生物修复技术在污染土壤治理中的应用

来源:用户上传      作者:

　　摘    要：土壤受到污染不仅会降低农产品的产量，还会污染农产品，如果人们不小心误食受污染的农产品，将会直接威胁到人体健康。这一现象也引起了相关部门的高度重视，将生物修复治理技术应用到受污染的土壤中，能够有效控制土壤的受污染程度和污染面积，并且不会带来二次污染，因此这种修复技术值得被广泛推广。
　　关键词：生物修复技术; 治理; 土壤污染
　　1  引言
　　环境问题与每个人息息相关，世界各国都相继开展了环境治理相关行动，我国对于环境问题也高度重视，并取得了一定的成效。但分析发现相对于开展已有相当长时间的水、大气污染治理，我国的土壤污染治理尚处于初步阶段，特别是对于土壤的修复等工作而言，需综合考虑工作展开对环境、经济、社会的影响。
　　2  生物修复技术
　　2.1  微生物修复技术
　　微生物修复技术指的是相关技术人员充分利用土壤中的微生物降解有害物质，或者是通过人工的方式培育出微生物再投入到土壤中，以此来达到降解土壤中有害物质的作用，从根本上能够净化土壤。事实上，土壤本身就具有能够降解有害物质的微生物，但是，由于土壤中经常撒入大量的农药和化肥，长期以往就会降低微生物的降解能力，所以，技术人员就会通过人工培育微生物，来改良受到污染的土壤。
　　2.2  动物修复技术
　　动物修复技术指的是凭借土壤中的一些低等动物和它们体内的微生物，降解或转化有害物质，从根本上除去污染物质。土壤本身就有能够降解有害物质的微生物，但是在多种污染物的扰乱下，土壤本身的微生物逐渐死亡，不仅不能降解有害物质，还导致有害物质沉淀至土壤中，降低土壤肥力。所以技术人员可以利用动物修复技术治理土壤污染，提升肥力。但是这种修复技术具有局限性，只能应用在被有机物和农药污染的土壤中，不能修复被重金属污染的土壤。
　　2.3  植物修复技术
　　植物修复技术指的是技术人员利用自然生长的植物吸取和降解土壤中的有害物质，或者利用光合作用净化空气中的污染物，起到净化空气的作用。不同的植物吸收污染物能力也不同，有些植物只能够吸收一种有害物质，但是有一些植物却能够吸收多种有害物质。所以，技术人员在应用这种修复技术时，要掌握好植物的特性，剖析受污染土壤的种类，有针对性地选择植物的类型，才能达到全面清除有害物质的效果。
　　3  生物修复治理技术在污染土壤治理中的应用
　　土壤修复技术通常是利用生物的吸收作用和绿化作用，使土壤中的重金属或有害物质得到良性的转化，进一步降低土壤受污染的浓度，以此来达到修复污染土壤的目的。事实上，土壤中的原生生物本身就是具有净化土壤的能力，生物修复技术就是凭借这些生物的净化功能修复受污染的土壤。
　　3.1  利用微生物修复技术
　　在修复受污染土壤的过程中，充分利用自然环境中原有的微生物或者人工培育的微生物，将具有特殊功能的微生物通过对环境中的重金属污染物进行转化或降解，以此来降低重金属的毒性，实现修复的目的。微生物修复技术利用微生物新陈代谢活动将有毒物质进行转化，其在生物修复技术中占据着重要的地位。就目前来说，微生物修复技术在降解有害物质上取得了很大的成效。比如，有些外国学者从重金属中污染的泥土中分离并筛选出微生物，并对微生物进行培育，发现有一些微生物对镉有比较高的耐受性，利用这些微生物来修复受镉污染的土壤，结果对镉金属的去除率最高能达到70%。因此，微生物修复技术既能够有效降解受污染土壤中的有害物质，除此之外，还能提高受污染的土壤肥力，改善土壤的结构。
　　3.2  利用植物修复技术
