基于重金属土壤污染生物修复研究分析

王 庆

（井陉县环境保护局 河北石家庄 050300）

土壤指的就是陆地表面可以生长植物，并且具备一定肥力的疏松土层，该土层还可以为植物的生长提供一些必要的养分，比如肥料、水分等。但是，在当前的农业生产中，农民大量的施用化肥和农药，用污水灌溉农田，使得土壤里进入了许多有害的物质，同时，工业生产规模的扩大以及城镇化的快速发展，更加剧了土壤的重金属污染，使得土壤的污染问题更为严重。目前，土壤污染问题已经是需要全球范围内共同面临的环境问题，其中重金属的污染更是对土壤结构产生影响，阻碍其相关作用的发挥，进而对微生物的活动产生了一定的制约作用，在土壤中积累了一定的有害物质，最后人体就会间接的吸收这些有害物质，对人体健康产生威胁。

1 重金属污染土壤的现状

目前，我国土壤污染中重金属污染的来源主要包括以下几个方面：工业废水、生活垃圾、大气沉降以及污水灌溉等。其中，重金属污染最为严重的来源就是工业废水，因为在工业废水中所含有的物质比较复杂，并且很难被微生物降解。

我国现阶段被重金属以及农药化肥污染的耕地约有0.1亿hm2,受到污染的总面积已经达到上千万hm2，而且大部分都出现在一些经济相对发达的区域，根据相关统计，我国每年大约有1200万吨粮食被重金属污染。在我国华南地区，部分城市几乎有一半的农田遭受到重金属的污染，广州郊区因为使用污水灌溉而使2700 hm2的农田遭到污染，污染面积占郊区耕地面积的46%，天津近郊受重金属污染的农田有2.3万hm2，沈阳的张士灌区重金属污染面积多达2500 hm2，另外，在我国其它的一些大城市中，土壤受重金属污染的程度也很严重。而且据调查，除农田外，我国菜地的污染情况要比其他土壤受到重金属污染的程度要高。

2 生物修复技术的介绍

生物修复技术就是指通过生物新陈代谢活动，稀释环境中有害、有毒物质的含量，尽可能达成无害化的目标，让受到污染的土壤恢复到原始的状态。这种技术主要包括两种方式：植物修复和微生物修复，其原理就是利用动物、微生物以及植物的新陈代谢活动，降解土壤中含有的重金属含量，进而也就减小了相应的毒性，净化了土壤。在净化土壤的过程中，主要通过两种途径实现此项技术的应用：其一，通过生物作用，改变土壤中重金属的化学形态，降低重金属的毒性。其二，通过微生物、动物或植物的吸收及代谢，削减、净化土壤中重金属的毒性。生物修复技术主要包括动物修复技术、微生物修复技术和植物修复技术这三类。

2.1 动物修复技术

动物修复技术指的就是通过蚯蚓等生物降解土壤中含有的重金属，进而减少重金属的含量。虽然此项技术在很大程度上实现了减少重金属含量的目的，但是也存在着一定问题，即在降解重金属之后，还可能会将部分重金属重新释放到土壤中，导致出现二次污染。通过相关调查显示，对铜、硒等重金属，蚯蚓的降解能力比较强，而且相对来说，蚯蚓对铜的富集能力要高于对硒的降解能力，与此同时，蚯蚓还可以提高土壤中重金属的部分活性，以此来促进植物对重金属的吸收。

2.2 微生物修复技术

微生物修复技术就是指利用土壤中生存的微生物对土壤中含有的重金属进行相应的吸收与降解，或者是展开氧化还原，以此来降低土壤中含有重金属的有害性。部分微生物还可以对新陈代谢的产物进行相关的利用，比如，草酸、柠檬酸等，使其与重金属发生作用，进而减轻重金属对土壤的危害。通过相关调查显示，真菌可以利用有机酸或者其它代谢产物对重金属进行一定的降解。

除此之外，某些微生物还能产生一些胞外聚合物，含有大量的阴离子，进而吸附一些重金属，比如，硫酸还原菌、蓝细菌以及部分藻类，它们也可以产生一些胞外聚合物，进而对重金属生成相应的络合物，具有毒性的金属离子就可以沉积在细胞的不同部位上，从而可以有效去除土壤中的重金属。

2.3 植物修复技术

植物修复技术主要包括植物提取、植物固化以及植物挥发这三种修复技术。其一，植物提取修复技术，主要就是利用植物的富集能力降低重金属的含量。其二，植物固化修复技术，主要就是对植物根系的利用，将重金属转化为比较无害的物质，以此来减小重金属的污染。其三、植物挥发修复技术，植物利用自身的吸附作用，将重金属转化为气态，释放到空气中。

3 结语

生物修复技术是一种现场可操作性很强的方法，具有治理效率高、治理费用低的特点，是当前环境科学研究的一个重要领域。目前，在这一技术的研究上，世界各国都有了很大的进展，但是在如何将相关科技进行结合，还缺乏一定的研究，还需要世界各国学者的共同努力。

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