土壤污染治理中生物修復技術的運用

鄭 重

（安吉縣生態環境監測站，浙江 湖州 313300）

在社會各界都非常重視可持續發展的視角下，環境污染問題的防范和治理已成為人們重點關注的任務，其中土壤污染問題會直接影響整個生態系統，植物生長、微生物生長等都會受到直接影響。

為了保持整個生態系統的平衡，相關部門應重視土壤污染問題，并采取科學合理的措施對其進行防范和治理。通過對土壤污染治理的實踐進行總結發現，生物修復技術在土壤污染治理中具有突出的應用效果，所以相關企業應注重該技術的應用。

1 土壤污染的種類分析

在社會經濟和工業飛速發展的背后，我國土壤污染問題愈發嚴重，目前，各個地區都有著不同程度的土壤污染問題存在，因而導致我國可利用的土壤資源日益減少。因此，相關人士針對我國耕地存在污染問題的情況進行了調查，得出以下數據（詳見表1）。從表1可以發現，我國受污染的耕地總面積非常大，這種情況的存在不僅會影響我國土壤利用率的降低，還會直接導致一定的經濟損失，從而影響農作物的安全，并進一步影響人的身體健康。

表1 全國存在污染問題的耕地面積分析

1.1 有機物污染

土壤有機物污染，即土壤中的有機物含量超標。目前，我國土壤有機物污染是最嚴重的，造成土壤有機物污染的來源主要有化肥農藥和工業廢水廢物等。同時，隨著社會經濟和工業的發展，以及城市化、工業化進程的加快，很多工業企業在運營和管理過程中對污染問題不夠重視，導致很多城市工業區附近也存在著土壤有機物污染問題。據相關調查發現，工業區附近的土壤污染問題相較于農村地區更為嚴重。農村地區造成土壤污染問題的原因是農藥和化肥。農民在耕種期間，由于對科學的種植方式和農藥使用控制量等問題不夠了解，導致農藥和化肥使用過量，造成了土壤有機物污染問題。

1.2 重金屬污染

土壤重金屬污染，即土壤中的重金屬鋅、鉛、錫、鎘等重金屬物質超標，土壤重金屬污染是土壤污染治理中相對復雜的一種污染問題。一些工廠在排放工業廢水時，未采用合理、科學的措施進行處理就排放，導致一些工業廢水直接流入到土壤中，另外有一些重金屬超標的農藥和含有重金屬的廢水流入農田中，其中所包含的金屬物質集中在土壤內，造成土壤重金屬污染。由于重金屬種類非常多，每種的成分也有所不同，當其滯留在土壤中、溶解于水中就會造成土壤污染和植物污染，有一些農作物吸收重金屬以后很難被人們發現，食用后會直接影響人體健康[1]。

1.3 放射性元素

土壤放射性元素污染，即土壤中存在著一些核污染物，具有一定的放射性。這種污染也是由于一些工業企業在發展過程中應用核技術，導致土壤出現核污染。目前，我國有很多地區的土壤中存在放射性元素污染，若不及時處理會直接影響生態系統中的食物鏈和生物鏈。

1.4 病原微生物

土壤病原微生物污染是人類和動物排泄物以及醫院用水或生活污水所造成的一種污染形態，排泄物和一些污染水源中含有的大量病原微生物進入土壤中，影響原有土壤中的微生物生長，并形成了大量病毒和細菌。這種污染土壤上生長的植物會對人體健康直接造成影響，并且病原微生物污染的土壤在遇到雨天后會被雨水沖刷轉移到其他地方，形成二次土壤污染問題。因此，出現病原微生物土壤污染后，工作人員應該采取合理的措施及時進行治理，否則會因為天氣原因逐漸擴大土壤污染范圍。

2 土壤污染治理中生物修復技術的運用

土壤污染治理中的生物修復技術是以生物為主體，如植物、動物和微生物，吸收、降解、轉化土壤中存在的超標污染物。而運用生物修復技術的修復時間較長，會受到外界較多環境因素的影響，但該技術操作簡單、投入成本低且不易造成二次污染的優勢使生物修復技術在土壤污染治理中的應用較為廣泛。

