土壤重金屬污染的生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用分析

葛洋

摘 要：伴隨著現(xiàn)代工作不斷發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題也愈發(fā)嚴(yán)重，土壤重金屬污染尤為突出，對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展也產(chǎn)生極大影響，加大土壤重金屬污染治理研究至關(guān)重要。而將生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用到土壤重金屬污染治理當(dāng)中，成本耗費(fèi)不僅較低，而且還能取得理想的處理效果。本文結(jié)合土壤重金屬污染現(xiàn)狀，對(duì)生物修復(fù)技術(shù)在土壤重金屬污染中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行細(xì)致論述，以推動(dòng)該項(xiàng)技術(shù)不斷完善和創(chuàng)新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土壤;重金屬污染;生物修復(fù)技術(shù);應(yīng)用;分析

DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.26.322

由于生產(chǎn)生活所產(chǎn)生的污染物沒(méi)有進(jìn)行合理處理，導(dǎo)致土壤和水體遭受到污染，尤其是鎘、鉛污染，當(dāng)重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)土壤自凈能力以后，短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行降解難度比較高，不僅會(huì)導(dǎo)致土壤肥力下降，還會(huì)通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，對(duì)生命健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。迫切需要采取有效措施對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行治理，然而實(shí)踐中僅仰賴物理、化學(xué)修復(fù)技術(shù)，無(wú)法取得理想效果，還需要充分發(fā)揮生物修復(fù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，確保土壤重金屬污染處理效率和質(zhì)量[1]。基于此，對(duì)土壤重金屬污染的生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用展開(kāi)分析和探討。

1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀分析

在2014年發(fā)布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公告》中，明確指出我國(guó)土壤污染總點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)到16.1%，并且超標(biāo)點(diǎn)位置占據(jù)總超標(biāo)數(shù)的82.0%，在污染物方面主要是以Hg、As、Cr、Zn等為主，其中污染物來(lái)源為工業(yè)廢棄物隨意排放、農(nóng)藥化肥過(guò)度使用等，受到重金屬流動(dòng)性差、富集性強(qiáng)等特征影響，使得土壤重金屬污染處理難度升高，當(dāng)重金屬富集到一定程度以后，生態(tài)環(huán)境破壞、食品安全問(wèn)題也會(huì)頻頻發(fā)生，土壤重金屬污染防治也已經(jīng)成為當(dāng)前急需解決的主要問(wèn)題之一[2]。實(shí)踐中對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行治理，多會(huì)采用物理法、化學(xué)法和生物法進(jìn)行，其中物理法主要是通過(guò)各種物理過(guò)程將土壤中存在的污染物進(jìn)行分離和去除;化學(xué)法則是通過(guò)在土壤中添加改良劑和抑制劑，以對(duì)土壤理化性質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)重金屬發(fā)生吸附、氧化還原等反應(yīng)以后，生物有效性也會(huì)急劇降低，進(jìn)而取得較好土壤修復(fù)效果;生物修復(fù)作為一種新興技術(shù)，與上述提到的物理法和化學(xué)法相比較，操作更加簡(jiǎn)單，并且不會(huì)產(chǎn)生二次污染，在土壤重金屬污染治理方面具有較好應(yīng)用前景，具體見(jiàn)表1。

2 生物修復(fù)技術(shù)在土壤重金屬污染中的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 植物修復(fù)

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是利用綠色植物及共存微生物，對(duì)土壤中存在的重金屬進(jìn)行吸收和富集的一項(xiàng)技術(shù)?？紤]到重金屬會(huì)對(duì)植物萌芽、生長(zhǎng)發(fā)育、生理代謝等方面產(chǎn)生毒害作用，而使用植物修復(fù)技術(shù)就可以對(duì)土壤存在重金屬進(jìn)行富集和吸收，并且操作上比較簡(jiǎn)單，所耗費(fèi)成本也比較低。

