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亚热带农业生态所桃源站
土壤自净作用
地球的皮肤
2016年01月07日
我们脚下的土壤厚重沉静，看似朴实简单，其实暗藏玄机。土壤是一个运动的、平衡的、总是处于半稳定状态的复杂物质体系。当外来物质进入土壤时，它通过各种作用努力保持自身性质的稳定，我们将之称为土壤自净作用。土壤自净作用缘何而来，它是否有其极限，如何对土壤自净作用加以利用，这都是值得探讨的问题。
土壤自净作用是指进入土壤的污染物，在土壤矿物质、有机质和土壤微生物的作用下，经过一系列的物理、化学及生物化学反应过程，降低其浓度或改变其形态，从而降低或消除污染物毒性的现象。土壤自净作用据自净原理可以分为物理自净、物理化学自净、化学自净和生物自净。
[caption id="attachment_677" align="aligncenter" width="559"]
土壤污染[/caption]
物理自净：需要依赖日光、温度、风力等使污染物挥发扩散；依赖机械阻等使污染物难以流动；通过淋溶使污染物脱离生物循环体系等，例如曾风靡一时的六六六主要靠挥发作用散失。
物理化学自净：土壤颗粒表面具有很大的吸附作用，能吸附溶于土壤水中的气体、胶体微粒及其他物质，并将它们聚集或浓缩在土壤颗粒表面。
化学自净：污染物进入土壤后，发生凝聚与沉淀反应、氧化还原反应、络合-螯合反应、酸碱中和反应、水解、分解化合反应，或者发生由太阳辐射能和紫外线等引起的光化学降解作用等，从而降低毒性。例如铜在碱性条件下生成难溶性的氢氧化铜，生物活性下降。
[caption id="attachment_678" align="aligncenter" width="542"]
氨基酸的水解脱氨反应[/caption]
由于土壤具有自净作用，所以向土壤中投入一定量的污染物是被允许的，然而土壤的自净作用是有限的，超过了限度就会造成危害，因此量的把握是极其重要的。当污染物的数量或污染速度超过了土壤的净化能力时，便会破坏土壤本身的自然动态平衡，使污染物的积累过程逐渐占优势，从而导致土壤正常功能失调，土壤质量下降。
土壤的净化速度是比较缓慢的，净化能力也是有限的，必须充分合理地利用和保护土壤的自净能力。
土壤自净作用是指进入土壤的污染物，在土壤矿物质、有机质和土壤微生物的作用下，经过一系列的物理、化学及生物化学反应过程，降低其浓度或改变其形态，从而降低或消除污染物毒性的现象。土壤自净作用据自净原理可以分为物理自净、物理化学自净、化学自净和生物自净。
[caption id="attachment_677" align="aligncenter" width="559"]
土壤污染[/caption]
物理自净：需要依赖日光、温度、风力等使污染物挥发扩散；依赖机械阻等使污染物难以流动；通过淋溶使污染物脱离生物循环体系等，例如曾风靡一时的六六六主要靠挥发作用散失。
物理化学自净：土壤颗粒表面具有很大的吸附作用，能吸附溶于土壤水中的气体、胶体微粒及其他物质，并将它们聚集或浓缩在土壤颗粒表面。
化学自净：污染物进入土壤后，发生凝聚与沉淀反应、氧化还原反应、络合-螯合反应、酸碱中和反应、水解、分解化合反应，或者发生由太阳辐射能和紫外线等引起的光化学降解作用等，从而降低毒性。例如铜在碱性条件下生成难溶性的氢氧化铜，生物活性下降。
Cu2+？ +？ 2OH-？ =？ Cu(OH)2
生物自净：土壤中存在大量依靠有机物生存的微生物，它们具有氧化分解有机物的巨大能力。有机污染物在各种土壤微生物（细菌、真菌、放线菌）的作用下，将复杂的有机物质逐步无机化或腐殖质化。（1）病原体的死灭：病原体进入土壤后，受日光的照射，土壤中不适宜病原微生物生存的环境条件，微生物间的拮抗作用，噬菌体作用，以及植物根系分泌的杀菌素等许多不利因素的作用下而死亡。（2）有机物的净化：土壤中的有机污染物在微生物的作用下，使有机物逐步无机化或腐殖质化。有机物无机化使得有机物转化为无害的无机物质，例如脂肪水解最终转化为水和二氧化碳，含氮有机物转化为硝酸盐。有机物腐殖质化后形成的腐殖质，不但无害，还可向植物提供养料，改善土壤物理性质，促进微生物活动。[caption id="attachment_678" align="aligncenter" width="542"]
氨基酸的水解脱氨反应[/caption]
由于土壤具有自净作用，所以向土壤中投入一定量的污染物是被允许的，然而土壤的自净作用是有限的，超过了限度就会造成危害，因此量的把握是极其重要的。当污染物的数量或污染速度超过了土壤的净化能力时，便会破坏土壤本身的自然动态平衡，使污染物的积累过程逐渐占优势，从而导致土壤正常功能失调，土壤质量下降。
土壤的净化速度是比较缓慢的，净化能力也是有限的，必须充分合理地利用和保护土壤的自净能力。