2.1 微生物修復技術的運用

微生物修復技術（如圖1所示）是指在受污染的土壤中投入一些針對性的微生物吸收、降解存在于土壤中污染的物質。由于微生物體積較小，且具有較強的繁殖能力和代謝能力，應用于受重金屬和有機物污染的土壤中可以達到很好的修復效果[2]。結合上述對重金屬和有機物污染土壤的分析可知，微生物修復技術的應用主要包括以下幾方面，其一是吸附有用物質。在受污染的土壤中，針對其中所含的微生物攝入相應的營養元素，以促進微生物更加活躍地吸附污染土壤中的有用物質，使土壤能夠得到穩定循環地使用。其二是降解污染物。對有機物和重金屬污染物的土壤進行詳細分析后，在相應的土壤中投入相應的細菌或真菌，通過細菌和真菌的繁殖、代謝，降解土壤中的絡合物，直至土壤中重金屬和有機物含量在標準范圍內。其三是溶解與沉淀污染物。微生物修復技術的應用是利用土壤生物代謝后所形成的有機酸降解和沉淀污染土壤中的重金屬，從而降低土壤中重金屬的含量。

目前，在我國土壤污染治理中應用微生物修復技術是非常廣泛和常見的，該技術不僅成本投入較低，還可在短時間內起到土壤修復作用。微生物修復技術包括兩種修復方法，一是原位修復方法，以投入真菌、細菌、微生物攪拌和農耕摻入微生物的方法為主；二是異位修復法，是以微生物填入到土地和土壤中后進行耕種，并將泥漿灌入土壤中的方法為主。這兩種方法的應用需要根據受污染土壤的實際情況，即土壤污染類型、污染程度等選擇科學合理的處理方法。在該技術的應用過程中發現，微生物活性高、可降解的特點可以很好地對土壤污染物起到抑制作用，而對于一些特殊的土壤污染問題，需要通過人為投放微生物的方式來解決土壤中的污染物。結合上述分析可以看出，微生物修復技術在土壤污染治理中具有較強的優勢，因此很多相關研究者加大了對該技術的研究，如針對鎘污染土壤，有研究發現應用蠟樣芽孢桿菌可以很好地治理這類污染問題。如在種植莧菜的土壤中摻入一些木霉菌，可以很好地促進莧菜吸收土壤中的鋅物質，所以有專家指出，在受污染的土壤中添加一些石油莖類的物質，可以促進微生物修復效果的提升。

2.2 植物修復技術的運用

在生物修復技術中應用植物修復技術（如圖2所示），是利用部分植物具備的忍耐和富集化學物質的作用修復一些受污染的土壤。目前，結合我國對土壤污染修復的情況看，植物修復技術的應用是相對較為普遍的，使用該技術較為便捷，且成本投入較低，同時也不會對生態環境造成較大干擾，但植物修復技術與微生物修復技術相比見效時間較長，修復污染的土地也需要較長的時間周期。另外，在應用植物修復技術時，若在實際應用過程中未結合植物生長周期進行針對性處理，會導致植物中存在的殘留物對土壤造成二次污染。因此，在使用植物修復技術時，技術人員不僅要詳細分析受污染土壤的類型，還需要結合相應的植物生長規律，在合適的時間內采取科學合理的措施進行處理，才可以達到該技術的修復目的[3]。

圖2 植物修復技術

植物修復技術的應用主要體現在以下幾方面；一是通過植物提取修復受污染的土壤，將富集能力較強的植物應用于金屬污染的土壤中，去吸收其中所含的金屬物，植物生長到一定程度后，再通過人力或物力方式對植物進行針對性處理，減少金屬污染物，完成治理目標。其二是通過植物揮發的方式修復污染土壤。一些特殊植物在生長過程中的根系生長會分泌出特殊的物質，這些物質會通過吸收土壤中的污染物形成揮發性物質并排放到空氣中，達到修復土壤的目的。其三是利用植物吸收的方式去除土壤中的污染物。一些綠色植物在生長過程中會吸收土壤中的污染物物質并將其轉化為無害物質，相當于將綠色植物的根系作為一個過濾器，吸收和過濾土壤中的污染物，以達到土壤修復的目的。

