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生物凈化過(guò)程

生物凈化是指在微生物的作用下，有機(jī)污染物逐漸分解、氧化使其含量逐漸降低的過(guò)程。進(jìn)入水體的有機(jī)污染物的凈化，主要有賴于生物化學(xué)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中微生物消耗或吸收了水中的污染物，使得水體向凈化的方向轉(zhuǎn)變。造成這一轉(zhuǎn)變的生物化學(xué)過(guò)程常被稱作生物降解。生物降解是指在微生物作用下，有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為低級(jí)有機(jī)物和簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物的過(guò)程。

生物降解分為好氧生物降解和厭氧生物降解。前者是指在溶解氧(氧分子)存在的條件下，由好氧微生物完成的生物化學(xué)反應(yīng);后者是指在氧氣不足或無(wú)氧氣的情況下，由厭氧微生物完成的生物化學(xué)反應(yīng)。有的微生物既能在有氧條件下進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)，也能在無(wú)氧或缺氧條件下進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)，稱為兼性微生物。

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(wú)機(jī)物(如CO2、H2O等)，后者的產(chǎn)物則不完全是上述穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物，而是還包括甲烷、乙酸等有機(jī)物和NH3等氧化不徹底的無(wú)機(jī)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(dāng)水體受到有機(jī)物的污染后，水體中的微生物就會(huì)大量繁殖起來(lái)。由于好氧微生物比厭氧微生物生長(zhǎng)快，所以好氧微生物首先發(fā)展壯大。

當(dāng)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(guò)空氣中的氧氣向水中溶解的速率(稱為復(fù)氧速率)。一旦如此，水中的溶解氧濃度就開(kāi)始迅速下降，直到濃度降到接近零，使水體呈現(xiàn)無(wú)氧或缺氧狀態(tài)。在缺氧或無(wú)氧狀態(tài)下，好氧微生物的生長(zhǎng)受到抑制，而厭氧微生物則大量繁殖起來(lái)，繼承了大部分的自凈工作。

實(shí)際上，當(dāng)一個(gè)水體受到較嚴(yán)重的有機(jī)污染時(shí)，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(bǔ)充進(jìn)來(lái)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。

化學(xué)凈化過(guò)程

化學(xué)凈化是指污染物進(jìn)入水體后在化學(xué)(或物理化學(xué))作用下而使其濃度降低的過(guò)程。水體中進(jìn)行的化學(xué)或物理化學(xué)凈化過(guò)程，包括氧化-還原、酸堿中和、沉淀-溶解、分解-化合、吸附-解吸、凝聚-膠溶等。例如，水體中的低價(jià)金屬離子(如二價(jià)鐵、二價(jià)錳等)，可通過(guò)氧化作用生成難溶的高價(jià)金屬氫氧化物而沉淀下來(lái);六價(jià)鉻可通過(guò)還原作用而轉(zhuǎn)化為毒性較小的三價(jià)鉻;水中的粘土礦物質(zhì)及腐殖酸膠體顆粒，也可通過(guò)吸附、凝聚、沉降等作用轉(zhuǎn)移至底泥中

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