环境影响评价师

水体中污染物迁移与转化概述

3、生物过程

生物自净的基本过程是水中微生物(尤其是细菌)在溶解氧充分的情况下，将一部分有机污染物当做食饵消耗掉，将另一部分有机污染物氧化分解成无害的简单无机物。影响生物自净作用的关键是：溶解氧的含量，有机污染物的性质、浓度以及微生物的种类、数量等。

生物自净的快慢与有机污染物的数量和性质有关。水流状态、天气、风力等物理和水文条件以及水面有无影响复氧作用的油膜、泡沫等均对生物自净有影响。

废水进入河流水体后，不是立即就能在整个河流断面上与河流水体完全混合。

在垂向方向上一般都能很快地混合，但往往需要经过很长一段纵向距离才能达到横向完全混合。

这段距离通常称为横向完全混合距离(x1)。纵向距离(x)小于x1的区域称为横向混合区，大于x1的区域称为断面完全混合区。

在某些较大的河流中，横向混合可能达不到对岸，横向混合区不断向下游远处扩展，形成所谓“污染带”。

在不同的区域，影响污染物的浓度和输移、转化特性的主要物理、化学过程也有差异。

在横向混合区，排入的废水和上游来水的初始混合稀释程度，取决于排放口的各种特性和河流状况。随着水流携带污染物向下游输移，横向混合使污染物沿河流横向分散，进一步与上游来水混合稀释。

在横向混合区以下的完全混合区，污染物在河流断面上完全混合。

在完全混合区域，通过一系列的物理、化学和生物的输移、转化过程，污染物的浓度被进一步降低。这些过程通常采用质量输移、扩散方程、一级动力学反应方程来描述。在大多数的情况下，扩散系数、反应速率都可能随空间和时间的变化而变化。

在河流中，影响污染物输移的最主要的物理过程是对流和横向、纵向扩散混合。

对流是溶解态或颗粒态物质随水流的运动。可以在横向、垂向、纵向发生对流。

在河流中，主要是沿河流纵向的对流，河流的流量和流速是表征对流作用的重要参数。河流流量可以通过测流、示踪研究或曼宁公式计算得到。对于较复杂的水流，要获得可靠的流量数据，需要进行专门的水动力学实测及模拟计算。

横向扩散指是由于水流中的紊动作用，在流动的横向方向上，溶解态或颗粒态物质的混合，通常用横向扩散系数表示，可以通过示踪实验确定横向扩散系数，或按照根据包含河流水深、流速以及河道不规则性的公式来估算横向扩散系数。

在横向混合区内，对流和横向扩散混合是最重要的，有时纵向混合也不能忽略。

纵向离散是由于主流在横、垂向上的流速分布不均匀而引起的在流动方向上的溶解态或颗粒态质量的分散混合，通常用纵向离散系数表示，可以通过示踪实验确定纵向离散系数，或利用包含流速、河宽、水深、河床粗糙系数的计算公式确定。不同的计算公式得到的数值不同，较可靠的数值是使用示踪实验得到的数值。

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