生物技術(shù)在污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用研究

謝嘉木

摘 要 近年來(lái)我國(guó)土壤污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，極大地威脅著我國(guó)整體生態(tài)系統(tǒng)安全，亟待加大污染土壤的生態(tài)修復(fù)力度。在生物科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，已經(jīng)開始在土壤污染治理中應(yīng)用生物修復(fù)技術(shù)，并取得了一系列顯著成果。本文將簡(jiǎn)述生物修復(fù)技術(shù)，并對(duì)生物修復(fù)技術(shù)在土壤污染治理上的應(yīng)用進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞 生物修復(fù)技術(shù);土壤污染治理;應(yīng)用

土壤是人類的生存之本，是農(nóng)業(yè)耕作和人們生活的基本載體。近幾十年來(lái)，我國(guó)土壤污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，極大地威脅著我國(guó)整體生態(tài)系統(tǒng)安全和人們的生產(chǎn)生活質(zhì)量，亟待加大污染土壤的生態(tài)修復(fù)力度。按操作原理分類，土壤修復(fù)技術(shù)分為物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)和綜合集成修復(fù)技術(shù)。相對(duì)而言，生物技術(shù)具有處理費(fèi)用較低、實(shí)現(xiàn)的清潔水平較高、造成二次污染風(fēng)險(xiǎn)小等優(yōu)點(diǎn)，隨著生物科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展進(jìn)步，生物修復(fù)土壤污染技術(shù)日益受到人們的重視和推廣應(yīng)用。

1生物修復(fù)技術(shù)的分類與特點(diǎn)

1.1 微生物修復(fù)技術(shù)

微生物修復(fù)技術(shù)可廣泛應(yīng)用于多種土壤污染治理中，總體具有快速、安全、費(fèi)用低廉的優(yōu)點(diǎn)。將微生物用于重金屬污染修復(fù)中，通過(guò)對(duì)土壤內(nèi)重金屬污染物的吸收、沉淀、氧化與還原等，讓土壤內(nèi)重金屬的毒性逐步降低。將微生物用于有機(jī)污染物治理中，是通過(guò)對(duì)污染物的降解與轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)的，這一過(guò)程主要有好氧與厭氧兩種。在好氧過(guò)程中，微生物降解、轉(zhuǎn)化有機(jī)污染物，形成二氧化碳與水;在厭氧過(guò)程中，形成的產(chǎn)物包括有機(jī)酸與其他產(chǎn)物，但是，有機(jī)污染物降解中有的次生代謝產(chǎn)物甚至有比母體更大的毒性，在今后的研究和實(shí)踐中必須高度重視，密切關(guān)注其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，并做好安全評(píng)價(jià)工作。

1.2 植物修復(fù)技術(shù)

所謂植物修復(fù)技術(shù)，即技術(shù)人員通過(guò)自然生長(zhǎng)的植物汲取與降解土壤內(nèi)有害物質(zhì)，并利用植物光合作用吸納空氣內(nèi)的污染物[1]。植物修復(fù)技術(shù)包括植物萃取技術(shù)、植物蒸騰技術(shù)、根際過(guò)濾技術(shù)、植物固化技術(shù)等，如通過(guò)超富集植物的萃取技術(shù)可清除土壤重金屬污染，對(duì)被污染的土壤進(jìn)行修復(fù)。該技術(shù)還廣泛應(yīng)用于退化環(huán)境的生態(tài)修復(fù)中。植物類型不一樣，在有害物質(zhì)吸收能力上也存在較大差異，在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)的過(guò)程中，應(yīng)該全面了解各種植物的特征，對(duì)土壤污染物種類進(jìn)行深入的分析，合理選擇最佳的植物，保證污染物能夠被最大程度的清除。

1.3 動(dòng)物修復(fù)技術(shù)

對(duì)動(dòng)物修復(fù)技術(shù)來(lái)說(shuō)，通過(guò)利用土壤內(nèi)某些低等動(dòng)物（如蚯蚓、蜘蛛）及其腸道內(nèi)的微生物，發(fā)揮對(duì)消解、富集和轉(zhuǎn)化有害物質(zhì)的目的，促進(jìn)土壤污染物的降低。土壤動(dòng)物不僅能自身富集和轉(zhuǎn)化土壤中污染物，還能通過(guò)自身活動(dòng)改善土壤生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)土壤中的植物和微生物的生長(zhǎng)，和周圍的微生物一道共同修復(fù)污染土壤，并提高土壤肥力。

1.4 聯(lián)合生物修復(fù)技術(shù)

聯(lián)合生物修復(fù)技術(shù)就是多種技術(shù)手段一起使用[2]，提升對(duì)被污染土壤的修復(fù)效果。其中植物與微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，利用微生物降解土壤內(nèi)的污染物，并利用植物根部對(duì)污染物進(jìn)行吸收，明顯提升對(duì)土壤的修復(fù)效果。同時(shí)，植物、微生物、動(dòng)物在土壤修復(fù)中有著相互促進(jìn)的作用，微生物分泌植物激素、鐵載體等物質(zhì)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，而植物根系分泌氨基酸、糖類、有機(jī)酸及可溶性有機(jī)質(zhì)等物質(zhì)供微生物生長(zhǎng)代謝，有些植物根系可產(chǎn)生表面活性劑促進(jìn)微生物對(duì)污染物的修復(fù)作用[3]。

2生物技術(shù)在土壤污染治理上的應(yīng)用展望

生物修復(fù)技術(shù)已成為解決當(dāng)前土壤生態(tài)修復(fù)的重要手段。我國(guó)的生物修復(fù)技術(shù)也取得了較好的研究進(jìn)展，在研究上取得了不錯(cuò)的進(jìn)展，從現(xiàn)階段對(duì)污染土壤生態(tài)修復(fù)上的研究能夠發(fā)現(xiàn)，雖然對(duì)各種方法與措施的優(yōu)化組合屬于重點(diǎn)研究的內(nèi)容，但是對(duì)其中各要素作用機(jī)理研究、理論體系的構(gòu)建及重大技術(shù)的突破上還處在摸索階段，生物修復(fù)技術(shù)費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)、存在二次污染風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題仍有待解決，才能推進(jìn)生物修復(fù)污染土壤技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)展。

將現(xiàn)代分子生物學(xué)、基因工程、環(huán)境工程學(xué)等先進(jìn)技術(shù)交叉融合，綜合運(yùn)用到生物修復(fù)技術(shù)土壤污染技術(shù)上，能創(chuàng)造新的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，突破應(yīng)用局限，提高修復(fù)效率，將是未來(lái)的重點(diǎn)突破方向，并有可能取得重大技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)展。

總之，通過(guò)生物技術(shù)修復(fù)污染土壤，能夠讓土壤復(fù)合污染被統(tǒng)籌修復(fù)，也讓現(xiàn)行污染土壤修復(fù)方法的不足得到彌補(bǔ)，這是今后污染土壤修復(fù)研究的主要發(fā)展趨勢(shì)[4]。對(duì)此，我們要進(jìn)一步加大研究力度，不斷充實(shí)與完善生物修復(fù)技術(shù)理論基礎(chǔ)，形成完善的理論框架。隨著我國(guó)生物科技的不斷進(jìn)步，生物技術(shù)必將在土壤污染治理中的大規(guī)模應(yīng)用和發(fā)展，為保護(hù)綠水青山、改善環(huán)境質(zhì)量做出重要貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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