人们生活离不开水,水源又多取自江河湖海．长期以来它们为人类提供了生活用水和水产资源,人们也将一定限度的生活污水和工业废水排入江河,靠水体自然净化．这种相互共存的和谐关系一直维持了千百年。

随着工业的发展以及人口的增加,化工厂、染料厂、石油冶炼厂的废水大量排入江河,昔日清洁的河水变脏变臭,水中鱼虾被毒死甚至灭绝,清澈的湖泊变成死水一潭。

为什么过去的年代里人类能和江河和睦相处,相互依赖,而现在却一反常态了呢?

原来水中含有许多微生物,主要有原生动物、细菌、真菌、藻类．其中细菌的数量最多,其次是原生动物,如鞭毛虫、变形虫、纤毛虫等．纤毛虫常见的有: 草履虫、枝虫、钟虫．这些微生物能把水中的有机物变成简单的无机物,通过它们的生长繁殖活动使污水得以净化。

在自然状态下,细菌分解有机物的能力最强,将有机物转化为细菌的细胞和天机物质．无机物质又被藻类转化为藻类的细胞,这些细菌和藻类又成为原生动物的食物,水中的鱼常以原生动物等微小生物为食,鱼类又是人类的食物．当人类再一次将废物排入海中时,水中的细菌又将其分解,如此循环下去,从而保持了生态平衡。

在水体正常的生物循环中,水的净化是有一定限度的．能够净化的有机废物的最大数量称为水的自净容量．当污水量超过其自净容量时,则水中的生态平衡遭到破坏,当污染严重时鱼类则死亡,水质变黑、发臭。

1953年日本的水俣市发生了“狂猫跳海奇闻”,与此同时在市郊工业区排水口的海湾里大量鱼类死亡．医院里也发现有奇怪病症的患者,因为这种病最早出现在日本的水俣,所以把它叫做“水俣病”。

为什么猫会发疯? 鱼类会死亡? 人得怪病呢? 后来,经过许多科学家的研究才搞清楚,原来是工业废水未经处理排入水中造成的．我们知道,汞及其化合物都是有毒物质,在含汞量为0.01－0.02 毫克／升的水中,鱼就会中毒,而人不小心吃了含汞量高的鱼类,就会患水俣病．甲基汞中毒患者常常出现精神混乱,进而疯狂痉挛致死。

一些化工厂、染料厂、炼油厂的工业废水中常常含有汞、铅、镉、丙烯腊等．如果水中的烯腊含量超过25 毫克／升,鱼类就会死亡,人畜饮用就会中毒．含酚量超过0.1 毫克／升时,鱼肉则有异味不能食用．含酚量超过5毫克／升时,鱼就会死亡．有毒工业废水和大量生活污水未经处理直接排入江河湖海,不仅破坏了自然的生态平衡,还会直接危害人们的健康,这个问题已引起世界各国的高度重视．许多国家都制订了环境保护法规,采取了废水治理措施。

处理废水的方法有: 物理方法、化学方法、生物处理方法．生物处理废水效果好,成本低,被人们广泛使用。

微生物中有少数细菌在没有空气的地方不但不会死亡,反而会生活的更好,这类细菌叫做厌氧细菌．如甲烷细菌的杆菌和球菌、非甲烷菌的杆菌、放线菌、大肠杆菌．还有一部分细菌在无氧时能生活,在有氧时也能生活,这些细菌叫兼性厌氧细菌．如兼性变形杆菌．绝大多数细菌必须在有氧时才能生活,这类细菌叫做好氧细菌,如球衣细菌、丝硫菌、丝状菌等。

生物处理方法,根据好氧细菌和厌氧细菌为两大类,通常所见为: 氧化塘、曝气池、生物转盘、生物滤池等氧化塘就是在天然或人工整修的池塘里,利用水中生长的微生物处理有机废水的设施．池塘中的氧气可通过水面自然补气和藻类的生化作用来补气．其中主要植物性浮游生物是绿藻类的小球藻．原生动物是鞭毛虫类的滴虫、眼虫等。

活性污泥法就是利用废水中有机污染物为培养基,在有溶解氧的条件下,连续地培养活性污泥,利用活性污泥中的活性微生物净化废水．其主要构筑物是曝气池和二次沉淀池．采用好氧处理方法,因为好氧细菌在分解有机物时需要充足的氧气,所以曝气池中必须打入空气或机械搅拌使空气中的氧溶入水中。

生物膜法和活性污泥一样,同属好氧处理方法．活性污泥法是依靠曝气池中的活性污泥来净化有机物,而生物膜法是依靠附着其表面的微生物来净化有机物,故称为生物膜法．通常有生物转盘和生物滤池。

生物转盘是一个个装在槽里的圆盘,圆盘上生长着微生物菌膜．圆盘慢慢地转动,菌膜忽而浸在水里,忽而露于空气中；在水里的时候吸收营养净化污水,与空气接触的时候就夺取氧气,加快繁殖。

生物滤池是一种简便有效的办法,它是在滤池上面铺一层碎石、卵石、煤渣、焦炭等组成的滤料,把培养好的微生物放在里面让它们定居下来,不断繁殖发展形成一层菌膜．菌膜由细菌的菌胶团和真菌的菌丝组成,有很大的表面积,当废水从上向下流过菌膜的时候．废水里的许多有机物就被菌膜留住,并氧化分解成无毒物质．上面流来的是废水,下面流出的就是净水了．这种方法能处理很多的不同性质的废水,而且花钱少,管理方便,但处理的效率赶不上活性污泥法,而且有池塘的臭气,有碍环境卫生。