为研究河流蜿蜒程度与河流自净能力的关系，并初步探讨河流护岸结构对这种关系的影响，选择具有不同河流蜿蜒程度和两种护岸结构的7条河段作为研究对象。以弯曲度（S）和分形维数（盒维数DB）表征河流蜿蜒程度；以TP、NH3-N、NO2-N、NO3-N、CODcr、TOC、DOC、叶绿素（Chlorophyll）和蓝绿藻藻蓝蛋白（BGA-PC）等9项水质指标的沿程削减率、无机氮含量的沿程变化以及悬浮微生物生物量和生物活性表征河流自净能力。根据旱季和雨季的实地监测，定量研究在浆砌石直立挡墙和格宾石笼挡墙这两种护岸结构下，河流蜿蜒程度对河流自净能力的影响，并通过分析研究河段的悬浮微生物生物量（悬浮微生物脂磷含量）和生物活性（悬浮微生物FDA水解酶活性），探讨河流蜿蜒程度对河流自净能力产生影响的作用机制。研究结果表明，河流蜿蜒程度对浆砌石直立挡墙河段的河流自净能力有显著影响，多项水质指标沿程削减率随河流线型蜿蜒程度的增加而显著提升，以DOC、BGA-PC和无机氮的沿程削减率最为明显。磨碟沙涌旱季时的DOC、BGA-PC和无机氮浓度的变化趋势呈现东段沿程升高，西段沿程降低；雨季时，DOC浓度依然是东段沿程升高，西段沿程降低，而西段的无机氮和BGA-PC沿程削减率分别为东段的1.60倍（P<0.05）和2.39倍（P<0.05）。云溪河西段旱季时DOC沿程上升趋势仅为东段的1/2.53（P<0.05），BGA-PC和无机氮浓度的变化趋势呈现东段沿程升高，西段沿程降低；雨季时，DOC、BGA-PC和无机氮浓度的变化趋势也是东段沿程升高，西段沿程降低。在磨碟沙涌和云溪河各自的研究河段中，河流线型蜿蜒程度较高的河段具有较高的水体自净能力。河流蜿蜒程度对格宾石笼挡墙河段的河流自净能力亦有显著影响。旱季时，多项水质指标沿程削减率随河流线型蜿蜒程度的增加出现显著差异，以DOC的变化最为突出。在裕丰涌顺直段，DOC浓度沿程上升，而在南派涌北段和南段，DOC浓度沿程下降，而且南派涌南段的DOC沿程削减率为南派涌北段的2.47倍（P<0.05）。雨季时，NH3-N、NO2-N、CODcr、TOC、DOC和BGA-PC等6项水质指标沿程削减率随河流线型蜿蜒程度的增加显著提高。在所考察河流线型蜿蜒程度范围内，河流线型蜿蜒程度更高的河段具有更高的水体自净能力。河流蜿蜒程度对浆砌石直立挡墙河段的悬浮微生物脂磷含量影响不显著，但随河流线型蜿蜒程度的增加悬浮微生物FDA水解酶活性显著提高。在格宾石笼挡墙河段中，随河流线型蜿蜒程度的增加，悬浮微生物脂磷含量和FDA水解酶活性均显著提高。河流蜿蜒程度增加使高浆砌石直立挡墙河段的悬浮微生物生物活性得到增强，进而提升河流自净能力；而在格宾石笼挡墙河段中，则通过增加悬浮微生物生物量和提高悬浮微生物生物活性，从而提升河流自净能力。格宾石笼挡墙河段多项水质指标的沿程削减率、悬浮微生物脂磷含量和FDA水解酶活性与研究河段的弯曲度和分形维数有显著正相关关系，进一步说明河流蜿蜒程度与格宾石笼挡墙河段的河流自净能力显著相关。

于2011年9月对太湖竺山湖开展了1次湖区实验,根据质量平衡原理,通过进出竺山湖湖区河道以及竺山湖湾心、湾口水量、水质测量,弄清了竺山湖湖区营养物质进出以及消纳规律,从而为完善水量-水质模型参数提供依据,也为进一步研究太湖水体自净能力提供了基础资料.采用EcoTaihu模型模拟了太湖营养物质的循环以及自净能力,根据竺山湖湖区实测结果对模型进行了验证,实验得到竺山湖湖区总氮年自净能力为1 979 t,总磷年自净能力为119 t,通过EcoTaihu模型计算得到竺山湖总氮年自净能力为1 911 t,总磷年自净能力为116 t,实测数据和模型较为吻合.模型计算结果表明,2006、2008、2010年太湖氮元素自净能力分别为4.00、4.27、4.11万t.2006、2008、2010年太湖磷元素自净能力分别为1 566、1 798、1 712 t.