在應用植物修復技術的過程中要結合土壤污染的類型和環境特點，有針對性地選擇相應的植物。常見的植物有喬木、灌木、水生物及一些農作物等，那些生長速度較快和根系深的植物對土壤污染物的修復效果非常明顯。目前，植物修復技術經常用到的綠色植物有蘆葦、沙棗等，這些植物尤其是應用到石油污染的土壤中，其效果非常突出，因此相關人員應結合各種植物的特點，在合理選擇植物的同時，科學把控植物生長時間，避免二次污染的發生，進而影響修復效果。

2.3 動物修復技術的運用

眾所周知，在土壤中不僅存在著大量的微生物，與植物生長也有密切的關系，同時在土壤中也有很多動物物種，并且這些動物的生存和活動都與土壤有著密切關系。因此，在生物修復技術中動物修復技術的應用也很常見。動物修復技術，即利用動物的生長特點、生長活動來實現對土壤的修復。常見的蚯蚓和老鼠等動物都具有一定修復重金屬污染土壤的作用，這些動物可以通過吸收和降解污染物，提高土壤的活性，因而在重金屬污染土壤中投入蚯蚓，使其在土壤中生存和活動，再采用通水的方式將其移除，從而完成對土壤的修護[4]。

2.4 其他生物修復技術的運用

土壤污染物生物修復技術的應用效果較為突出，因此相關人員對生物修復技術的研究也在不斷深入。結合實際總結發現，可以將不同的生物修復技術結合起來應用，進一步提升這些技術的修復速度和修復質量，進而更好的實現修復目標[5]。如植物修復技術與微生物修復技術聯合應用，使微生物修復和植物修復實現互補。植物修復技術在運用過程中會受到環境和人為因素的影響，而且植物修復技術的修復速度較慢，當與微生物修復技術聯合應用時，可以為植物創造良好的生長環境，提升植物根系的生長速度，釋放出更多的碳水化合物等物質可以促進土壤中的微生物快速生長，以此完成受污染土壤的修復。例如，在修復鎘污染土壤時，可利用巴氏芽孢菌加上周邊種植一些吸附能力較強的植物，就可以完成對該污染土壤的修復。而在聯合應用生物修復技術中時，需結合被污染土壤的具體情況，科學合理地規劃各種修復技術的配合應用，需要充分考量植物和菌種的選擇，以保障各種技術的融合，從而更好地實現理想的修復效果。

隨著城市化和工業化的快速發展，我國土壤污染問題愈發嚴重，而社會各界對土壤污染修復技術也加大了研究力度。為了保障修復技術的應用效果，相關技術人員應該結合土壤污染的實際情況，制定相應的修復方案并采取合理的修復技術。在分析實際應用情況時，需加大對土壤環境與質量的動態監測，并綜合分析監測數據為土壤污染治理提供更大的支持。

目前我國生物修復技術的應用已經取得了一定成效，為了保障土 地資源的可持續發展，相關修復技術在應用過程中，要堅持綠色可持續發展理念，避免在修復過程中造成土壤的二次污染問題。

3 結語

綜上所述，生物修復技術在土壤污染治理中的應用效果突出，微生物修復技術、植物修復技術、動物修復技術以及聯合修復技術都屬于生物修復技術。相關人員在采用生物修復技術時，應結合土壤的具體情況，分析各種生物修復技術的優勢，有針對性的選擇相應的技術，以保障生物技術應用的有效性。此外，相關人員還應加大對生物技術的應用研究和創新力度，進一步提升生物修復技術的應用效率和質量。