生物修復技術在土壤污染治理上的應用

摘要：隨著城市化速度不斷加快和工業化深入發展，我國土壤方面的污染引起社會各界的關注，不同類型的污染造成大量耕地受到嚴重污染，一定程度上造成我國耕地面積出現大量銳減的局面，這種現象影響我國農業可持續發展，人們的生活也受到嚴重影響，不但會影響社會發展而且會造成大量經濟損失。本文通過對土壤污染問題進行分析與研究，提出生物修復技術的治理措施等對策，以確保土壤污染治理工作的順利開展，希望為我國各行各業綠色健康發展提供理論依據。

關鍵詞：生物修復技術;土壤污染;應用

中圖分類號：X53? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）04-00-02

Abstract：With the accelerating urbanization speed and the deepening of industrialization， China's soil pollution has caused concern from all walks of life. Different types of pollution have caused a large amount of cultivated land to be seriously polluted. To a certain extent， China's cultivated land area has experienced a sharp decline. The situation， this phenomenon affects the sustainable development of China's agriculture， people's lives are seriously affected， not only affects social development but also causes a lot of economic losses. This paper analyzes and studies the problem of soil pollution， and proposes countermeasures such as the treatment measures of bioremediation technology to ensure the smooth development of soil pollution control and provide a theoretical basis for the green and healthy development of all walks of life in China.

Key words：Bioremediation technology;Soil pollution;Application

1 我國土壤污染現狀分析

由于城市化進程加快和工業化速度提升，城建工程規模的不斷擴大，在建設過程中所造成的固體廢棄物的污染數量在不斷的提升，造成大量的土地污染。如果沒有做好相應的循環處理措施，不利于土壤的再次使用，使用地的成本和難度增加。私人轎車的使用產生大量的汽車尾氣，由于尾氣含有不同種類的重金屬元素，通過一系列的環節進入植物體內和土壤，對植物的生長起著抑制作用和降低土壤的肥力。另外，北方大量礦產的不合理開發以及石油開發提煉過程中造成大量的原油的泄漏現象普遍存在對土壤的生態系統方面造成嚴重的危害，破壞其生態系統。

此外，土壤污染已制約了農業生態的可持續發展，我國農業間產品安全健康體系受到嚴重挑戰。我國超過3600萬公頃土地受到工業三廢的污染，污染的途徑來源主要涉及到石油方面的污染、農藥和化肥大量使用的污染等;面積超過1萬公頃因為石油不合理開采造成的污染面積，石油煉化業相關的防護措施沒有得到落實會造成土地受到不同程度污染;在沈撫石油污水灌區，表層和底層土壤多環芳烴含量均超過600mg/kg，造成農作物和地下水的嚴重污染。全國有2000萬公頃土地受到重金屬污染，重金屬污染嚴重的面積高達70萬公頃，其中因為鎘含量數值高于標準值造成13萬公頃的土地無法得到合理有效的種植，造成大量的土地浪費，嚴重影響著我國農業的健康發展。

2 土壤污染問題類型

2.1 重金屬污染

礦產提煉、冶金行業以及化工產品等生產過程中產生的廢水、廢氣和固體廢棄物，私人轎車的使用產生的大量汽車尾氣，農業生產方面大規模使用農藥和化肥，這些都是產生土壤重金屬污染的重要因素。重金屬污染來源一方面可以影響人體的發育和健康，另一方面對農作物的生長具有一定抑制作用或者破壞植物的生理結構，可以間接影響植物的健康生長和產量。

2.2 石油污染

石油污染主要是在對石油進行一些列的挖掘，提煉等生產環節，會有大量的原油或者成品油滲透到土壤中，造成土壤方面的污染，影響土壤的性能，進一步破壞周圍生態環境系統。原油的開采過程中，現場的操作人員沒有做好安全防范措施造成原油的泄漏現象，造成大面積的土壤受到污染，破壞地表生態系統。污染土壤中石油主要成分為C15-C36的烷烴、多環芳香烴、烯烴、苯系物、酚類等，其中環境優先控制污染物多達30種。

2.3 化肥污染

現代農業的不斷發展，農民為了提高糧食方面產量和經濟收入，開始大規模使用各種各樣的復合肥料進行農業方面的生產。化肥在為農民增加經濟收入的同時也會造成肥料中有大量的重金屬元素通過雨水等作用滲透到土壤中，影響土壤的肥力以及破壞土壤自然恢復能力。

2.4 農藥污染

農作物的生長過程中會遇到病蟲的危害或者其農作物自身一些病狀的出現，為了保證其產量的穩定，農民會在生產過程中噴灑大量的農藥進行防護，以保證農作物生長的正常進行，又可以提高農作物的產量。由于農藥中大量的有機磷和有機氯元素會慢慢滲透到土壤中，也是造成土壤方面污染的因素。

