量、水溫、復(fù)氧能力以及水體和污染物的組成、污染物濃度等。

水體自凈化水文要素

流速、流量直接影響到移流強(qiáng)度和紊動(dòng)擴(kuò)散強(qiáng)度。流速和流量大，不僅水體中污染物濃度稀釋擴(kuò)散能力隨之加強(qiáng)，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(lái)不利。

河流中含沙量的多少與水中某些污染物質(zhì)濃度有一定關(guān)系。例如，研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)黃河含沙量與含砷量呈正相關(guān)關(guān)系。這是因?yàn)槟嗌愁w粒對(duì)砷有強(qiáng)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(zhì)的化學(xué)轉(zhuǎn)化的速度，而且能通過(guò)影響水體中微生物的活動(dòng)對(duì)生物化學(xué)降解速度產(chǎn)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。深潭-急流-沙（河）灘是天然河道的一種基本結(jié)構(gòu)單元，分析認(rèn)為，深潭-急流-沙（河）灘系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)單元不同的環(huán)境異質(zhì)性，水體的自凈作用會(huì)增強(qiáng)。對(duì)其進(jìn)行采樣分析，測(cè)定其水質(zhì)指標(biāo)，檢驗(yàn)典型自然河道形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)水體自凈的影響，為河流生態(tài)修復(fù)提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：赤水河深潭水體中總氮、硝酸鹽氮、氨氮濃度大于急流，而溶解氧BOD₅、COD、總磷濃度表現(xiàn)為急流大于深潭。方差分析表明，深潭-急流總氮、BOD₅濃度在枯水期和豐水期均差異不顯著，枯水期深潭-急流硝酸鹽氮、氨氮、溶解氧、總磷濃度差異極顯著（P<0.01, n=9），豐水期深潭-急流硝酸鹽氮、氨氮、溶解氧、總磷濃度差異均不顯著。就采樣時(shí)期來(lái)看，總氮、硝酸鹽氮、氨氮、溶解氧、BOD₅、COD濃度均表現(xiàn)為枯水期大于豐水期，而總磷濃度表現(xiàn)為豐水期大于枯水期。以上結(jié)果表明，水體在經(jīng)過(guò)深潭-急流-沙（河）灘這一結(jié)構(gòu)單元時(shí)水質(zhì)會(huì)有差異，河流中不斷重復(fù)出現(xiàn)的深潭-急流-沙（河）灘系統(tǒng)能有效的改善河流水質(zhì)，提高水體的自凈能力。

水體自凈化太陽(yáng)輻射

太陽(yáng)輻射對(duì)水體自凈作用有直接影響和間接影響兩個(gè)方面。直接影響指太陽(yáng)輻射能使水中污染物質(zhì)產(chǎn)生光轉(zhuǎn)化；間接影響指可以引起水溫變化和促進(jìn)浮游植物及水生植物進(jìn)行光合作用。太陽(yáng)輻射對(duì)水深小的河流的自凈作用的影響比對(duì)水深大的河流大。

水體自凈化底質(zhì)

底質(zhì)能富集某些污染物質(zhì)。河水與河床基巖和沉積物也有一定物質(zhì)交換過(guò)程。這兩方面都可能對(duì)河流的自凈作用產(chǎn)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(guò)程，使汞重新回到河水中，所謂形成二次污染。此外，底質(zhì)不同，底棲生物的種類(lèi)和數(shù)量不同，對(duì)水體自凈作用的影響也不同。以松木片、透水磚、釉面瓷磚、礫石、生態(tài)磚、干砌石、漿砌石和蜂巢格賓為研究對(duì)象，結(jié)合室內(nèi)模擬和野外觀測(cè)，定量研究了河岸河床材料對(duì)河流自凈能力的影響，并從微生物的生物量、多樣性和酶活性三方面，探討了產(chǎn)生這種影響的內(nèi)在機(jī)理。

水體自凈化水生物和水中微生物

水中微生物對(duì)污染物有生物降解作用。某些水生物對(duì)污染物有富集作用，這兩方面都能減低水中污染物的濃度。因此，若水體中能分解污染物質(zhì)的微生物和能富集污染物質(zhì)的的水生物品種多、數(shù)量大，對(duì)水體自凈過(guò)程較為有利。

水體自凈化污染物的性質(zhì)和濃度

易于化學(xué)降解、光轉(zhuǎn)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(xué)講解、光轉(zhuǎn)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(jī)農(nóng)藥等化學(xué)穩(wěn)定性級(jí)高的合成有機(jī)化合物，在自然狀態(tài)下需十年以上的時(shí)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(zhì)。水體中某些重金屬類(lèi)污染物可能對(duì)微生物有害，從而降低了生物降解能力。