基于重金屬土壤污染生物修復研究分析

王 慶

（井陘縣環(huán)境保護局 河北石家莊 050300）

土壤指的就是陸地表面可以生長植物，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提供一些必要的養(yǎng)分，比如肥料、水分等。但是，在當前的農(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，使得土壤里進入了許多有害的物質(zhì)，同時，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大以及城鎮(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土壤結構產(chǎn)生影響，阻礙其相關作用的發(fā)揮，進而對微生物的活動產(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)，最后人體就會間接的吸收這些有害物質(zhì)，對人體健康產(chǎn)生威脅。

1 重金屬污染土壤的現(xiàn)狀

目前，我國土壤污染中重金屬污染的來源主要包括以下幾個方面：工業(yè)廢水、生活垃圾、大氣沉降以及污水灌溉等。其中，重金屬污染最為嚴重的來源就是工業(yè)廢水，因為在工業(yè)廢水中所含有的物質(zhì)比較復雜，并且很難被微生物降解。

我國現(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)達到上千萬hm2，而且大部分都出現(xiàn)在一些經(jīng)濟相對發(fā)達的區(qū)域，根據(jù)相關統(tǒng)計，我國每年大約有1200萬噸糧食被重金屬污染。在我國華南地區(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)因為使用污水灌溉而使2700 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2500 hm2，另外，在我國其它的一些大城市中，土壤受重金屬污染的程度也很嚴重。而且據(jù)調(diào)查，除農(nóng)田外，我國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 生物修復技術的介紹

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

2.1 動物修復技術

動物修復技術指的就是通過蚯蚓等生物降解土壤中含有的重金屬，進而減少重金屬的含量。雖然此項技術在很大程度上實現(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，還可能會將部分重金屬重新釋放到土壤中，導致出現(xiàn)二次污染。通過相關調(diào)查顯示，對銅、硒等重金屬，蚯蚓的降解能力比較強，而且相對來說，蚯蚓對銅的富集能力要高于對硒的降解能力，與此同時，蚯蚓還可以提高土壤中重金屬的部分活性，以此來促進植物對重金屬的吸收。

2.2 微生物修復技術

微生物修復技術就是指利用土壤中生存的微生物對土壤中含有的重金屬進行相應的吸收與降解，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新陳代謝的產(chǎn)物進行相關的利用，比如，草酸、檸檬酸等，使其與重金屬發(fā)生作用，進而減輕重金屬對土壤的危害。通過相關調(diào)查顯示，真菌可以利用有機酸或者其它代謝產(chǎn)物對重金屬進行一定的降解。

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，進而吸附一些重金屬，比如，硫酸還原菌、藍細菌以及部分藻類，它們也可以產(chǎn)生一些胞外聚合物，進而對重金屬生成相應的絡合物，具有毒性的金屬離子就可以沉積在細胞的不同部位上，從而可以有效去除土壤中的重金屬。

2.3 植物修復技術

植物修復技術主要包括植物提取、植物固化以及植物揮發(fā)這三種修復技術。其一，植物提取修復技術，主要就是利用植物的富集能力降低重金屬的含量。其二，植物固化修復技術，主要就是對植物根系的利用，將重金屬轉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)修復技術，植物利用自身的吸附作用，將重金屬轉化為氣態(tài)，釋放到空氣中。

3 結語

生物修復技術是一種現(xiàn)場可操作性很強的方法，具有治理效率高、治理費用低的特點，是當前環(huán)境科學研究的一個重要領域。目前，在這一技術的研究上，世界各國都有了很大的進展，但是在如何將相關科技進行結合，還缺乏一定的研究，還需要世界各國學者的共同努力。

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