涉及的技術(shù)類(lèi)型有：1）植物吸收，即利用超富集植物對(duì)土壤存在重金屬進(jìn)行吸收，當(dāng)重金屬轉(zhuǎn)移到植物地上部以后，就可以對(duì)其進(jìn)行收割和集中處理，進(jìn)而達(dá)到降低土壤重金屬濃度效果，如：天藍(lán)遏藍(lán)菜對(duì)Cd、Zn等重金屬具有超富集作用、商陸可以超富集Mn;2）植物揮發(fā)，主要是利用植物根系所分泌出的特殊物質(zhì)，將土壤重金屬轉(zhuǎn)變成為一種可以揮發(fā)的物質(zhì)，又或者是通過(guò)植物吸收重金屬以后，可以在植物體內(nèi)將之轉(zhuǎn)化成為一種氣態(tài)物質(zhì)，然后在大氣中進(jìn)行釋放，雖然這種方式能夠有效處理土壤重金屬污染，但是會(huì)加劇大氣和環(huán)境污染，需要對(duì)其進(jìn)行謹(jǐn)慎使用;3）植物穩(wěn)定，借助吸收、分解、沉淀等過(guò)程，重金屬可以以低毒性的形態(tài)展現(xiàn)出來(lái)，重金屬毒性及遷移性也會(huì)急劇降低，實(shí)踐中需要充分利用植物本身特性，并利用檸檬酸、CD-TA等物質(zhì)，可以強(qiáng)化重金屬活性，促進(jìn)植物對(duì)重金屬物質(zhì)進(jìn)行有效吸收[3]。

2.2 微生物修復(fù)

微生物修復(fù)技術(shù)主要是對(duì)自然環(huán)境和人為培養(yǎng)具有特殊功效的微生物加以運(yùn)用，以轉(zhuǎn)化和降解土壤重金屬毒性，使土壤恢復(fù)至原始形態(tài)。這一作用的發(fā)揮主要是通過(guò)兩種機(jī)理實(shí)現(xiàn)，一種是通過(guò)發(fā)生反應(yīng)或代謝產(chǎn)物，促進(jìn)重金屬元素形態(tài)發(fā)生改變，土壤重金屬毒性也會(huì)急劇降低;另一種是通過(guò)微生物代謝活動(dòng)，促使重金屬價(jià)態(tài)發(fā)生改變，使之成為一種易溶物，有效從土壤中進(jìn)行濾除[3-4]。在實(shí)踐應(yīng)用中，利用微生物修復(fù)技術(shù)不僅可以有效去除土壤污染物質(zhì)，還能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu)，尤其是針對(duì)重金屬污染較為嚴(yán)重礦區(qū)土壤，由于含有降解難度較高的腐殖質(zhì)，會(huì)對(duì)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成產(chǎn)生極大影響，因此可以應(yīng)用微生物修復(fù)技術(shù)，對(duì)存在的腐殖質(zhì)進(jìn)行有效降解，土壤結(jié)構(gòu)也會(huì)得到優(yōu)化。

2.3 動(dòng)物修復(fù)

將動(dòng)物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用到土壤重金屬污染中，主要是利用土壤中存在的動(dòng)物或腸道微生物，使之在自然或人為條件下，進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖等代謝活動(dòng)，進(jìn)而對(duì)污染物進(jìn)行有效分解、富集和去除。實(shí)踐中對(duì)生活在重金屬污染土壤中的蚯蚓、蜘蛛等動(dòng)物進(jìn)行重金屬含量檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)這些動(dòng)物對(duì)Cd、As、Pd等重金屬具有較強(qiáng)的富集作用，這也為動(dòng)物修復(fù)技術(shù)在重金屬污染土壤中應(yīng)用提供有力支撐[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

面對(duì)嚴(yán)峻的土壤重金屬污染形勢(shì)，加強(qiáng)土壤修復(fù)技術(shù)研究十分有必要。基于對(duì)土壤重金屬污染的生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用的分析，將生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用到土壤重金屬污染治理中，可以取得較好效果。在具體實(shí)踐中，可結(jié)合土壤重金屬污染實(shí)際情況，對(duì)各項(xiàng)生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理使用，甚至將不同生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行組合運(yùn)用，這不僅能夠克服單一技術(shù)使用帶來(lái)的缺陷，還將提高修復(fù)效率和質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)生物修復(fù)技術(shù)創(chuàng)新，使之在土壤重金屬污染領(lǐng)域中有更加廣闊的應(yīng)用

前景。

參考文獻(xiàn)

[1]冷波，蔣麗虹，劉漢波.生物修復(fù)技術(shù)在煤礦土壤重金屬污染治理的應(yīng)用[J].山東化工，2020，49（4）：239-241.

[2]杜丹丹，王金.生物修復(fù)技術(shù)在煤礦土壤重金屬污染治理的應(yīng)用[J].探索科學(xué)，2020，（1）：206-207.

[3]袁凱燕.生物強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)在土壤重金屬污染治理中的應(yīng)用[J].節(jié)能與環(huán)保，2019，（10）：92-93.

[4]何雨江，陳德文，張成，等.土壤重金屬鉻污染修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展[J].安全與環(huán)境工程，2020，27（3）：126-132.