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~溶氧量和化學需氧量
因為污水比清水含較多的磷酸鹽,所以污水富養化的程度亦較清水高。污水中的藻類因吸收磷酸鹽而快速增長,藻花密度高再加上光照度低,使藻類因不能吸收足夠陽光進行光合作用而死亡,腐生細菌將這些死亡的藻類分解,並消耗水中的氧氣。同時,污水中含有大量有機物提供合適環境促進細菌的繁殖,數量龐大的細菌群落快速地消耗水中的氧氣。最終導致污水比清水有較低溶氧量和有較高的化學需氧量。
溶解氧及缺氧
水中的溶解氧一般是受四種過程影響, 包括光合作用、呼吸作用、再充氣作用和分解作用,以下簡單介紹這些過程:
i ) 過 程
1) 光合作用
水生植物可進行光合作用,製造氧氣。以下是簡單的過程:
6 CO2 + 6 H2O 光
→ C6H12O6 + 6 O2
2) 呼吸作用
水生生物(植物、動物及微生物)會進行呼吸作用, 不斷消耗氧氣以製造能量。以下是簡單的生物化學反應過程:
C6H12O6 + 6 O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量
因為呼吸作用不依賴陽光, 所以可以在日夜進行。生物體用能量來產生熱量,支持各種生理活動和組合有機物質(如蛋白質、 細胞分裂等)。在大多數的水體中,光合作用製造的氧氣只會比呼吸作用所需的量多一點。
3) 再充氣作用
再充氣作用令大氣中的氧氣可以進入水中。因此當氧氣在空氣的壓力大於其在水中的壓力時, 氧氣便可從空氣中進入水中。但是這個過程是受限於水和空氣接觸的表面。如果水的湍流大, 水和空氣接觸的表面增加,溶解氧便會增加。
4) 分解作用
當水中有足夠的養料時,微生物會迅速繁殖,其數量會以對數比例增長。與此同時, 它們消耗水中的氧氣,減少水中的氧氣。有時甚至使水體缺氧,最後殺死或逼走需氧的生物。
ii ) 因 素
以下個別的因素會影響水中的溶解氧濃度:
a) 溫 度
氧氣在水中的可溶性與水溫成反比。水溫愈高;溶解氧愈少。
b) 光 度
可供進行光合作用的光亦會影響溶解氧的濃度。光度高,光合作用快,產生的氧氣多。
c) 混 濁 度
水的混濁度會減少陽光的滲透能力, 從而減少光合作用。混濁度增加的主要原因是有很多的浮游粒子,而這些粒子多數含有有機物和重金屬。 當這些物質被消耗時,氧氣也會被消耗。
d) 顏 色
水的顏色會影響進入水中的光譜成份。如果沒有適當的光譜的光,光合作用不能有效地進行。 除了自然產生的顏色以外,由工業大廈排出的有顏色的污水會影響整個水體的顏色。
e) 鹽 度
當鹽度增加時, 溶解氧的濃度會減少。溶解在水中的礦物會增加水的鹽度,降低溶解氧的濃度。
f) 湍 流
湍流會影響水的充氣。湍流愈大,愈多的氧氣可以溶於水中。
g) 水 生 生 物
水生生物在日常活動中都會消耗氧氣,因此水中生物的種類和數量都會直接影響溶解氧的濃度。