自淨是指一定範圍內，環境能夠通過自然作用使特定環境中污染物的含量降低的能力，這種能力包括物理的、化學的、生物的或者是綜合的。 自淨能力可以是污染物的遷移、轉化或是污染物自身的衰減，自淨能力的大小決定於環境要素的種類及其所具有的狀態。水體、大氣、土壤和生物等各環境要素對污染物都具有一定的自淨能力。
環境容量確定的主要根據是自淨能力，自淨能力越強則環境容量越大，因此自淨能力的研究也是區域環境規劃的重要內容，可以為區習既濟發展規劃的決策提出依據。
基本介紹
- 中文名：自淨
- 外文名：self-purification
- 實質：生態學術語
- 主體：大氣、土壤和水
- 機制：物理淨化、化學淨化
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定義
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。科學合理地利用環境自淨是保護生態環境的一種重要手段。
內容
環境自淨是減輕環境污染物濃度的一個重要途徑，按發生機理可分為物理淨化、化學淨化和生物淨化。
環境自淨是環境的一種重要機能。自然界始終處乾運動狀態，自然環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：火山爆發、雨水沖刷和岩石風化等自然現象，以及生命活動中的代謝廢物，都會給自然環境造成污染。但在正常情況下，受污染的環境，經一些自然過程及在生物參與下，都具有恢復原來狀態的能力。但環境自淨是有限度的，當大氣中的污染物超過其自淨能力時，便會出現大氣污染；而水中的污染物，超過水體的自淨能力時，水質就會受到損害。
水體自淨
污染物隨污水排入水體後，經過物理、化學與生物化學作用，使污染的濃度降低或總量減少。受污染的水體部分地或完全地恢復原狀，這種現象稱為水體自淨或水體淨化。水體所具備的這種能力稱為水體自淨能力或自淨容量。
若污染物的數量超過水體的自淨能力，就會導致水體污染二水體自淨過程非常複雜，按淨化機理可分為3類：①物理淨化作用：水體中的污染物通過稀釋、混合、沉澱，揮發等作用使濃度降低，但總量不減；②化學淨化作用：水體中的污染物通過氧化還原、酸鹼反應、分解合成、吸附凝聚等作用發生存在形態變化或濃度降低，但總量不減；③生物化學淨化作用：水體中的污染物通過水生生物特別是微生物的氧化分解作用，使其存在形態發生變化、濃度降低的過程。在生物化學淨化作用過程中，有機污染物的總最不斷減少，並被無機化和無害化。因此，生物化學淨化作用在水體自淨作用中起主要作用。河流的自淨作用十分複雜．在現實中這些淨化作用常常交織在一起，因此，在河流的具體河段，各自所起的作用又有所不同。
物理自淨過程
排人水體的污染物不同，發生的物理淨化過程也有差異，如稀釋、混合、揮發、沉澱等。在自淨過程中缺少某種物質（如缺氧）或多餘某種物質的廢水，可以通過水體的稀釋作用使之無害化。廢水中密度比水大的固體顧粒，藉助自身的重力沉至水體的底部形成污泥層，使水體得以淨化。廢水裡的懸浮物膠體及可溶性污染物則由於混合稀釋過程，污染濃度漸漸降低。
化學自淨過程
廢水污染物排人水體，會產生化學反應過程。反應過程進行的快慢和多少取決於廢水和水體兩方面的具體條件。在水體化學反應過程中會產生氧化、還原、中和、分解、凝聚、吸附等各種各樣的過程。這些過程有可能使有害污染物變成無害物質，這就是化學自淨作用。
生物自淨過程
在溶解氧存在的條件下，通過微生物的作用，能使有機污染物氧化分解為簡單的無害化合物，這就是生物自淨過程。生物自淨過程要消耗掉一定的溶解氧。水體溶解氧的補充有兩個來源，一是大氣中的氧靠擴散作用進人水層。在流動的水中，水流越大，氧溶解於水中的速度越快，氧的補充越迅速。二是水生植物的光合作用能放出氧氣，使水體溶解氧得到補充。如果消耗掉的氧不能得到及時補充，則水中的溶解氧逐漸減少，甚至接近於零。此時厭氧菌就會大量繁殖，使有機物腐敗，水體就要變臭。所以，溶解氧的多寡是反映水體生物自淨能力的主要指標，也是反映水體污染程度的一個指標。水體的生物自淨速度取決於溶解氧的多少、水流速度、水溫高低以及水量的補給狀況等因素。
