按照作用機理的不同，可將水體自凈分為物理自凈、化學自凈、物化自凈和生物自凈四種。水體的自凈是十分復雜的過程，它受到諸多因素的影響，四種過程常常是相互交織在一起，共同完成的。

1）物理凈化過程

污染物進入水體后，由于混合、擴散、稀釋、沉降、揮發(fā)等物理作用而使水體污染物濃度相對降低的過程稱為物理凈化。其凈化作用的大小取決于排污量的多少、排污口的位置和地形、水文特征等因素。

2）化學凈化過程

污染物進入水體后，可發(fā)生氧化、還原、化合、分解、中和、配位等化學反應(yīng)，而使污染物濃度降低的過程稱為化學凈化。其凈化過程中化學反應(yīng)的產(chǎn)生和進行取決于污水和水體的具體情況，并且受水溫、pH等條件的影響。

3）物化作用過程

主要是吸附與凝聚，Si、Al、氧化物吸附各種離子、金屬、放射性物質(zhì)和油類后沉淀，表面活性劑起浮選作用。

4）生物凈化過程

懸浮和溶解于水體的有機污染物，在有溶解氧時會因好氧微生物作用，氧化分解為簡單的、穩(wěn)定的無機物，如二氧化碳、亞硝酸鹽和磷酸鹽等，使水體有機物濃度降低的過程稱為生物凈化。在這一過程中，要消耗一定量的溶解氧。溶解氧除水體中原有的以外，主要來自水面復氧和水體中水生植物光合作用，復氧和耗氧同時進行。如圖4-10所示是水體氧垂曲線圖，它形象地說明了水體受有機物污染后的自凈過程。當有機污染物排入水體時，由于氧化分解，使水中溶解氧含量下降，污染物質(zhì)的量也越來越少，由于水中溶解氧濃度降低，加快了從大氣向水體補充氧氣的速度，平衡恢復之后，曲線不再下降，由于污染物的減少，曲線上升恢復到正常位置為止，此時水體自凈作用即告完成。

圖4-10 水體氧垂曲線

在水體自凈過程中，物理凈化、化學凈化起主導作用，但只是轉(zhuǎn)移形態(tài)變化，總量不變。生物凈化可使污染物總量降低，微生物通過自身新陳代謝的生理功能，氧化分解有機物，轉(zhuǎn)化成無害無機物。

湖泊也有這樣的自我修復功能，但相對于河流而言，湖泊水體更新周期長，水流速度慢，湖泊水體營養(yǎng)鹽和污染物濃度積累較快，若是對于合成洗滌劑、有機氯農(nóng)藥等有機化合物質(zhì)，湖泊的自凈作用就更加有限，況且這些物質(zhì)很難通過自凈作用來凈化。

水體中存在的生物群落可以反映河流自凈的進程。河流被污染時，對污染敏感的蜉蝣幼蟲、鮭魚、硅藻就會消失，而真菌、泥蠕蟲和某些藍、綠藻則占優(yōu)勢。經(jīng)過自凈作用的水質(zhì)恢復潔凈，水生生物群落結(jié)構(gòu)也隨之變化，因此，可以用水生生物群落結(jié)構(gòu)來判斷或評價水體自凈的狀況。

對不同水體進行考察并掌握各種水體自凈規(guī)律，就能充分利用水體自凈能力，減輕處理水體污染的負擔，保證水體不受污染（見表4-8），并據(jù)此安排合理的生產(chǎn)布局，且以最經(jīng)濟的方法控制和治理污染源。

表4-8 地球各種水體的循環(huán)更替期

知識拓展

1）休養(yǎng)生息

2007年5月，在哈爾濱召開的松花江流域水污染防治工作會議，討論讓松花江休養(yǎng)生息，促進全流域的可持續(xù)發(fā)展與和諧穩(wěn)定。這是國家第一次提出讓水環(huán)境“休養(yǎng)生息”。

水環(huán)境污染，問題在水里，根子在岸上。岸上的工業(yè)污水、生活污水、禽畜糞便、化肥農(nóng)藥等污染物，大量進入水體，超過水體自我凈化的能力。休養(yǎng)生息，就要大力減輕水體負擔，重現(xiàn)生態(tài)平衡。讓江河湖泊休養(yǎng)生息的實質(zhì)是堅持以人為本，遵循自然規(guī)律，以水環(huán)境容量和承載力為基礎(chǔ)，統(tǒng)籌環(huán)境與經(jīng)濟關(guān)系，積極主動地給江河湖泊以人文關(guān)懷，采取綜合手段，提高水環(huán)境的生態(tài)服務(wù)功能，促進經(jīng)濟社會又好又快發(fā)展和人的全面發(fā)展。

2008年初，胡錦濤從生態(tài)文明建設(shè)的高度，提出讓江河湖泊休養(yǎng)生息，使休養(yǎng)生息成為中國水環(huán)境綜合治理的指導思想。

2）第十三屆世界湖泊大會介紹

2009年11月2日在武漢召開第十三屆世界湖泊大會，大會的主題為《讓湖泊休養(yǎng)生息，全球挑戰(zhàn)與中國創(chuàng)新》，來自全球45個國家的1 500余名權(quán)威專家和政府官員共商湖泊治理保護與可持續(xù)發(fā)展大計。環(huán)境保護部部長周生賢擔任大會主席，并作了《讓江河湖泊休養(yǎng)生息》的主題報告，闡述了我國提出的“讓江河湖泊休養(yǎng)生息”的環(huán)保新理念。陳至立在大會上致詞《轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，保護湖泊生態(tài)》，大會最重要的成果《武漢宣言》的提出，建議各國政府、社會團體、企業(yè)、水資源使用者和提供者等所有利益相關(guān)方制定并實施讓湖泊休養(yǎng)生息的戰(zhàn)略，包括采取嚴格的環(huán)境保護措施；在湖泊流域促進可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展；大量減少入湖的點源和面源污染。