[科普中國]-自凈作用

釋義

自凈作用（self purification）一般指受污染的物體經(jīng)本身的作用達到凈化或無害化的現(xiàn)象。分為環(huán)境自凈、水體自凈和土壤自凈。

分類分為環(huán)境自凈、水體自凈和土壤自凈。

水體自凈自然凈化。受到污染的河流或其他水體，經(jīng)過物理、化學和生物的作用，使排入水體的污染物的濃度隨水體向下游流動而自然降低，重新使水體中的各項水質(zhì)指標(如細菌、溶解氧、生化需氧量等)及河流生物群恢復正常的自然過程。該過程常以生物自凈過程為主。水體具有自凈作用的條件是：水體所受到的污染程度不超過其自身所具有的環(huán)境容量。

關于水質(zhì)受污染的河流的自凈作用，即意味著水中污染物的濃度在流動的過程中自然減少的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的機制可分為以下三點：（1）物理凈化：通過污染物的稀釋、擴散、沉淀等作用使?jié)舛冉档?。?）化學凈化：通過污染物的氧化、還原、吸附、凝聚等作用使?jié)舛冉档?。?）生物凈化：通過生物的作用使污染物濃度降低，特別是水中的異養(yǎng)微生物對有機物質(zhì)的氧化分解在其中起主要的作用。狹義的自凈作用，就是指生物的凈化作用，通常都是采用這個定義。作為自凈作用的具體實例，如伴隨河水的流動，而生物需氧量（BOD）或懸浮物量（suspended solid，SS）的逐漸減少等。1

環(huán)境自凈環(huán)境的自凈作用，是環(huán)境的一種重要機能。自然界始終處于運動狀態(tài)，自然環(huán)境也在不停地變化著，絕對未受污染的大氣、水和土壤是不存在的?；鹕奖l(fā)，山洪海嘯，雨水沖刷和巖石風化等自然現(xiàn)象，以及生命活動中的代謝廢物，都給自然環(huán)境帶來多種“異物”，造成污染，但是在正常情況下，受污染的環(huán)境，經(jīng)一些自然過程及在生物參與下，都具有恢復原來狀態(tài)的能力。一般，稱此能力為環(huán)境的自凈作用2。

1、大氣的自凈作用：進入大氣中的污染物，經(jīng)過自然條件下的物理和化學作用，或是向廣闊的空間擴散，稀釋，使其濃度大幅度下降；或是受重力作用，使較重粒子沉降到地面；或是在雨水的洗滌作用下返回大地，或是被分解破壞等，從而使空氣得以凈化。但當大氣中的污染物量超過其自凈能力時，即出現(xiàn)大氣污染。

2、水體的自凈作用：當“異物”進入自然水體后，可溶物或懸浮性固體微粒，在流動中得到擴散而稀釋，固體物經(jīng)沉淀析出，使污染物濃度降低，這是水體的物理凈化作用。進入水中的有機物，可通過生物活動，尤其是微生物的作用，使它分解而降低濃度，這是水體的生物凈化作用。在水體中污染物還可能由于氧化、還原、吸附和凝聚等而使?jié)舛冉档?，這是水體的化學性的凈化作用。通過水的上述各種自凈作用可使受污染的水體恢復到原來的良好狀況。但如水中的沾染物數(shù)超過水體的自凈能力時，水質(zhì)就受到污染。

土壤自凈土壤環(huán)境容量是指土壤生態(tài)系統(tǒng)中某一特定的環(huán)境單元內(nèi)，土壤所允許容納污染物質(zhì)的最大數(shù)量。也就是說在此土壤時空內(nèi)，土壤中容納的某污染物質(zhì)不致阻滯植物的正常生長發(fā)育，不引起植物可食部分中某污染物積累到危害人體健康的程度，同時又能最大限度地發(fā)揮土壤的凈化功能。3

土壤是一個半穩(wěn)定狀態(tài)的復雜物質(zhì)體系，對外界環(huán)境條件的變化和外來的物質(zhì)有很大的 緩沖能力。從廣義上說，土壤的自凈作用是指污染物進入土壤后經(jīng)生物和化學降解變?yōu)闊o毒害物質(zhì)，或通過化學沉淀、絡合和螯合作用、氧化還原作用變?yōu)椴蝗苄曰衔铮驗橥寥滥z體牢固地吸附，植物難以利用而暫時退出生物小循環(huán)，脫離食物鏈或排出土壤。狹義的土壤自凈能力則主要是指微生物對有機污染物的降解作用，以及使污染化合物轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性化合物的作用。但是，土壤在自然凈化過程中，隨著時間的推移，土壤本身也會遭到嚴重污染。因為土壤污染及其去污，決定于污染物進入量與土壤天然凈化能力之間的消長關系，當污染物的數(shù)量和污染速度超過了土壤的凈化能力時，破壞了土壤本身的自然動態(tài)平衡，使污染物的積累過程逐漸占優(yōu)勢，從而導致土壤正常功能失調(diào)，土壤質(zhì)量下降。在通常情況下，土壤的凈化能力決定于土壤物質(zhì)組成及其特性，也和污染物的種類和性質(zhì)有關。不同土壤對污染物質(zhì)的負荷量(或容量)不同，同一土壤對不同污染物的凈化能力也是不同的。應當指出，土壤的凈化速度是比較緩慢的，凈化能力也是有限的，特別是對于某些人工合成的有機農(nóng)藥、化學合成的某些產(chǎn)品以及一些重金屬，土壤是難以使之凈化的。因此，必須充分合理地利用和保護土壤的自凈作用。

土壤自凈能力是有限的，如果利用不當，例如生產(chǎn)生活產(chǎn)生的有害物質(zhì)進入土壤后，就會導致土壤自凈性能的衰竭甚至喪失，形成日益嚴重的土壤污染。

大氣自凈靠大氣的稀釋、擴散、氧化等物理化學作用，能使進入大氣的污染物質(zhì)逐漸消失，就是大氣的自凈能力。例如，排入大氣的一氧化碳，經(jīng)稀釋擴散，濃度降低，再經(jīng)氧化變?yōu)槎趸?，被綠色植物吸收后，空氣成分恢復原來的狀態(tài)。充分掌握和利用大氣自凈能力，可以恢復原來的狀態(tài)。充分掌握和利用大氣自凈能力，可以降低污染物濃度，減少污染的危害。大氣自凈能力與當?shù)貧庀髼l件、污染物排放總量及城市布局等諸因素有關。在某一區(qū)域內(nèi)，綠化植樹，多種風景林，增加綠地面積，直至建立自然保護區(qū)，不僅能美化環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候，而且能截留粉塵，吸收有害氣體，從而大大提高大氣自凈能力，保證環(huán)境質(zhì)量。4