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    3. 自净

      自净是指一定范围内,环境能够通过自然作用使特定环境中污染物的含量降低的能力,这种能力包括物理的、化学的、生物的或者是综合的。 自净能力可以是污染物的迁移、转化或是污染物自身的衰减,自净能力的大小决定于环境要素的种类及其所具有的状态。水体、大气、土壤和生物等各环境要素对污染物都具有一定的自净能力。

      环境容量确定的主要根据是自净能力,自净能力越强则环境容量越大,因此自净能力的研究也是区域环境规划的重要内容,可以为区习既济发展规划的决策提出依据。

      编辑摘要
      主体: 大气、土壤和水 实质: 生态学术语
      机制: 物理净化、化学净化

      目录

      定义/自净 编辑

      自净是指在物理、化学和生物等自然作用下环境中污染物浓度或总量降低的过程。降低的速率和数量因环境结构和状态的不同而不同,它是环境基本特性的表现,通常又称环境自净能力??蒲Ш侠淼乩没肪匙跃皇潜;ど肪车囊恢种匾侄?。 [1]

      内容/自净 编辑

      环境自净是减轻环境污染物浓度的一个重要途径,按发生机理可分为物理净化、化学净化和生物净化。

      环境自净是环境的一种重要机能。自然界始终处干运动状态,自然环境也在不停地变化着,绝对未受污染的大气、水和土壤是不存在的:火山爆发、雨水冲刷和岩石风化等自然现象,以及生命活动中的代谢废物,都会给自然环境造成污染。但在正常情况下,受污染的环境,经一些自然过程及在生物参与下,都具有恢复原来状态的能力。但环境自净是有限度的,当大气中的污染物超过其自净能力时,便会出现大气污染;而水中的污染物,超过水体的自净能力时,水质就会受到损害。 [1]

      生活中自净能力较显著和常见的有水体自净、大气自净和土壤自净。

      水体自净

      污染物随污水排入水体后,经过物理、化学与生物化学作用,使污染的浓度降低或总量减少。受污染的水体部分地或完全地恢复原状,这种现象称为水体自净或水体净化。水体所具备的这种能力称为水体自净能力或自净容量。

      若污染物的数量超过水体的自净能力,就会导致水体污染二水体自净过程非常复杂,按净化机理可分为3类:①物理净化作用:水体中的污染物通过稀释、混合、沉淀,挥发等作用使浓度降低,但总量不减;②化学净化作用:水体中的污染物通过氧化还原、酸碱反应、分解合成、吸附凝聚等作用发生存在形态变化或浓度降低,但总量不减;③生物化学净化作用:水体中的污染物通过水生生物特别是微生物的氧化分解作用,使其存在形态发生变化、浓度降低的过程。在生物化学净化作用过程中,有机污染物的总最不断减少,并被无机化和无害化。因此,生物化学净化作用在水体自净作用中起主要作用。河流的自净作用十分复杂.在现实中这些净化作用常常交织在一起,因此,在河流的具体河段,各自所起的作用又有所不同。 [2]

      物理自净过程

      排人水体的污染物不同,发生的物理净化过程也有差异,如稀释、混合、挥发、沉淀等。在自净过程中缺少某种物质(如缺氧)或多余某种物质的废水,可以通过水体的稀释作用使之无害化。废水中密度比水大的固体顾粒,借助自身的重力沉至水体的底部形成污泥层,使水体得以净化。废水里的悬浮物胶体及可溶性污染物则由于混合稀释过程,污染浓度渐渐降低。

      化学自净过程

      废水污染物排人水体,会产生化学反应过程。反应过程进行的快慢和多少取决于废水和水体两方面的具体条件。在水体化学反应过程中会产生氧化、还原、中和、分解、凝聚、吸附等各种各样的过程。这些过程有可能使有害污染物变成无害物质,这就是化学自净作用。

