河流自淨

廢水進入河流時，河水和廢水相混合，經過一段流程兩者混為一體。混合體中雖然摻雜廢水帶來的各種污染物，但其濃度一般大大低於原廢水。這種作用稱為稀釋，河水流量和廢水流量之比稱稀釋比。

廢水帶來的懸浮物在水流平緩的河段沉降河底。

微生物是一類特殊的懸浮物。廢水中的微生物主要來自糞便，也有來自土壤的。進入河水後，病原體由於失去適宜的環境難於繁殖，相反在不利因素的作用下逐漸死亡。土壤細菌以及大腸菌羣能夠繁殖，而且開始時由於營養充分數目急劇上升;隨着營養物(有機物)的逐漸減少和原生動物的繁殖和吞食，數目就逐漸減少到天然水平。

廢水帶來的有機物大多是天然有機物和它們的降解產物，是腐生微生物的良好養料。進入河水後，在微生物的作用下有機物可經歷完全的降解，轉化為穩定的無機物CO2、H2O、NH3、NH、PO、SO等。在硝化細菌的作用下，氨進一步轉化為硝酸根。

在有機物的無機化過程中微生物同時耗用水中的溶解氧，使它低於飽和量。於是河流在水面上溶解大氣中的氧氣(稱復氧)，補充溶解氧。耗氧速率決定於有機物濃度(以生化需氧量為參數)和水温等因素，復氧速率決定於氧飽和不足量(氧飽和濃度和實際氧濃度之差)和水文條件。溶解氧是容易測定的，因此常用溶解氧濃度變化規律反映河段對有機污染的自淨過程。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。隨着有機物的減少，耗氧速率逐漸下降；而隨着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。

如果以河流流程作為橫座標，溶解氧飽和率作為縱座標，在座標紙上標繪曲線，將得一下垂形曲線，常稱氧垂曲線，最低點稱臨界點（見圖）。常用的氧垂曲線的方程式如下 河流自淨

式中Dt為河水受污流行 t日後河水與廢水混合體中的氧飽和不足量（毫克/升）；D為受污點河水與廢水混合水體的氧飽和不足量，對潔淨河流D值為零；L為受污點河水廢水混合體中的碳素總生化需氧量（毫克/升）;K1為耗氧速率常數（日-1）；K2 為復氧速率常數(日-1)，K2值愈大反映河流自淨能力愈強。臨界點附近的河段的溶解氧低於4毫克/升左右時，魚類生存將受影響。如果出現無氧狀況，河段將呈現黑臭狀態，魚蝦絕跡。