2008年9月和2009年4月的调查资料,首次对北海珍珠养殖海域的水体自净能力进行分析探讨。结果表明:该海区不仅具有较强的水体自净能力,而且显示了贝类养殖海区特有的水体自净特点。其中物理自净能力是以潮海流的水动力影响为主,而海区优越的地理位置也为污染物的迁移扩散提供了极为有利的条件;较强的化学净化能力主要体现在作为水体氧化剂的溶解氧较高的含量水平上以及作为表征水体有机污染程度高低的总有机碳较低的含量水平上,同时也体现在作为有机物氧化产物的氮磷循环特征上;生物自净能力则主要从该海区生化过程的表现形式、海洋食物链的传递作用以及适宜的现存浮游植物生物量和初级生产力水平显示出来。 2100433B

水污染自净能力是指江河湖海水域后，由于对流、稀释、扩散、沉淀等物理作用，氧化、还原、吸附、凝聚等化学作用以及生物的氧化、酵解、吸收作用等，使污染物浓度降低，经过一段时间后，水体恢复到未接纳污水前的状态。合理地利用水体的自净能力，消除污水的污染程度，是水环境管理的一个重要措施。

水体的自净能力既与水体本身的性质有关，也与污染物的性质密切相关。按照污染物能否在水中降解以及降解速率的大小，可把污染物分为三类，即易降解的耗氧性有机物，如动植物残体、粪便等；难降解的污染物，如洗涤剂、有机氯农药、除草剂等；不能降解的污染物，如重金属和放射性污染物等。

在利用自净来消纳污水的过程中，重金属与放射性物质只能改变其存在状态与地域，不能使之分解消化。重金属可通过吸附、絮凝、沉淀或发生氧化还原反应改变价态，进入底泥、悬浮物或生物体内，在某种条件下从水中分离出去，水体得以净化。但在条件改变后，又可重新进入水体，成为污染物。因此，这类污染物不能指望用自净来彻底消除。

生物污染是自净中遇到的另一个问题。医院或传染病院排出的污水中含有大量的病原菌、病毒、寄生虫卵等，这些污染物在自然水体中甚至可长期生存，有的甚至是生命循环中必经的阶段。这种污水需作特殊处理，不能靠自净净化。

自净作用（self purification）一般指受污染的物体经本身的作用达到净化或无害化的现象。分为环境自净、水体自净和土壤自净。

分为环境自净、水体自净和土壤自净。

自净作用水体自净

自然净化。受到污染的河流或其他水体，经过物理、化学和生物的作用，使排入水体的污染物的浓度随水体向下游流动而自然降低，重新使水体中的各项水质指标(如细菌、溶解氧、生化需氧量等)及河流生物群恢复正常的自然过程。该过程常以生物自净过程为主。水体具有自净作用的条件是：水体所受到的污染程度不超过其自身所具有的环境容量。

关于水质受污染的河流的自净作用，即意味着水中污染物的浓度在流动的过程中自然减少的现象，这种现象的机制可分为以下三点：（1）物理净化：通过污染物的稀释、扩散、沉淀等作用使浓度降低。（2）化学净化：通过污染物的氧化、还原、吸附、凝聚等作用使浓度降低。（3）生物净化：通过生物的作用使污染物浓度降低，特别是水中的异养微生物对有机物质的氧化分解在其中起主要的作用。狭义的自净作用，就是指生物的净化作用，通常都是采用这个定义。作为自净作用的具体实例，如伴随河水的流动，而生物需氧量（BOD）或悬浮物量（suspended solid，SS）的逐渐减少等。