　　植物修复技术是充分借助绿色植物进行光合作用，以及植物本身中的生产需求来吸收环境中的污染物，并最终实现净化的一种修复技术，达到修复的效果。因此，可以认为植物修复技术是现有的一种高效率、高速率的修复技术，并且这种技术手段的非常易于操作，资料投入也很低。超富集植物修复重金属污染物的类型主要分为植物挥发、植物吸收和植物稳定。植物挥发指的是植物将吸收的重金属转化成易挥发的状态，从植物中挥发出来;植物吸收指的是利用超富集的植物从受污染的土壤中吸收重金属，再将重金属转移到植物中，最终将重金属完全清除;植物稳定指的是通过植物来降低重金属的活跃性，减少重金属中所含的毒性，降低重金属对土壤的危害性。比如，如果有土壤由于其他的原因收到了重金属的污染，这时可以在被污染的土壤中种植一些超富集植物，充分利用这类植物本身的生活特性，来降低重金属中的毒性，从而达到修复的目的。再如，在受污染的土壤中种植水生植物凤眼莲，这种植物对汞、铅和镉等金属的富集程度达到了该地区环境中的重金属浓度的几百倍，甚至几千倍。
　　3.3  调整农作物种类
　　土壤上的作物种植会引起根际土壤理化性质的改变，从而导致根际土壤重金属形态发生转化。由于植物间存在个体差异对根际环境的影响不同，对根际土壤重金属形态分布的影响也不同。与非根际土壤相比，根际土壤Cu的可交换态含量升高，水稻种植升高幅度最高，而星火花葵种植升高幅度最低。各种作物种植后根际土壤中Cu的碳酸盐结合态含量有升高也有降低。人类耕作活动如淹水、旱作、施肥等会影响土壤的理化性质，进而影响土壤重金属的形态转化和分布。稻田水分管理会直接影响土壤中Cd的形态分布，隨着培养时间的推移，75%田间持水量管理条件下，土壤中的酸可溶态重金属含量明显下降;而淹水回旱管理条件下，土壤中的酸可溶态重金属含量明显上升。
　　3.4  提高降解作用
　　生物修复技术的本质，就是微生物和污染物相互作用反应，从而消除污染。这其中，筛选出高效的降解菌，提高降解作用，才能实现修复目标。对此，要分析土壤污染的类型、程度，从而针对性选择、培养降解菌。例如：针对有机氯农药污染，可以使用棒状杆菌、芽孢杆菌;针对五氯硝基苯污染，可以使用诺卡氏菌、链霉菌属等。
　　3.5  注重绿色环保
　　对土壤污染进行治理修复时，遵循了绿色环保的原则，避免了造成二次污染。随着科学技术的发展，在生物修复技术的基础上，陆续出现了原位修复技术、基于设备化的快速修复技术、土壤修复后评估技术、土壤修复决策支持系统等土壤治理技术。在实际应用中，形成了农药、重金属、放射性核素、新兴污染物、复合污染的修复技术体系，而土壤污染生物修复技术是在治理污染的同时，也满足了绿色环保的要求。
　　4  结束语
　　就目前来看，我国对于生物修复技术的研究起步较晚，要想提高生物修复技术的修复效果和效率，使生物修复技术具有更高的实用性，就需要加大对这种技术的研究力度，加强对理论基础知识的学习，并结合先进的技术等，通过对不同的污染物和不同程度的污染情况进行分析，从而使生物修复技术更加完善和高效。
　　参考文献：
　　[1] 程科.生物修复技术在土壤污染治理中的应用研究[J].中国资源综合利用，2018（10）：127～129.
　　[2] 吴育津.简谈微生物在土壤修复和废水治理中的应用[J].资源节约与环保，2018（9）：123～124.
　　[3] 范群杰.生物修复技术在城市土壤环境治理中的应用[J].城市道桥与防洪，2018（10）：15+142～145.
　　[4] 刘颢，漆志飞，潘辉，等.低流速城市小流域河道生态修复效果研究———以无锡亲水河为例[J].环境工程，2015（11）：5+10.
　　[5] 徐玉良，张剑刚，蔡聪等.昆山市凌家浜黑臭水体生物治理与生态修复[J].中国给水排水，2015（12）：76～81.
　　[6] 黄鑫宗，骆娴，黄文科等.水生态修复技术在河道治理中的应用与研究[J].资源节约与环保，2016（2）：87.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15184283.htm