水體自淨作用的場所可分為四類：
（3）水與底質間的自淨作用，表現為河水中懸浮物質的沉澱、污染物質被河底淤泥吸附等。
（4）底質中的自淨作用表現為底質中微生物的作用使底質中有機污染物分解等。像大氣對污染物的擴散稀釋一樣，水體的自淨作用是廢水處理的一種方式。合理利用水體自淨能力，既能減輕人工處理的負擔，又能保證水體不受污染。因此，在廢水治理時應充分考慮水體自淨的作用。氧化塘就是利用天然或人工池塘的自淨作用處理廢水的一種好方法。廢水由池墉一端流人，另一端排出，在池塘里廢水中污染物經過自然沉澱除去懸浮物；經過好氧或厭氧細菌以及藻類等生物氧化作用，將廢水中的有機污染物氧化分解，能使廢水中的生化需氧量減少60%~80%，除去廢水中固體物質的75%~85%和大腸桿菌的95%以上。氧化塘法經濟可靠，簡單易行，效率較高。用於處理造紙廠、紡織廠、食品廠、乳製品廠、屠宰場、皮革廠的廢水以及一般生活污水都有良好的效果。有的還利用氧化塘養魚、養鴨、種植水生作物、灌溉農田等，經濟效益十分顯著。
大氣自淨
大氣環境的自淨有物理作用、化學作用（擴散、稀釋、氧化、還原、降水洗滌等）和生物作用。在排出的污染物總量恆定的情況下，認識和掌握氣象變化規律，合理利用大氣自淨能力，可以有效降低大氣中污染物濃度，減少大氣污染危害。例如，以不同地區、不同高度的大氣層的空氣動力學和熱力學的變化規律為依據，可以合理地確定不同地區的煙囪高度，使經煙囪排放的大氣污染物能在大氣中迅速地擴散稀釋。
植物在大氣環境自淨中具有重要作用，它具有美化環境、調節氣候、抑制揚塵、截留粉塵、吸收大氣中有害氣體等功能，可以在大面積的範圍內，長時間地連續淨化大氣。尤其是在大氣中污染物影響範圍廣、濃度比較低的情況下，植物淨化是行之有效的方法。在城市和工業區有計畫地擴大綠地面積是具有長效能和多功能的大氣污染綜合防治措施。
土壤自淨
污染物質進入土壤中，會使土壤環境的物質組成發生變化，並破壞原有的物質平衡，甚至造成上壤污染。但另一方面，當各種物質進入土壤之後，土壤對進入的外源物質表現出一定的緩衝能力和淨化能力，土壤的這種自身淨化更新能力，稱為土壤的自淨作用。土壤的自淨作用就是通過在上壤環境中發生的物理變化、物理化學變化和生物化學變化等一系列過程，促使污染物質逐漸分解或消失。具體地說，突然的自淨能力主要來自於土壤的多方面淨化功能，土壤顆粒層對污染物起截留過濾作用，土壤膠體對污染物起吸附、交換作用，土壤的氧化還原作用等使污染物的存在形態發生變化，成為不溶性化合物，或因揮發和淋溶從土壤遷移至大氣和水體；土壤本身對酸鹼性的改變具有相當的緩衝能力，大量土壤膠體的表面能降低反應活化能，成為很多污染物轉化的良好催化劑；上壤微生物和土壤動植物的生物降解作用，特別是各種微生物產生的酶對各種結構的分子起到特有的降解作用。此外，土壤空氣中的氧可以作為氧化劑，土壤水分可以作為溶劑，這些也都是土壤發揮自淨作用的主要因素，使土壤具有良好的自身更新能力
土壤的自淨能力的大小取決於土壤的物質組成和其他特性，也和污染物的種類與性質有關。不同土壤的自淨能力是不同的，土壤對不同污染物質的淨化能力也是不同的。一般來說，土壤自淨的速度是比較緩慢的。
套用
1、為了保障黃河功能性不斷流和供水水質安全，利用VB和Access軟體開發了黃河自淨需水量計算模型系統。該系統採用三層C/S結構模式，其核心層為系統套用層，由數據採集與更新、方案制定、模型計算、結果查詢和系統管理等5個子系統組成，能夠在黃河特定河段、特定排污口及支流空間分布條件下，根據不同的上游來水背景濃度及河流納污狀況，最佳化計算出河流接納合理污染物所對應的、河流必須蓄存的、滿足相應水質目標要求的最小水量及水量過程。系統界面友好,操作方便,具有很強的實用性和參考價值。
2、污水處理工廠利用自淨原理改用能耗低,但造價稍高的好氧過濾等處理方法來處理污水，並使污水再生利用，從而達到保護環境的目的。
