浅谈微生物技术在土壤修复中的应用研究

2021-12-12 22:59蒋静
科技信息·学术版 2021年32期
关键词:土壤修复应用研究

摘要:随着社会经济的高速发展,各个行业与领域的发展步伐在不断加快,对于生态环境造成的污染与破坏,也在不断加剧。其中土壤污染问题,已经引起了社会各界人士的高度关注,需要加大对土壤修复技术方法的研究分析,从而改善与修复土壤环境。而微生物技术,具有着便捷、高效等优点,值得应用在土壤修复中,从而解决土壤污染问题。本文针对微生物技术在土壤修复中的应用,展开了深入的研究与分析。

关键词:微生物技术;土壤修复;应用研究

引言:

微生物技术,是指在适宜的环境中,通过土壤中原始微生物的利用,或者在污染土壤中加入人工驯化微生物,从而减少污染物质,或降解为无毒物质。该技术已被广泛的应用在土壤修复中,具有着低成本、高效率、多样化、低污染等优点,可以在不破坏生态环境的前提下,进行污染的降解与处理,且适应于不同的土壤类型。因此微生物技术在我国土壤修复中,得到了广泛应用,且取得了显著成效。

一、微生物技术在土壤修复中的应用

(一)原位修复

微生物技术的原位修复,是指土壤位置不会发生变动,只需在被污染的土壤中,添加养分以及氧气,从而促进微生物的代谢,实现土壤有害物质的降解与剔除[1]。该方法不仅成本低,操作简单,而且不会破坏土壤与生态环境。唯一不足的就是处理速度较慢,需要灵活选择。其具体方法为:第一,生物培养法。该方法是指在被污染的土壤中,定期添加氧化氢和养分,从而提高土壤中的降解菌活性。然后在降解菌代谢繁殖时,就会将有害物质进行转化降解,具有着很好的修复效果。在污染的土壤中,有一株非常高效的降解菌DC-1,能够有效降解土壤中的农药残留、重金属等污染物,且该降解菌的繁殖能力很强,数量很多,可以提高土壤修复的质量与效率。第二,投菌法。投菌法,是指在受污染的土壤中,投入具有降解能力的降解菌,通过微生物的繁殖代谢,实现污染的降解与处理。同时,还需要投入微生物生长需要的营养,包括常量与微量营养元素。该方法具有着低成本、易操作等优点,能够取得显著的修复成果。在实际应用中,只需要根据受污染土壤的污染类型、污染物等,然后投入相應的降解菌,并为其提供养分,就可以快速降解土壤中的污染物。投入养分的作用,是为了帮助外来微生物更好的适应生存环境,防止受到其他因素的影响,从而提高修复效果。第三,生物通风法。该方法适用于不饱和区域的有机污染物处理,且具有着高效率、成本低等优点。然而在实际应用中,需要耗费较长的时间,可以联合其他方法,从而提高修复效率。

(二)异位修复

微生物技术的异位修复,是指将受污染的土壤,通过挖掘、筛分、搅拌,然后利用微生物进行降解修复。该方法虽然效果明显、时间较短,但是成本较高、不易操作,还会破坏原有土壤的结构环境,适合污染较小、重污染的土壤修复[2]。其具体方法包括:第一,堆制处理法。该方法适用于受石油污染的土壤,通过生物处理工艺的利用,进行污染修复。在浓度高、稳定性差的固体有机物降解中,有着很高的处理效果。无论是烃类物质,还是油污处理,都具有着很强的处理效果,成本较低,操作简单。然而该方法在处理中,会受到菌种类型、数量、时间等因素的影响,因此就需要根据污染类型,进行适当调整与优化,从而达到高效的处理效果。第二,预制床法。预制床法,是指通过生物修复系统的构建,进行土壤有害物质的降解,与土壤的修复,并且将渗滤液有效回收,降低对土壤、生态环境的污染。该方法适用于防腐油生产区的污染土壤处理,能够有效去除土壤中的多环芳烃,效果非常显著。第三,生物反应器法。该方法是指将污染的土壤,与水混合之后,转移到反应器中,然后加入人工驯化的微生物,通过持续通气,实现污染的降解与处理。

二、不同类型土壤的微生物修复技术应用

(一)有机污染

有机污染,是指土壤中含有大量农药与化肥的残留物,从而引起的土壤污染。具体包括有机磷、石油、有机氯、多环芳烃等,在农业与工业生产中,都会造成严重的污染[3]。其中有机磷,可以使用蜡状芽孢杆菌、肺炎克雷伯氏菌等有效降解与处理;石油,可以使用假单胞菌属、无色杆菌属、青霉属等进行降解;有机氯可以使用无色杆菌属、假单胞菌属等;多环芳烃可以使用芽孢杆菌属、假单胞菌属等。

(二)重金属污染

重金属污染,是指土壤中含有大量的重金属污染物,包括铅、砷、镉、汞等,这些污染物不仅威胁着人们的身体健康,而且对土壤、生态环境造成了严重的污染。如果土壤中的重金属浓度较高,就会造成粮食、植物、土壤等受到污染,造成巨大的经济损失。因此就需要通过微生物修复技术的应用,从而降低、降解土壤中的重金属污染。具有显著效果的微生物包括细菌、防线菌、真菌,可以有效降解与处理污染物,改善土壤与生态环境。

(三)放射污染

放射性污染,在工业、医疗等行业与领域中,都会产生一定的放射性污染,严重威胁着人们的身体健康,以及社会经济的高速发展。因此就要采用相应的微生物技术进行修复处理,从而保障人们的身体健康,农作物的正常生长。土壤中的放射性污染,只能依靠自然衰变的方式,将反射性元素变为稳定元素,最终实现消除。为了加快修复转变速度,就可以加入一些真菌,实现土壤的修复与改善。此外,还要基于相应的设备与技术,加大对新型、高效微生物技术的研究力度,从而取得显著的成效。

结语:综上所述,微生物技术在土壤修复中,具有着安全、高效、低成本等优点,值得广泛应用于推广。因此在今后的土壤修复中,就可以通过生物培养法、投菌法、生物通风法、堆制处理法、预制床法、生物反应器法等,进行污染土壤的修复与处理,从而改善土壤与生态环境。

参考文献:

[1]吴楠楠,张珂,孙晨曦,等. 微生物技术在土壤修复中的应用研究进展[J]. 湖北农业科学,2020,59(13):5-9.

[2]吴作军,卢滇楠,张敏莲,等. 微生物分子生态学技术及其在石油污染土壤修复中的应用现状与展望[J]. 化工进展,2019,29(5):789-795.

[3]金建勇,孙玉焕. 固定化微生物技术在重金属污染土壤修复中的研究进展[J]. 湖南生态科学学报,2021,8(2):90-96.

作者简介:蒋静(1990.03-),女,汉族,四川遂宁人,本科学历,助教,重庆艺术工程职业学院,研究方向:微生物应用。

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