自净作用环境自净

环境的自净作用，是环境的一种重要机能。自然界始终处于运动状态，自然环境也在不停地变化着，绝对未受污染的大气、水和土壤是不存在的。火山爆发，山洪海啸，雨水冲刷和岩石风化等自然现象，以及生命活动中的代谢废物，都给自然环境带来多种“异物”，造成污染，但是在正常情况下，受污染的环境，经一些自然过程及在生物参与下，都具有恢复原来状态的能力。一般，称此能力为环境的自净作用 。

1、大气的自净作用：进入大气中的污染物，经过自然条件下的物理和化学作用，或是向广阔的空间扩散，稀释，使其浓度大幅度下降；或是受重力作用，使较重粒子沉降到地面；或是在雨水的洗涤作用下返回大地，或是被分解破坏等，从而使空气得以净化。但当大气中的污染物量超过其自净能力时，即出现大气污染。

2、水体的自净作用：当“异物”进入自然水体后，可溶物或悬浮性固体微粒，在流动中得到扩散而稀释，固体物经沉淀析出，使污染物浓度降低，这是水体的物理净化作用。进入水中的有机物，可通过生物活动，尤其是微生物的作用，使它分解而降低浓度，这是水体的生物净化作用。在水体中污染物还可能由于氧化、还原、吸附和凝聚等而使浓度降低，这是水体的化学性的净化作用。通过水的上述各种自净作用可使受污染的水体恢复到原来的良好状况。但如水中的沾染物数超过水体的自净能力时，水质就受到污染。

自净作用土壤自净

土壤环境容量是指土壤生态系统中某一特定的环境单元内，土壤所允许容纳污染物质的最大数量。也就是说在此土壤时空内，土壤中容纳的某污染物质不致阻滞植物的正常生长发育，不引起植物可食部分中某污染物积累到危害人体健康的程度，同时又能最大限度地发挥土壤的净化功能。

土壤是一个半稳定状态的复杂物质体系，对外界环境条件的变化和外来的物质有很大的 缓冲能力。从广义上说，土壤的自净作用是指污染物进入土壤后经生物和化学降解变为无毒害物质，或通过化学沉淀、络合和螯合作用、氧化还原作用变为不溶性化合物，或为土壤胶体牢固地吸附，植物难以利用而暂时退出生物小循环，脱离食物链或排出土壤。狭义的土壤自净能力则主要是指微生物对有机污染物的降解作用，以及使污染化合物转变为难溶性化合物的作用。但是，土壤在自然净化过程中，随着时间的推移，土壤本身也会遭到严重污染。因为土壤污染及其去污，决定于污染物进入量与土壤天然净化能力之间的消长关系，当污染物的数量和污染速度超过了土壤的净化能力时，破坏了土壤本身的自然动态平衡，使污染物的积累过程逐渐占优势，从而导致土壤正常功能失调，土壤质量下降。在通常情况下，土壤的净化能力决定于土壤物质组成及其特性，也和污染物的种类和性质有关。不同土壤对污染物质的负荷量(或容量)不同，同一土壤对不同污染物的净化能力也是不同的。应当指出，土壤的净化速度是比较缓慢的，净化能力也是有限的，特别是对于某些人工合成的有机农药、化学合成的某些产品以及一些重金属，土壤是难以使之净化的。因此，必须充分合理地利用和保护土壤的自净作用。

土壤自净能力是有限的，如果利用不当，例如生产生活产生的有害物质进入土壤后，就会导致土壤自净性能的衰竭甚至丧失，形成日益严重的土壤污染。

自净作用大气自净

靠大气的稀释、扩散、氧化等物理化学作用，能使进入大气的污染物质逐渐消失，就是大气的自净能力。例如，排入大气的一氧化碳，经稀释扩散，浓度降低，再经氧化变为二氧化碳，被绿色植物吸收后，空气成分恢复原来的状态。充分掌握和利用大气自净能力，可以恢复原来的状态。充分掌握和利用大气自净能力，可以降低污染物浓度，减少污染的危害。大气自净能力与当地气象条件、污染物排放总量及城市布局等诸因素有关。在某一区域内，绿化植树，多种风景林，增加绿地面积，直至建立自然保护区，不仅能美化环境、调节气候，而且能截留粉尘，吸收有害气体，从而大大提高大气自净能力，保证环境质量。