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海洋自淨能力是指海洋環境通過它本身的物理、化學和生物的作用，使污染物的濃度自然地逐漸降低乃至消失的能力。海洋淨化污染物的能力是可貴的資源，認識其規律並予以合理利用將有助於防治海洋污染。
海洋自淨是一個錯綜複雜的自然變化過程。自淨能力越強，淨化速度越快。淨化速度一般表示為濃度下降率或與污染物有關參數的變化率。影響自淨能力的因素很多，主要有地形、海水的運動、溫度、鹽度、酸鹼度(pH)氧化還原電位(Eh)和生物豐度以及污染物本身的性質和濃度等。

　　海洋自淨過程按其發生機理可分為：物理淨化，化學淨化和生物淨化。三種過程相互影響，同時發生或相互交錯進行。一般說來，物理淨化是海洋自淨中最重要的過程。
　　物理淨化　主要是通過稀釋、擴散、吸附、沉澱或氣化等作用而實現的自然淨化。
　　化學淨化　主要由海水理化條件變化所產生的氧化還原、化合分解、吸附凝聚、交換和絡合等化學反應實現的自然淨化。如有機污染物經氧化還原作用最終生成二氧化碳和水等。

　　生物淨化　微生物和藻類等生物通過其代謝作用將污染物質降解或轉化成低毒或無毒物質的過程。如將甲基汞轉化為金屬汞，將石油烴氧化成二氧化碳和水。

　　微生物在降解有機污染物時，要消耗水中的溶解氧。因此，可根據在一定期間內消耗氧的數量多少來表示水體污染的程度。目前已知微生物能降解石油、有機氯農藥、多氯聯苯以及其他各種有機污染物。其降解速率因微生物和污染物的種類和環境條件而異。還有許多種類微生物能轉化汞、鎘、鉛、砷等金屬。

　　由於海洋遼闊，自淨能力也大，人們一直把它看成是天然的最大淨化池而任意傾廢或排污，但海洋的自淨能力並不是沒有限制的。為了合理利用海洋環境自淨功能，保護和改善海洋環境，研究和掌握海洋環境自淨機理，是海洋環境科學研究的一項重要任務。