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第三章：水环境化学 第三章：水环境化学 第四节 有机污染物的水环境化学 第四节 有机污染物的水环境化学 8 水体中有机物分解与溶解氧平衡 8 水体中有机物分解与溶解氧平衡 ● 需氧有机物分解与溶解 ● 需氧有机物分解与溶解 氧平衡模式图 氧平衡模式图 图3-24是需氧有机物分解与溶 图3-24是需氧有机物分解与溶 解氧平衡模式图，横坐标表示 解氧平衡模式图，横坐标表示 河流的流向与距离 (距离以英 河流的流向与距离 (距离以英 里、时间以天计)，纵坐标表 里、时间以天计)，纵坐标表 示溶解氧和生化需氧量。 示溶解氧和生化需氧量。 假定一个4万人口的城镇，生活 假定一个4万人口的城镇，生活 污水从0点处排入河中，上游 污水从0点处排入河中，上游 图3-24 需氧有机物分解 距离为负值，下游距离为正值。 距离为负值，下游距离为正值。 与溶解氧平衡模式图 设污水入河后即与河水混合， 设污水入河后即与河水混合， 3 河水流量为100 m3/s，水温 河水流量为100 m /s，水温 25℃。 25℃。 8 水体中有机物分解与溶解氧平衡 8 水体中有机物分解与溶解氧平衡 ● 需氧有机物分解与溶解氧平衡模式图 ● 需氧有机物分解与溶解氧平衡模式图 0点处排入污水后，BOD急剧上升，径流向下，由于降 0点处排入污水后，BOD急剧上升，径流向下，由于降 解作用，使BOD逐渐下降并逐步恢复到原来的水平。 解作用，使BOD逐渐下降并逐步恢复到原来的水平。 而0点前未受污染河水的正常溶解氧值为8 mg/L，由于 而0点前未受污染河水的正常溶解氧值为8 mg/L，由于 污水排入，有机物分解耗氧，溶解氧逐步下降，经2.5 污水排入，有机物分解耗氧，溶解氧逐步下降，经2.5 d，流程30英里后DO降到最低点，以后逐步回升，并恢 d，流程30英里后DO降到最低点，以后逐步回升，并恢 复到污水排入前的溶解氧值。 复到污水排入前的溶解氧值。 当污水从0点排入时，由于水体含有DO，故COD并没有 当污水从0点排入时，由于水体含有DO，故COD并没有 达到最大值，而是逐渐上升，当DO降低到最低值时， 达到最大值，而是逐渐上升，当DO降低到最低值时， COD达到最大值；此后，DO逐渐上升，COD逐渐下降， COD达到最大值；此后，DO逐渐上升，COD逐渐下降， 并恢复到污水排入前的水平。 并恢复到污水排入前的水平。 根据需氧有机物分解与溶解氧平衡模式图可把河流分 根据需氧有机物分解与溶解氧平衡模式图可把河流分 为清洁区、水质恶化区、恢复区和洁净区。 为清洁区、水质恶化区、恢复区和洁净区。 8 水体中有机物分解与溶解氧平衡 8 水体中有机物分解与溶解氧平衡 ● 需氧有机物分解和溶解氧平衡的数学模式 (1) 耗氧作用定律　 (1) 耗氧作用定律　 早在1944年，Streeter和Phelps就指出：有机 早在1944年，Streeter和Phelps就指出：有机 物的生物化学氧化率与剩下的尚未被氧化的有机物 物的生物化学氧化率与剩下的尚未被氧化的有机物 的浓度成正比。 的浓度成正比。 -dL/dt =KL -dL/dt =KL ln L /L = -Kt ln Lt/L = -Kt t 可以推得：　 可以推得：　 -kt -kt L /L = 10-kt 或Lt= L· 10-kt Lt/L = 10 或Lt= L· 10