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受污染的水體在經過一段時間后，由于物理、化學和生物的作用，水中污染物濃度降低，水體恢復到污染前的狀態，稱為水體自凈。水體自凈包括沉淀、稀釋、混合等物理過程、氧化還原、分解化合、吸附凝聚等物理化學過程和生物化學過程。各種過程相互影響，同時發生并相互交織進行。

污水中污染物排入水體，可沉性固體逐漸沉到水底成為污泥。懸浮物、膠體和溶解性污染物則因混合稀釋而逐漸降低濃度。在一定條件下，水體中一些難溶性硫化物可以氧化為易溶性硫酸鹽，可溶的二價鐵、錳的化合物可轉化為幾乎不溶的三價鐵、四價錳的氫氧化物而沉淀，一些硅、鋁氧化物膠體或高嶺土、蒙脫土一類的膠體，能在水中吸附各種陽離子或陰離子而與之凝聚并沉淀。懸浮和溶解于水中的有機污染物，在有溶解氧的條件下，會因好氧微生物作用分解為簡單穩定的無機物如二氧化碳、水、氨等，使水體得到凈化。

水體存在的生物群可以反映河流水的自凈的進程。河流污染時，對污染敏感的蜉蝣幼蟲、硅藻等就會消失，而真菌、泥蠕蟲和某些藍藻、綠藻則占優勢。當經過自凈作用水質恢復潔凈時，生物群也隨之變化。因此可用生物群來判斷水體自凈狀況

對受納污水的水體的自凈能力進行考察和了解，就可充分利用水體自凈能力，減輕污染的人工處理負擔，同時又能保證水體不受到污染。