水是环境中最活跃的自然要素之一。水是一切生命机体的组成物质,也是生命代谢活动所必需的物质。可以说,没有水就没有生命。人类生活需要水,各种生产活动也需要水,水是万物之本。因此,水是人类不可缺少的非常宝贵的自然资源。它对人类的社会发展起着很重要的支柱作用。
那么水体是什么呢?水体是水集中的场所,水体又称为水域。按水体所处的位置可把它分为三类:地面水、地下水和海洋水。这三类水体中的水可以通过自然界的大循环和人工的小循环实现相互沟通。更准确的讲,在环境科学领域,水体不仅仅就是水了,它还包括水中的溶解物、悬浮物、水生生物和底泥,被当作一个完整的生态系统看待。在环境污染的研究中,区分“水”和“水体”两个概念十分重要。例如,重金属污染物易于从水中转移到底泥里,水中的重金属含量可能并不高,若着眼于水,似乎水污染并不严重,但是从整个水体看,污染就可能很严重一可见,水体污染不仅仅是水污染,还包括底泥污染和水生生态系统的破坏。
“水体自净”,顾名思义就是水体通过自身特有的机制清除污染并逐渐恢复清洁状态的现象。这种自净机制是通过三种作用完成的:(1)物理净化:物理净化是由于水体的稀释、混合、扩散、沉积等作用而使污染物浓度降低的过程。(2)化学净化:化学净化是由于化学吸附、化学沉淀、氧化还原、水解等反应而使污染物浓度降低的过程。(3)生物净化:生物净化是由丁水生生物(包括植物、动物和微生物)的吸收、分解作用使污染物浓度降低的过程,从生态学原理分析,它是通过复杂的食物链(网)来实现水体中污染物向外输出和转移的。水体自净的三种作用往往是同时发生,并相互交织在一起。哪一方面起主导作用取决于水体的污染程度及水文学和生物学特征。
水体自净过程的主要特征:(1)污染物浓度逐渐下降;(2)一些有毒污染物可经各种物理、化学和生物作用,转变为低毒或无毒物质;(3)部分复杂有机物被微生物利用和分解,变成二氧化碳和水。随着自我净化过程的进行,水体中各种污染物的含量逐渐降低,高等生物种类和个体数量逐渐回升,并最终恢复到洁净状态。
不过,水体自净有一个极其关键的问题,那就是水体并不是可以无限量“接受”污染物的,而是有一定的“额度”的。这个“额度”用一个专业名词来说就是水体环境容量。水体环境容量是指水体在规定的环境目标下允许容纳的污染物量。如果我们人为地向水中排入过多的污染物并超过了水环境容量,就会造成水体因来不及“消化”而出现病态(生态学上将其称为“阻滞”),将造成水体的严重污染。如果这种状况得不到及时和有效地改变,那么就会导致恶性循环:水体中的高等生物种类和数量逐渐减少,水体自净功能越来越弱,水质将变得更加恶劣。
通过以上的分析,我们便知道控制排污是保护水体环境的最首要的措施,因为只有这样才能有效地发挥水体的自我净化能力,使水体的环境质量和生态系统朝着一个良性、健康的方向发展,使我们重新愿意站在岸边,欣赏水景,亲近水体。