氧垂曲線

在河流受到大量有機物污染時，由於微生物對有機物的氧化分解作用，水體溶解氧發生變化，隨著污染源到河流下游一定距離內，溶解氧由高到低，再到原來溶解氧水平，可繪製成一條溶解氧變化曲線，稱之為氧垂曲線。水體受到污染後，水體中的溶解氧逐漸被消耗，到臨界點後又逐步回升的變化過程。需氧污染物排入水體後即發生生物化學分解作用，在分解過程中消耗水中的溶解氧。溶解氧的變化狀況反映了水體中有機污染物淨化的過程，因而可把溶解氧作為水體自淨的標誌。

基本介紹

• 中文名：氧垂曲線
• 外文名：  oxygen sag curve
• 性質：曲線
• 屬性：氧垂
• 可以用：S-P(Streeter-Phelps)公式模擬

圖線分析

如果以河流流程作為橫坐標，溶解氧飽和率作為縱坐標，在坐標紙上標繪曲線，將得一下垂形曲線，常稱氧垂曲線，最低點稱臨界點在一維河流和不考慮擴散的情況下，河流中的可生物降解有機物和溶解氧的變化可以用S-P(Streeter-Phelps)公式模擬。

該圖反應了耗氧和復氧的協同作用。圖中a為有機物分解的耗氧曲線，b為水體復氧曲線，c為氧垂曲線，最低點Cp為最大缺氧點。若Cp點的溶解氧量大於有關規定的量，從溶解氧的角度看，說明污水的排放未超過水體的自淨能力。若排入有機污染物過多，超過水體的自淨能力，則 Cp點低於規定的最低溶解氧含量，甚至在排放點下的某一段會出現無氧狀態，此時氧垂曲線中斷，說明水體已經污染。在無氧情況下，水中有機物因厭氧微生物作用進行厭氧分解，產生硫化氫、甲烷等，水質變壞，腐化發臭。

氧垂曲線上，[DO]變化規律反映河段對有機污染的自淨過程。這一問題的研究，對評價水污染程度，了解污染物對水產資源的危害和利用水體自淨能力，都有重要意義。

復氧與耗氧

有機物進行生物淨化的過程中,復氧與耗氧同時進行,水中溶解氧含量即為耗氧與復氧兩過程相互作用的結果。氧垂曲線反映了DO的變化：

在未污染前，河水中的氧一般是飽和的。污染之後，先是河水的耗氧速率大於復氧速率，溶解氧不斷下降。隨著有機物的減少，耗氧速率逐漸下降；而隨著氧飽和不足量的增大,復氧速率逐漸上升。當兩個速率相等時,溶解氧到達最低值。隨後，復氧速率大於耗氧速率，溶解氧不斷回升，最後又出現飽和狀態，污染河段完成自淨過程。可表示如下：

當耗氧速率 > 復氧速率時，溶解氧曲線呈下降趨勢；

當耗氧速率 = 復氧速率時，為溶解氧曲線最低點，即最缺氧點；

當耗氧速率 < 復氧速率時，溶解氧曲線呈上升趨勢

發生以上變化的原因來自水體復氧和耗氧兩方面：

耗氧原因：

①有機物的生物氧化

②硝化作用：水中存在氨，硝化作用會消耗溶解氧。

③水底沉泥的分解。

④水生植物的呼吸作用。

⑤無機還原性物質的影響。

復氧原因：

①空氣中的氧通過河流水面不斷地溶入水中；

②水體中植物光合作用產生氧。