基于重金屬土壤污染生物修復(fù)研究分析

王 慶

（井陘縣環(huán)境保護(hù)局 河北石家莊 050300）

土壤指的就是陸地表面可以生長(zhǎng)植物，并且具備一定肥力的疏松土層，該土層還可以為植物的生長(zhǎng)提供一些必要的養(yǎng)分，比如肥料、水分等。但是，在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)民大量的施用化肥和農(nóng)藥，用污水灌溉農(nóng)田，使得土壤里進(jìn)入了許多有害的物質(zhì)，同時(shí)，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大以及城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，更加劇了土壤的重金屬污染，使得土壤的污染問題更為嚴(yán)重。目前，土壤污染問題已經(jīng)是需要全球范圍內(nèi)共同面臨的環(huán)境問題，其中重金屬的污染更是對(duì)土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，阻礙其相關(guān)作用的發(fā)揮，進(jìn)而對(duì)微生物的活動(dòng)產(chǎn)生了一定的制約作用，在土壤中積累了一定的有害物質(zhì)，最后人體就會(huì)間接的吸收這些有害物質(zhì)，對(duì)人體健康產(chǎn)生威脅。

1 重金屬污染土壤的現(xiàn)狀

目前，我國(guó)土壤污染中重金屬污染的來源主要包括以下幾個(gè)方面：工業(yè)廢水、生活垃圾、大氣沉降以及污水灌溉等。其中，重金屬污染最為嚴(yán)重的來源就是工業(yè)廢水，因?yàn)樵诠I(yè)廢水中所含有的物質(zhì)比較復(fù)雜，并且很難被微生物降解。

我國(guó)現(xiàn)階段被重金屬以及農(nóng)藥化肥污染的耕地約有0.1億hm2,受到污染的總面積已經(jīng)達(dá)到上千萬hm2，而且大部分都出現(xiàn)在一些經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的區(qū)域，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年大約有1200萬噸糧食被重金屬污染。在我國(guó)華南地區(qū)，部分城市幾乎有一半的農(nóng)田遭受到重金屬的污染，廣州郊區(qū)因?yàn)槭褂梦鬯喔榷?700 hm2的農(nóng)田遭到污染，污染面積占郊區(qū)耕地面積的46%，天津近郊受重金屬污染的農(nóng)田有2.3萬hm2，沈陽的張士灌區(qū)重金屬污染面積多達(dá)2500 hm2，另外，在我國(guó)其它的一些大城市中，土壤受重金屬污染的程度也很嚴(yán)重。而且據(jù)調(diào)查，除農(nóng)田外，我國(guó)菜地的污染情況要比其他土壤受到重金屬污染的程度要高。

2 生物修復(fù)技術(shù)的介紹

生物修復(fù)技術(shù)就是指通過生物新陳代謝活動(dòng)，稀釋環(huán)境中有害、有毒物質(zhì)的含量，盡可能達(dá)成無害化的目標(biāo)，讓受到污染的土壤恢復(fù)到原始的狀態(tài)。這種技術(shù)主要包括兩種方式：植物修復(fù)和微生物修復(fù)，其原理就是利用動(dòng)物、微生物以及植物的新陳代謝活動(dòng)，降解土壤中含有的重金屬含量，進(jìn)而也就減小了相應(yīng)的毒性，凈化了土壤。在凈化土壤的過程中，主要通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用：其一，通過生物作用，改變土壤中重金屬的化學(xué)形態(tài)，降低重金屬的毒性。其二，通過微生物、動(dòng)物或植物的吸收及代謝，削減、凈化土壤中重金屬的毒性。生物修復(fù)技術(shù)主要包括動(dòng)物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)和植物修復(fù)技術(shù)這三類。

2.1 動(dòng)物修復(fù)技術(shù)

動(dòng)物修復(fù)技術(shù)指的就是通過蚯蚓等生物降解土壤中含有的重金屬，進(jìn)而減少重金屬的含量。雖然此項(xiàng)技術(shù)在很大程度上實(shí)現(xiàn)了減少重金屬含量的目的，但是也存在著一定問題，即在降解重金屬之后，還可能會(huì)將部分重金屬重新釋放到土壤中，導(dǎo)致出現(xiàn)二次污染。通過相關(guān)調(diào)查顯示，對(duì)銅、硒等重金屬，蚯蚓的降解能力比較強(qiáng)，而且相對(duì)來說，蚯蚓對(duì)銅的富集能力要高于對(duì)硒的降解能力，與此同時(shí)，蚯蚓還可以提高土壤中重金屬的部分活性，以此來促進(jìn)植物對(duì)重金屬的吸收。

2.2 微生物修復(fù)技術(shù)

微生物修復(fù)技術(shù)就是指利用土壤中生存的微生物對(duì)土壤中含有的重金屬進(jìn)行相應(yīng)的吸收與降解，或者是展開氧化還原，以此來降低土壤中含有重金屬的有害性。部分微生物還可以對(duì)新陳代謝的產(chǎn)物進(jìn)行相關(guān)的利用，比如，草酸、檸檬酸等，使其與重金屬發(fā)生作用，進(jìn)而減輕重金屬對(duì)土壤的危害。通過相關(guān)調(diào)查顯示，真菌可以利用有機(jī)酸或者其它代謝產(chǎn)物對(duì)重金屬進(jìn)行一定的降解。

除此之外，某些微生物還能產(chǎn)生一些胞外聚合物，含有大量的陰離子，進(jìn)而吸附一些重金屬，比如，硫酸還原菌、藍(lán)細(xì)菌以及部分藻類，它們也可以產(chǎn)生一些胞外聚合物，進(jìn)而對(duì)重金屬生成相應(yīng)的絡(luò)合物，具有毒性的金屬離子就可以沉積在細(xì)胞的不同部位上，從而可以有效去除土壤中的重金屬。

2.3 植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)主要包括植物提取、植物固化以及植物揮發(fā)這三種修復(fù)技術(shù)。其一，植物提取修復(fù)技術(shù)，主要就是利用植物的富集能力降低重金屬的含量。其二，植物固化修復(fù)技術(shù)，主要就是對(duì)植物根系的利用，將重金屬轉(zhuǎn)化為比較無害的物質(zhì)，以此來減小重金屬的污染。其三、植物揮發(fā)修復(fù)技術(shù)，植物利用自身的吸附作用，將重金屬轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，釋放到空氣中。

3 結(jié)語

生物修復(fù)技術(shù)是一種現(xiàn)場(chǎng)可操作性很強(qiáng)的方法，具有治理效率高、治理費(fèi)用低的特點(diǎn)，是當(dāng)前環(huán)境科學(xué)研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。目前，在這一技術(shù)的研究上，世界各國(guó)都有了很大的進(jìn)展，但是在如何將相關(guān)科技進(jìn)行結(jié)合，還缺乏一定的研究，還需要世界各國(guó)學(xué)者的共同努力。

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