土壤重金属污染的生物修复技术应用分析

    葛洋

    

    摘 要：伴随着现代工作不断发展，环境问题也愈发严重，土壤重金属污染尤为突出，对现代农业稳定持续发展也产生极大影响，加大土壤重金属污染治理研究至关重要。而将生物修复技术应用到土壤重金属污染治理当中，成本耗费不仅较低，而且还能取得理想的处理效果。本文结合土壤重金属污染现状，对生物修复技术在土壤重金属污染中的实践应用进行细致论述，以推动该项技术不断完善和创新发展。

    关键词：土壤;重金属污染;生物修复技术;应用;分析

    DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.26.322

    由于生产生活所产生的污染物没有进行合理处理，导致土壤和水体遭受到污染，尤其是镉、铅污染，当重金属含量远远超过土壤自净能力以后，短时间内进行降解难度比较高，不仅会导致土壤肥力下降，还会通过食物链进入人体，对生命健康构成严重威胁。迫切需要采取有效措施对土壤重金属污染进行治理，然而实践中仅仰赖物理、化学修复技术，无法取得理想效果，还需要充分发挥生物修复技术优势，确保土壤重金属污染处理效率和质量[1]。基于此，对土壤重金属污染的生物修复技术应用展开分析和探讨。

    1 土壤重金属污染现状分析

    在2014年发布的《全国土壤污染状况调查公告》中，明确指出我国土壤污染总点位超标率达到16.1%，并且超标点位置占据总超标数的82.0%，在污染物方面主要是以Hg、As、Cr、Zn等为主，其中污染物来源为工业废弃物随意排放、农药化肥过度使用等，受到重金属流动性差、富集性强等特征影响，使得土壤重金属污染处理难度升高，当重金属富集到一定程度以后，生态环境破坏、食品安全问题也会频频发生，土壤重金属污染防治也已经成为当前急需解决的主要问题之一[2]。实践中对土壤重金属污染进行治理，多会采用物理法、化学法和生物法进行，其中物理法主要是通过各种物理过程将土壤中存在的污染物进行分离和去除;化学法则是通过在土壤中添加改良剂和抑制剂，以对土壤理化性质进行调节，当重金属发生吸附、氧化还原等反应以后，生物有效性也会急剧降低，进而取得较好土壤修复效果;生物修复作为一种新兴技术，与上述提到的物理法和化学法相比较，操作更加简单，并且不会产生二次污染，在土壤重金属污染治理方面具有较好应用前景，具体见表1。

    2 生物修复技术在土壤重金属污染中的实践应用

    2.1 植物修复

    简单来说，就是利用绿色植物及共存微生物，对土壤中存在的重金属进行吸收和富集的一项技术。考虑到重金属会对植物萌芽、生长发育、生理代谢等方面产生毒害作用，而使用植物修复技术就可以对土壤存在重金属进行富集和吸收，并且操作上比较简单，所耗费成本也比较低。

    涉及的技术类型有：1）植物吸收，即利用超富集植物对土壤存在重金属进行吸收，当重金属转移到植物地上部以后，就可以对其进行收割和集中处理，进而达到降低土壤重金属浓度效果，如：天蓝遏蓝菜对Cd、Zn等重金属具有超富集作用、商陆可以超富集Mn;2）植物挥发，主要是利用植物根系所分泌出的特殊物质，将土壤重金属转变成为一种可以挥发的物质，又或者是通过植物吸收重金属以后，可以在植物体内将之转化成为一种气态物质，然后在大气中进行释放，虽然这种方式能够有效处理土壤重金属污染，但是会加剧大气和环境污染，需要对其进行谨慎使用;3）植物稳定，借助吸收、分解、沉淀等过程，重金属可以以低毒性的形态展现出来，重金属毒性及迁移性也会急剧降低，实践中需要充分利用植物本身特性，并利用柠檬酸、CD-TA等物质，可以强化重金属活性，促进植物对重金属物质进行有效吸收[3]。

    2.2 微生物修复

    微生物修复技术主要是对自然环境和人为培养具有特殊功效的微生物加以运用，以转化和降解土壤重金属毒性，使土壤恢复至原始形态。这一作用的发挥主要是通过两种机理实现，一种是通过发生反应或代谢产物，促进重金属元素形态发生改变，土壤重金属毒性也会急剧降低;另一种是通过微生物代谢活动，促使重金属价态发生改变，使之成为一种易溶物，有效从土壤中进行滤除[3-4]。在实践应用中，利用微生物修复技术不仅可以有效去除土壤污染物质，还能够有效改善土壤结构，尤其是针对重金属污染较为严重矿区土壤，由于含有降解难度较高的腐殖质，会对土壤团粒结构形成产生极大影响，因此可以应用微生物修复技术，对存在的腐殖质进行有效降解，土壤结构也会得到优化。

    2.3 动物修复

    将动物修复技术应用到土壤重金属污染中，主要是利用土壤中存在的动物或肠道微生物，使之在自然或人为条件下，进行生长、繁殖等代谢活动，进而对污染物进行有效分解、富集和去除。实践中对生活在重金属污染土壤中的蚯蚓、蜘蛛等动物进行重金属含量检测，可以发现这些动物对Cd、As、Pd等重金属具有较强的富集作用，这也为动物修复技术在重金属污染土壤中应用提供有力支撑[4]。

    3 结语

    面对严峻的土壤重金属污染形势，加强土壤修复技术研究十分有必要。基于对土壤重金属污染的生物修复技术应用的分析，将生物修复技术应用到土壤重金属污染治理中，可以取得较好效果。在具体实践中，可结合土壤重金属污染实际情况，对各项生物修复技术进行科学合理使用，甚至将不同生物修复技术进行组合运用，这不仅能够克服单一技术使用带来的缺陷，还将提高修复效率和质量，进而促进生物修复技术创新，使之在土壤重金属污染领域中有更加广阔的应用

    前景。

    参考文献

    [1]冷波，蒋丽虹，刘汉波.生物修复技术在煤矿土壤重金属污染治理的应用[J].山东化工，2020，49（4）：239-241.

    [2]杜丹丹，王金.生物修复技术在煤矿土壤重金属污染治理的应用[J].探索科學，2020，（1）：206-207.

    [3]袁凯燕.生物强化修复技术在土壤重金属污染治理中的应用[J].节能与环保，2019，（10）：92-93.

    [4]何雨江，陈德文，张成，等.土壤重金属铬污染修复技术的研究进展[J].安全与环境工程，2020，27（3）：126-132.