我国污染土壤生物修复技术研究现状及发展措施

我国污染土壤生物修复技术研究现状及发展措施

王笑瑜

鹤壁市环境保护科学研究所河南鹤壁458000

摘要：我国的发展过程中由于不注意生产中的污染问题，对土壤造成了较大的污染，因此，在近年来的发展中，我国一直在进行土壤污染的治理，并研究更为高效的污染修复技术。近年来我国土壤污染处理技术的研究热度不断上升，当前主要研究的方向是土壤污染和有机物污染的处理，本文针对当前研究的几种污染处理技术的原理、使用优缺点和研究现状进行了介绍，并结合当前的发展情况，对其未来的发展方向进行了展望。

关键词：污染土壤修复技术；研究现状发展展望

引言

土壤污染是指人类活动产生的有害物质进入土壤，累积量超过土壤自净能力，土壤质量恶化，影响植物生长，对人和动物健康造成危害的现象。土壤污染对人体健康有害，造成农作物损失，农产品质量下降，地下水和地表水污染，空气污染等危害。2014年由国土资源部发布国家环境保护部门和全国土壤普查公报，土壤污染高达16.1％，土壤污染较重，土壤环境质量较差。污染土壤的处置已成为中国迫切需要解决的重要问题。

1国污染土壤生物修复技术的研究现状

当前我国在污染土壤处理技术的研究中着重研究生物处理技术，生物处理技术相比与化学处理技术等具备诸多优势。当前我国土壤污染物的主要形式是无机物污染、有机物污染、复合污染、固体废物污染和生物污染等几种形式，无机物污染又包括重金属污染、非金属有毒物质污染和放射性物质污染，近年来由于工业的发展，我国许多地区的土壤都或多或少的受到了一定污染，影响了植物生长和人民的生活。同时，由于我国土壤污染处理技术的发展起步较晚，在发生污染时并未进行及时的处理，因此当前的土壤污染程度还在不断上升。我国土壤污染处理技术研究人员对生物处理修复技术的研究可以分为处理机理的研究和实验研究等几个方面，同时为了增强技术的实用效果，当前研究中的大多数都属于实验研究，对处理机理的研究较少。

2我国污染土壤生物修复技术的主要内容及研究进展

2.1植物修复技术

植物修复技术是应用最广泛的生态修复技术，主要应用于由于重金属污染和有机物污染造成的土壤污染。植物修复技术是应用某种特定的植物对某些污染物的忍耐和超量积累吸收富集土壤中特定的污染元素，将植物收获之后进行处理，最后从土体中去除该种重金属完成生态修复。植物修复技术主要包括植物萃取技术、根际过滤技术、植物固化技术。如韦朝阳、陈同斌通过超富集植物的萃取技术清除土壤重金属污染，对被污染的土壤进行修复。该技术还广泛应用于退化环境的生态修复中。如王薇在河流廊道与生态修复中把植物修复技术应用于河流廊道的生态修复上。

2.2动物修复

土壤污染的动物修复技术，即利用土壤中自身存在的动物及其肠道中现有的微生物，在自然条件或人为优化下，在其生长、繁殖、穿插等代谢活动过程中，对污染物进行去除、分解、消解和富集作用，以减少或消除污染物的一种生物修复技术。邓继福等对生活在污染区土壤中的蚯蚓和蜘蛛进行体内重金属含量的检测分析，结果显示，蚯蚓、蜘蛛对重金属元素有很强的富集能力，其体内的Cd，Pb，As等重金属含量与污染区土壤中重金属的含量呈明显的正相关关系；马正学等在研究采矿废物对土壤原生动物的影响时发现，腐生波豆虫和梅氏扁豆虫对铅有很高的富集作用。

2.3微生物材料修复技术

该技术被广泛的应用于多种污染修复中，其原理主要是运用微生物对环境中的有机污染物质进行降解和转化从而达到对生态环境的修复。微生物修复中主要是应用细菌、真菌、原生动物等三大类微生物。如多环芳类物质造成的土壤污染主要采用微生物降解的方法进行修复。董哲仁等利用培育的生物及培养接种的微生物生命活动，转化转移及降解水中的污染物，最后达到恢复水体的结果。微生物修复技术具有快速、安全、费用低廉的优点，缺点是有机污染物的生物修复过程中可能会存在不同程度的次生代谢产物，其中部分代谢产物有比其母体污染物更大的毒性，反而会使土壤增强生态毒性。

