需氧污染物排人水體后即發生生物化學分解作用，在分解過程中消耗水中的溶解氧。溶解氧的變化狀況反映了水體中有機污染物凈化的過程，因而可把溶解氧作為水體自凈的標志。
如果以河流流程作為橫坐標，溶解氧濃度作為縱坐標，在坐標紙上標繪曲線，將得到以下垂形曲線，常稱氧垂曲線（圖1-1)，低點稱臨界點Cp。在一維河流和不考慮擴散的情況下，河流中的可生物降解有機物和溶解氧的變化可以用S-P (Streeter-Phelps)公式模擬。
圖1-1反映了耗氧和復氧的關系。圖1-1中a為有機物分解的耗氧曲線，b為水體復氧曲線，c為氧垂曲線，低點Cp為大缺氧點。若Cp點的溶解氧量大于有關規定的量，從溶解氧的角度看，說明污水的排放未超過水體的自凈能力。若排入有機污染物過多，超過水體的自凈能力，則Cp點低于規定的低溶解氧含量，甚至在排放點下的某一段會出現無氧狀態，此時氧垂曲線中斷，說明水體已經污染。在無氧情況下，水中有機物因厭氧微志物作用進行厭氧分解，產生硫化氫、甲烷等，水質變壞，腐化發臭。
氧垂曲線上，溶解氧變化規律反映河段對有機污染的自凈過程。這一問題的研究，對評價水污染程度，了解污染物對水產資源的危害和利用水體自凈能力，都有重要意義。
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