      生物自净过程

      在溶解氧存在的条件下,通过微生物的作用,能使有机污染物氧化分解为简单的无害化合物,这就是生物自净过程。生物自净过程要消耗掉一定的溶解氧。水体溶解氧的补充有两个来源,一是大气中的氧靠扩散作用进人水层。在流动的水中,水流越大,氧溶解于水中的速度越快,氧的补充越迅速。二是水生植物的光合作用能放出氧气,使水体溶解氧得到补充。如果消耗掉的氧不能得到及时补充,则水中的溶解氧逐渐减少,甚至接近于零。此时厌氧菌就会大量繁殖,使有机物腐败,水体就要变臭。所以,溶解氧的多寡是反映水体生物自净能力的主要指标,也是反映水体污染程度的一个指标。水体的生物自净速度取决于溶解氧的多少、水流速度、水温高低以及水量的补给状况等因素。

      大气自净

      大气环境的自净有物理作用、化学作用(扩散、稀释、氧化、还原、降水洗涤等)和生物作用。在排出的污染物总量恒定的情况下,认识和掌握气象变化规律,合理利用大气自净能力,可以有效降低大气中污染物浓度,减少大气污染危害。例如,以不同地区、不同高度的大气层的空气动力学和热力学的变化规律为依据,可以合理地确定不同地区的烟囱高度,使经烟囱排放的大气污染物能在大气中迅速地扩散稀释。

      植物在大气环境自净中具有重要作用,它具有美化环境、调节气候、抑制扬尘、截留粉尘、吸收大气中有害气体等功能,可以在大面积的范围内,长时间地连续净化大气。尤其是在大气中污染物影响范围广、浓度比较低的情况下,植物净化是行之有效的方法。在城市和工业区有计划地扩大绿地面积是具有长效能和多功能的大气污染综合防治措施。 [4]

      土壤自净

      污染物质进入土壤中,会使土壤环境的物质组成发生变化,并破坏原有的物质平衡,甚至造成上壤污染。但另一方面,当各种物质进入土壤之后,土壤对进入的外源物质表现出一定的缓冲能力和净化能力,土壤的这种自身净化更新能力,称为土壤的自净作用。土壤的自净作用就是通过在上壤环境中发生的物理变化、物理化学变化和生物化学变化等一系列过程,促使污染物质逐渐分解或消失。具体地说,突然的自净能力主要来自于土壤的多方面净化功能,土壤颗粒层对污染物起截留过滤作用,土壤胶体对污染物起吸附、交换作用,土壤的氧化还原作用等使污染物的存在形态发生变化,成为不溶性化合物,或因挥发和淋溶从土壤迁移至大气和水体;土壤本身对酸碱性的改变具有相当的缓冲能力,大量土壤胶体的表面能降低反应活化能,成为很多污染物转化的良好催化剂;上壤微生物和土壤动植物的生物降解作用,特别是各种微生物产生的酶对各种结构的分子起到特有的降解作用。此外,土壤空气中的氧可以作为氧化剂,土壤水分可以作为溶剂,这些也都是土壤发挥自净作用的主要因素,使土壤具有良好的自身更新能力

      土壤的自净能力的大小取决于土壤的物质组成和其他特性,也和污染物的种类与性质有关。不同土壤的自净能力是不同的,土壤对不同污染物质的净化能力也是不同的。一般来说,土壤自净的速度是比较缓慢的。

      应用/自净 编辑

      1、为了保障黄河功能性不断流和供水水质安全,利用VB和Access软件开发了黄河自净需水量计算模型系统。该系统采用三层C/S结构模式,其核心层为系统应用层,由数据采集与更新、方案制定、模型计算、结果查询和系统管理等5个子系统组成,能够在黄河特定河段、特定排污口及支流空间分布条件下,根据不同的上游来水背景浓度及河流纳污状况,优化计算出河流接纳合理污染物所对应的、河流必须蓄存的、满足相应水质目标要求的最小水量及水量过程。系统界面友好,操作方便,具有很强的实用性和参考价值。 [6]

      2、污水处理工厂利用自净原理改用能耗低,但造价稍高的好氧过滤等处理方法来处理污水,并使污水再生利用,从而达到?;せ肪车哪康?。

      附图

       

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      参考资料
      [1]^引用日期:2019-07-10
      [2]^引用日期:2019-07-10
      [3]^
      [4]^引用日期:2019-07-10
      [5]^
      [6]^引用日期:2017-01-18
      [7]^引用日期:2017-01-18
      开放分类 我来补充
      生物化学品

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