3 生物修復技術

3.1 微生物修復技術

土壤微生物修復技術主要利用土壤中的微生物對土壤中存在的重金屬元素進行分解和降解的作用，一定程度上降低金屬元素的含量和危害性，可以達到控制其重金屬含量在合理的標準范圍之內。土壤中的細菌是其微生物的重要組成部分及數量巨大和品種繁多。細菌在分解重金屬元素方面的能力強，可以吸附土壤里的重金屬元素，一定程度上提高土壤的自身恢復能力，可以降低重金屬含量以及重金屬的毒性，減少重金屬對植物體的損傷現象，細菌由于體積較小，不易從土壤中去掉，重金屬在細菌死亡之后會反復發作形成二次污染。因此，細菌是修復污染的一種方式，其具有較強的降解效果，不僅可增強自身新陳代謝活動，促進有機物發展，還可以進行根系圈的新陳代謝，一定程度上大大降低了重金屬含量，對有機污染物進行降解。

此外，關于低分子量或布局簡單化合物，如低環的多環芳烴（二環或三環的），細菌可以利用碳源和動力發生礦化;然而對于高分子量等比較復雜的化合物，如多環的多環芳烴（三環以上的）、氯代芳香化合物、氯酚類物質、多氯聯苯、二噁英及部分石油烴等，則要采用共代謝途徑進行降解，大多數的污染物在降解過程中僅有一種細菌參與，但大多數情況下還是多種細菌共同聯合來完成降解工作。

3.2 植物修復

植物修復技術是利用植物方面的修復功能，降解有機毒物和無機物對土壤造成的污染。大多數自然生長的植物，對重金屬方面具有較強吸附性作用，可以通過植物的根系方面的新陳代謝的活動去降解土壤中的重金屬的含量和降低其危害性，這種技術在投資資金方面比較小，經濟利益比較大，對土壤的環境的損害比較小，這種方法的持久性比較強。同時，通過大面積的種植對重金屬方面具有吸附力的植物以及大面積的濕地工程的建設，對現實生活中所產生的固體廢棄物的污染具有一定的治理作用，可以減少相關垃圾對土壤的污染，可以提高周圍環境的生態系統再生能力。

3.3 動物修復技術

線蟲和蚯蚓是兩種不同類型處理土壤的動物，線蟲的數量龐大、繁殖頻率高、壽命短;蚯蚓在土壤改良方面扮演著重要角色，可以對土壤方面進行有效改善，增強土壤的肥力，促進農作物的成長，調節土壤圈的生態恢復能力。動物修復技術主要是利用動物自身的一些特性，對土壤中的有害物質進行吸收，轉發等環節，改善土壤生理結構方面的功能，一定程度上改善土壤的肥力，為微生物的生長發育和植物生長創造有利條件，最終實現改善土壤的生態結構。比如蚯蚓可以被大量的飼養，成本投入比較小，主要由于蚯蚓對土壤方面的生理機構具有較強的調節能力，可以增強改善土壤的通氣性，對土壤的肥力恢復以及土地圈生態系統的恢復方面具有較強的促進作用。由于其無公害的方法飼養，可以改善土壤的肥力，有利于土壤中的營養物質不斷積聚過程，有利于土壤中重金屬元素含量可以控制在合理的范圍內，有利于促進微生物和植物的生長，促進土壤的生態系統進一步完善，對重金屬污染方面的修復具有重要的現實意義和參考價值。

3.4 異位生物修復技術

工業生產過程中產生大量的固體廢棄物污染，對土壤的表層造成嚴重的污染，影響其生態系統功能的發揮。固體廢棄物污染可以采用搬運和運輸的方式進行有效的填埋，減少其數量和面積，可以有效循環利用固體廢棄物。在建筑過程中，可以擴大及利用土地的方式，一方面可以緩解土地資源緊張的局面，另一方面可以有效地降低其固體廢棄物污染在堆積過程中對土壤表面的污染，合理利用土壤提高土壤的肥力，有利于土壤生態機能的不斷恢復和發展。

4 小結

污染土壤的生態恢復，需要利用不同的方法和途徑進行解決土壤存在重金屬污染，降低重金屬的含量和毒性，可以促進土壤的肥力及其生態系統的有效恢復。通過大量的案例研究分析，可以進一步豐富和完善其在土壤污染治理方面的理論依據，我們可以借鑒西方治理土壤的優秀經驗，結合我國國情，從實際情況出發，制定有效的系統化治理措施，從根本上解決我國土壤污染中存在的一系列問題，真正做到全面系統化分解各種重金屬，降低其含量及毒性，這對生態植被的恢復具有重要促進作用，還可通過不同方式和途徑解決土壤污染問題，真正達到修復土壤的目的。

參考文獻

[1]孫鐵巧.環境土壤與污染土壤生態修復[J].面向農業與環境的土壤科學，2006（02）：22-28.

[2]周啟星.城市環境污染與生態修復[J].國際生態城市建設論壇，2006（02）：328-338.

[3]田衛東.重金屬污染土壤的生態修復原理[J].科協論壇：下半月，2008（02）：100-101.

[4]鄭金秀，彭祺，張甲耀.優勢降解菌群生物強化修復石油污染土壤[J].農業環境科學學報，2006，25（05）：1212-1216.

收稿日期：2019-01-02

作者簡介：溫明振（1984-），男，漢族，本科學歷，高級職稱，研究方向為土壤治理、VOCs廢氣治理、環保管家。