soil self-purification

定義：土壤通過物理、化學(xué)和生物作用使進入其中的污染物濃度和毒性降低或消失的過程。

學(xué)科：土壤學(xué)_土壤生態(tài)與土壤肥力

相關(guān)名詞：土壤微生物 吸附作用 重金屬 富集

圖片來源：視覺中國

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土壤自凈是指進入土壤的污染物，在土壤礦物質(zhì)、有機質(zhì)和土壤微生物的作用下，經(jīng)過一系列的物理、化學(xué)及生物化學(xué)反應(yīng)過程，降低其濃度或改變其形態(tài)，從而降低或消除污染物毒性的現(xiàn)象。土壤的自凈作用對維持土壤生態(tài)平衡起重要作用。

土壤自凈按照不同的作用機理，可劃分為物理自凈、化學(xué)自凈、物理化學(xué)自凈和生物自凈。

1.物理自凈：土壤是多孔介質(zhì)，進入土壤的污染物可隨土壤水遷移，通過滲濾作用排出土體；某些有機污染物可通過揮發(fā)、擴散方式進入大氣。土壤物理凈化的效果取決于土壤的溫度、濕度、土壤質(zhì)地、土壤結(jié)構(gòu)以及污染物的性質(zhì)。土壤物理凈化作用只能使污染物分散、稀釋或轉(zhuǎn)移，而不能從整個自然環(huán)境中消除。

2.化學(xué)自凈：污染物進入土壤后，可能發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，如凝聚與沉淀反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、絡(luò)合-螯合反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)等反應(yīng)，或者發(fā)生由太陽輻射能和紫外線等引起的光化學(xué)降解作用等，從而降低污染物的毒性。土壤的化學(xué)凈化能力的大小與土壤的物質(zhì)組成和性質(zhì)以及污染物本身的組成和性質(zhì)有密切關(guān)系，還與土壤環(huán)境條件有關(guān)。

3.物理化學(xué)自凈：主要是通過土壤膠體對污染物的陽離子、陰離子進行的離子交換吸附作用。物理化學(xué)凈化作用也只能使污染物在土壤溶液中離子活度降低，相對地減輕危害，而并沒有從根本上將污染物從土壤環(huán)境中消除。經(jīng)交換吸附到土壤膠體上的污染物離子，還可以被其他相對交換能力更大的，或濃度較大的其他離子交換下來，重新轉(zhuǎn)移到土壤溶液中去，又恢復(fù)原來的毒性、活性。

4.生物自凈：有機污染物在微生物及其酶作用下，通過生物降解，被分解為簡單的無機物而消散的過程。這是土壤環(huán)境自凈作用中最重要的凈化途徑之一。各種有機污染物在微生物的作用下，最終轉(zhuǎn)化為對生物無毒的殘留物和二氧化碳；某些無機污染物也可以通過微生物的作用發(fā)生一系列的變化而降低活性和毒性。但是，微生物不能凈化重金屬，反而有可能使重金屬在土壤中富集，這是重金屬成為土壤環(huán)境的最危險污染物的根本原因。有機物的生物降解作用與土壤中微生物的種群、數(shù)量、活性以及土壤水分、土壤溫度、土壤通氣性、pH值、氧化還原電位（Eh）、碳氮比等因素有關(guān)。

土壤的凈化速度是比較緩慢的，凈化能力也是有限的，必須充分合理地利用和保護土壤的自凈能力。如果利用不當(dāng)，就會導(dǎo)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。

（延伸閱讀作者：吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所 副研究員 張秀芝）

責(zé)任編輯：張鵬輝