2.5组合修复技术

许多研究表明植物、微生物、土壤动物在污染土壤修复中存在着相互促进的作用，生物表面活性剂和生物螯合剂等生物材料亦可强化生物修复的效果。微生物对植物修复的促进作用主要表现为微生物分泌植物激素、铁载体等物质促进植物的生长，并通过代谢反应，产生表面活性剂、螯合物质等改变污染物的生物有效性，促进植物对污染物的吸收，而植物对微生物的促进作用表现为根系分泌氨基酸、糖类、有机酸及可溶性有机质等物质供微生物生长代谢，有些植物根系可产生表面活性剂促进微生物对污染物的修复作用。动物对植物和微生物修复的促进作用则为前文中所述的动物对土壤的间接修复作用。

近年国内学者已探索出一些具有较高修复效率的组合修复技术，如XuYang等试验发现考克氏菌与黑麦草组合修复PAHs重污染土壤的效果明显高于微生物修复或植物修复单独作用的效果，土壤微生物群落的多样性和结构也得到明显改善；周际海等筛选分离出两株分别为苍白杆菌属和芽胞杆菌属的扑草净降解菌，并试验发现两菌株具有联合代谢降解扑草净的能力，而耐性线虫的存在可促进降解菌数量增殖，提高土壤基础呼吸强度及水解酶和过氧化氢酶的活性，使扑草净的微生物降解率提高8.36%～10.69%，从而得到了有效的降解扑草净的食微线虫－微生物的组合；卓胜等通过水稻土盆栽试验发现菌根－蚯蚓－黑麦草的组合50d对多氯联苯的去除率可达61.05%，远高于单独添加蚯蚓或黑麦草、组合添加蚯蚓和黑麦草或菌根和黑麦草4种情况时的修复效率。

3我国污染土壤生物修复技术发展展望

生态修复技术是用于解决当前生态威胁问题的主要手段。我国的生态修复技术在研究上取得了不错的进展，并且有希望发挥出更加重要的作用。然而在这个过程中还存在以下几方面的不足。虽然植物修复技术具有成本低、较好的综合生态效益等特点，但是这项技术在理论的构建、修复机理、技术上仍有许多困惑亟待解决。同时据目前得到的实验表明，植物修复技术所需的时间为一年以上甚至十多年，过长的周期严重的限制了这项技术应用在更多方面的发展，这方面的研究也需要加强。目前国内外对于植物修复的研究，重点多在植物对重金属的富集能力上，但对收获物的处理上研究的并不深入，如何使这些不能回收利用的收获物避免二次污染的问题仍待解决。

如何将各学科的知识交叉综合地运用生态修复技术中，尤其是对分子生物学、环境工程学、基因工程等方面的理论方法研究，从而不断创造新的生态修复技术。目前这方面的研究工作刚刚起步，植物修复中对于基因技术应用已成为该领域研究中的关键课题，未来有可能获得革命性的突破，但是转基因技术的运用也可能会威胁当地生物群落，甚至转基因植物与野生植物的杂交不能使后代保留某些转基因植物的特征。因此，仍需加强对于筛选有价值基因、降低转基因植物对周围环境的影响、调控转基因植物的遗传性能等方面的深入研究。

结束语

当前在土壤修复技术的研究中是，生物修复技术作为处理效率高且不产生二次污染的处理方法受到了重视，并成为了我国当前技术研究的重点。生物处理技术主要针对有机物、重金属以及放射性物质污染，对于我国土壤污染治理工作的进行有很大的价值。

参考文献：

[1]吴作军.微生物分子生态学技术在石油污染土壤修复中的应用研究[D].清华大学，2010.

[2]黄巧云.土壤生物修复研究的回顾与展望[A].中国土壤学会土壤化学专业委员会，2001：1.