《中国大百科全书·环境科学》将水体自净作用分为广义和狭义两类。广义的自净作用是指受污染的水体由于物理、化学和生物等方面的作用，使污染物浓度逐渐降低，经一段时间后恢复到受污染前的状态；狭义的自净作用是指水体中微生物氧化分解有机污染物而使水质净化的作用。

从水体自净机理分析，自净作用主要有三类：

（1）物理净化，包括污染物由于稀释、扩散、混合、挥发和沉淀等使浓度降低。

（2）化学净化，污染物由于氧化还原、酸碱反应、分解化合、吸附凝聚等物理化学过程使浓度降低。

（3）生物净化，由于生物活动引起污染物浓度的降低，其中尤以水中微生物对有机物的氧化分解作用最为重要，又称生物化学净化。狭义的自净作用即指生物化学净化。

上述各类净化过程同时发生、相互影响，并交织进行，不断地改变着水体的各类物理、化学和生物过程，使水体不断得到净化。

影响河流水体自净过程的因素有很多，主要有：

（1）水体的水文条件。如水温高时，有机物的氧化分解过程强度就大，速度也快；流速、流量的大小影响到紊流强度及稀释、扩散，以及与水体表面有关的气体交换（复氧）；水中的含沙量则影响污染物的吸附与沉淀。

（2）污染物的性质和浓度。如易分解或难分解；浓度高或浓度低，对水体自净作用的影响均不同。

（3）水生生物特别是水中微生物的种类和数量。水体中分解污染物的微生物多，水体自净作用就快。当水体污染严重，微生物受抑制或引起大量死亡，自净作用就会下降。

（4）水体周围的环境条件。如复氧（大气中的氧接触水面融入水体）状况等。

上述影响因素分析表明，通过引清调度改变水体的水文条件，可提高水体的自净能力，从而加快水体的自净。在水体污染严重时，适当提高水体的流动性，降低水体污染浓度，可使水体恢复良性循环的能力，加大微生物菌群的自我繁殖，最终提高水体的自净能力。目前国内开展的河道治理技术中，大量采用直接投放生物菌群和曝气的方法来改善河道水质，上海在苏州河支流的治理中也应用了类似技术，其试验基本是失败的，而浦东张家浜整治中类似技术取得了成功的经验。本书认为，在水体污染发展的各个阶段，必须因地制宜地采用不同的技术开展治理工作。在苏州河支流目前水质污染还十分严重，水体中的微生物还无法较好地生存或繁殖的情况下，单一的投菌或曝气是无法解决问题的；而张家浜则由于进行了水体换水，并去除了大部分污染源，水体具备自我修复的能力。因此，作者认为目前河网治理的第一阶段必须使水体达到一定的自我修复能力阶段，也就是基本消除黑臭的要求。

目前水体中各类污染物成分非常复杂，表5.1揭示了水体中主要污染物的种类、主要危害和净化的可能性，其中水体流速对净化的作用十分明显，是水体自净的主要控制因子。引清调度增加河网的流速对水体自净的效果应该说是十分明显的。从上海市历年的环境公报可以看出（见表5.2），在各种污染物质中，以化学需氧量的排放最为巨大，是本市主要的污染控制指标，表明本市有机污染的严重性。上述数据仅仅是工业和居民生活污水中的污染物质，还没有包括农业和城市地表径流。石油类的污染上海也十分严重，除化工行业等工业企业的排污外，航运污染也是不可忽视的。有毒有害物质中则以氰化物排放量最大。可见上海的污染控制应以有机污染治理为主，引清调度改善水体的研究对象也应以有机污染为主。

表5.1　污染水域的主要物质及其危害(www.daowen.com)

续表

注　摘自《水利计算与水库调度》中的表2.5。

表5.2　上海市废水中主要污染物年排放总量

注　本表数据源自历年上海市环境公报。

从污染物的来源分析，各地区的污染影响是不同的。就全国而言，工业污染是主要的因素，而上海生活污染和非点源污染占主要因素。在美国，农业影响则是主要的。根据1972年《清洁水法》的要求，2000年美国环保局公布的水质公报数据表明（见表5.3），在占全美19%的河流水质调查评价结果中，61%的河流水质良好，39%的河道水质不能满足功能要求。其主要的污染影响是农业污染，其次是水文条件的改变，如流量的调节和变化，渠道化，疏浚，大坝的建设，使水生生物不能适应而导致水生环境的变化；在污染形式上，病原菌污染为主要形式，而生境改变虽不改变水流条件，但改变了水生生物的生长环境和条件，也被列为第三位的污染形式，这与美国通过长期的环境治理总体环境较好有关。美国联邦水污染控制法（PL92—500）提出，“恢复和保持水体原有的化学、物理和生物特性”，并要求1985年实现达标排放，其河道水质达到养鱼和游泳的标准。而要实现这个目标，需投入1000亿美元，即使国力雄厚的美国，虽然通过治理河流水质有很大的提高，但这个目标到2000年仍未达到，湖泊和水库的水质反而有所下降。

表5.3　影响美国河流水体的主要污染源（2001年）

因此，国内在研究引清调度时人们会不恰当地借鉴国外的污水治理经验，提出引清调度会造成较大的环境影响。作者认为，在现有的经济条件和平原河网的水资源条件下，增加流量条件不会导致大规模的生境改变。河流流水特点使得河流复氧能力非常强，使得河流中的各种污染物质得到比较迅速的降解；河流的流水特点也使得河流稀释和更新的能力特别强（见表5.4），一旦切断污染源，生态系统能在短期内得到恢复。

表5.4　各种水体更新的速度