環境自淨

環境自淨

環境自淨是指在物理、化學和生物等自然作用下環境中污染物濃度或總量降低的過程。降低的速率和數量因環境結構和狀態的不同而不同,它是環境基本特性的表現,通常又稱環境自淨能力。環境自淨是環境內在的一種自動消除污染物,使之達到淨化的機能。它大致可以分為物理淨化 、化 學淨化和生物淨化三類。物理淨化作用是自然界中最直觀的一種自淨作用。如在大氣中,強大的氣流可以把一個點源 (煙囪)排放出來的SO2迅速地擴散到別處去,從而使SO2的濃度很快降低到接近大氣本底水平,不再構成對人體和生物體的危害。物理淨化除開擴散以外,還有稀釋、淋洗、揮發、沉 降等。自然界的化學淨化作用是一種非常複雜的過程。

基本介紹

  • 中文名:環境自淨
  • 外文名:Environmental self-purification
  • 實質:自然淨化的過程
  • 分類:物理淨化、化學淨化和生物淨化
  • 過程:稀釋、擴散、淋洗、揮發、沉降
  • 學科:生態工程
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簡介

環境自淨是指遭到污染的大氣、水、土壤等環境要素,通過物理、化學和搜物作用,污染物的濃度和毒性自然地逐漸稀釋降低,以至消失而使這些環境要素恢復到原來的潔淨狀態。環境自淨能力是有限度的。當進入環境的有害物質超過環境白淨能力時、環境污染就會發生。環境自淨作用對環境保護極為重要,合理地利用環境自淨能力,對消除污染、保護環境能收到良好的效果。

物理淨化

環境自淨的物理作用有稀釋、擴散、淋洗、揮發、沉降等。如含有煙塵的大氣,通過氣流的擴散、降水的淋洗、重力的沉降等作用,而得到淨化。混濁的污水進入江河湖海後,通過物理的吸附、沉澱和水流的稀釋、擴散等作用,水體恢復到清潔的狀態。土壤中揮發性污染物如酚、氰、汞等,因為揮發作用,其含量逐漸降低。物理淨化能力的強弱取決於環境的物理條件和污染物本身的物理性質。環境的物理條件包括溫度、風速、雨量等。污染物本身的物理性質包括比重、形態、粒度等。此外,地形、地貌、水文條件對物理淨化作用也有重要的影響。溫度的升高利於污染物的揮發,風速增大利於大氣污染物的擴散,水體中所含的粘土礦物多利於吸附和沉澱。

化學淨化

環境自淨的化學反應有氧化,還原、化合、分解,吸附,凝聚、交換,絡合等作用。例如,某些有機污染物經過氧化還原作用生成水與二氧化碳等,銅、鉛、鋅,鎘,汞等重金屬離子與硫離子化合生成難溶解的硫化物沉澱,鐵,錳,鋁的水合物、粘土礦物、腐殖酸等對重金屬離子有化學吸附作用和凝聚作用,土壤和沉積物中的代換作用也可以起到化學淨化的作用。影響化學淨化的環境因素有酸鹼度、氧化還原電勢、溫度和化學組分等。污染物本身的形態和化學性質對化學淨化也有重大的影響。溫度的升高可加速化學反應,所以溫熱環境的自淨能力比寒冷環境強。這在對有機質的分解方面表現得更為明顯。有害的金屬離子在酸性環境中有較強的活性而利於遷移;在鹼性環境中易形成氫氧化物沉澱而利於淨化。氧化還原電勢值對變價元素的淨化有重要的影響。價態的變化直接影響這些元素的化學性質和遷移、淨化能力。如三價鉻(Cr)遷移能力很弱,而六價鉻(Cr)的活性較強,淨化速率低。環境中的化學反應如生成沉澱物、水和氣體則利於淨化;如生成可溶鹽則利於遷移。

生物淨化

生物的吸收、降解作用使環境污染物的濃度和毒性降低或消失。植物能吸收土壤中的酚、氰,並在體內轉化為酚糖甙和氰糖甙,球衣菌可以把酚、氰分解為二氧化碳和水;綠色植物可以吸收二氧化碳,放出氧氣。鳳眼蓮可以吸收水中的汞、鎘、砷等化學污染物,從而淨化水體。同生物淨化有關的因素有生物的科屬,環境的水熱條件和供氧狀況等。在溫暖、濕潤、養料充足、供氧良好的環境中,植物的吸收淨化能力強。生物種類不同,對污染物的淨化能力可以有很大的差異。有機污染物的淨化主要依靠微生物的降解作用。如在溫度為20~40℃,pH值為6~9,養料充分、空氣充足的條件下,需氧微生物大量繁殖,能將水中的各種有機物迅速地分解、氧化、轉化成為二氧化碳、水、氨和硫酸鹽、磷酸鹽等。厭氧微生物在缺氧條件下,能把各種有機污染物分解成甲烷、二氧化碳和硫化氫等。在硫磺細菌的作用下,硫化氫可能轉化為硫酸鹽。氨在亞硝酸菌和硝酸菌的作用下被氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。植物對污染物的淨化主要是根和葉片的吸收。城市工礦區的綠化,對淨化空氣有明顯的作用。

總結

環境自淨能力是一種寶貴的資源,在我國國民經濟高速發展的同時要保護好環境,應充分利用環境自淨能力,以防為主,防重於治,在發展規划過程中就應考慮到環境的自淨資源的利用和再生。地質地球化學場是決定環境自淨能力的重要因素,自淨能力可以通過添加催化劑等方式得以提高。

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