重金屬污染土壤的植物
——微生物聯(lián)合修復(fù)

□楊曉瓊

(河南師范大學(xué) 河南 新鄉(xiāng) 453000)

重金屬污染土壤的植物
——微生物聯(lián)合修復(fù)

□楊曉瓊

(河南師范大學(xué) 河南 新鄉(xiāng) 453000)

土壤重金屬污染問題日益嚴重，在全球范圍內(nèi)受到極大關(guān)注。大多數(shù)重金屬元素具有強生物毒性危害極大，在人體內(nèi)累積可造成慢性中毒，研究重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)具有重要意義。本文概述了植物-微生物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的研究進展，并提出了對植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)發(fā)展的展望，以期為實際治理重金屬污染土壤提供依據(jù)。

重金屬；土壤；植物-微生物；修復(fù)

土壤重金屬污染（Heavy metal pollution of the soil）是指由于人類活動，致使微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引起的含量過高，并由其或其化合物造成的污染。本文主要介紹了微生物——植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的技術(shù)。

1 植物修復(fù)、微生物修復(fù)以及植物——微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)是指直接利用綠色植物來轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化污染物使其對環(huán)境無害的過程。具有成本低、原位修復(fù)不破壞生態(tài)環(huán)境、符合可持續(xù)發(fā)展治理污染的模式等優(yōu)點，引起人們關(guān)注。土壤微生物修復(fù)是指利用自然存在的土著微生物或人工馴化的功能微生物，在適宜環(huán)境條件下，通過自身代謝降低土壤中有害污染物或?qū)⑵浣到獬蔁o害物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)。因其具有高效、低成本、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢，受到人們關(guān)注，已成為治理土壤污染修復(fù)的重要組成部分。

但是單純植物修復(fù)及單純微生物修復(fù)又有一定限制，如：目前發(fā)現(xiàn)的能用于植物修復(fù)的具有超富集能力的植物種類少，其生物量較小積累重金屬量有限，積累速率有限等；微生物修復(fù)中大多數(shù)自然存在的微生物的重金屬還原能力有限，微生物對生存環(huán)境有一定要求，且大多數(shù)微生物只能通過將強毒性的重金屬元素轉(zhuǎn)化為弱毒性的重金屬元素來降低重金屬污染程度，并非完全去除土壤中重金屬。而植物——微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)能在很大程度上彌補單純植物和單純微生物修復(fù)重金屬污染的缺憾。植物——微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)是利用土壤——植物——微生物復(fù)合體系，植物修復(fù)技術(shù)和微生物修復(fù)技術(shù)聯(lián)合使用相互促進，共同降低土壤污染物、緩解環(huán)境污染的一種新興生物修復(fù)技術(shù)。

2 植物——微生物修復(fù)技術(shù)的研究

羅巧玉等介紹了叢枝菌根（Arbuscular Mycorrhizae, AM）真菌與宿主植物互惠共生體在重金屬污染土壤生物修復(fù)作用中的最新研究進展，如能增強植物對Zn、Pb、Cu、As和Cd等重金屬的脅迫耐受及吸收量。河小燕的研究表明，小葉女貞（Ligustrum quihour Carr）與根際真菌聯(lián)合培養(yǎng)時在鋅、鎘復(fù)合污染下，苗木對鋅吸收系數(shù)為0.51，轉(zhuǎn)運系數(shù)為1.55，對鎘吸收系數(shù)為0.41，轉(zhuǎn)運系數(shù)為0.48，兩種修復(fù)技術(shù)聯(lián)合使用對土壤重金屬鋅、鎘修復(fù)效應(yīng)明顯提高。孫瑞波等對南京棲霞重金屬污染區(qū)5種植物及其根際土壤微生物的研究表明，根際土壤微生物尤其是具有重金屬抗性的活性細菌有可能促進土壤重金屬的活化，由此促進植物體對重金屬的吸收和轉(zhuǎn)運。

3 對重金屬污染土壤的植物——微生物聯(lián)合修復(fù)的展望

重金屬污染對環(huán)境及環(huán)境中的生物危害極大，因此研究重金屬污染修復(fù)具有重要意義，植物——微生物修復(fù)技術(shù)已成為重金屬污染土壤環(huán)境治理的重要組成部分。國內(nèi)外對重金屬污染土壤修復(fù)的研究已經(jīng)比較多，但仍需進一步深入研究，對植物——微生物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的研究工作還可以在以下幾個方面發(fā)展：

（1）繼續(xù)篩選自然界中的超富集植物，篩選出更多具有超富集重金屬能力的植物；

（2）進一步篩選超積累植物根際具有重金屬抗性等功能的細菌。微生物對污染環(huán)境存在適應(yīng)性的分化，長期受重金屬污染的土壤中存在豐富的耐重金屬微生物資源，篩選良好的具抗性細菌對進一步發(fā)展植物——微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)至關(guān)重要；

（3）深入研究超富集植物及具抗性細菌的作用及機理，在分子水平上研究，找出與其功能相關(guān)的基因及蛋白質(zhì)，利用轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，開發(fā)新的具有更大生物量和富集量的植物，以及具有較高還原性的微生物；

（4）繼續(xù)研究積累后植物體內(nèi)的重金屬的后續(xù)處理工作，能有效處理含重金屬植物體并高效回收植物體內(nèi)重金屬；

（5）目前對重金屬污染土壤的修復(fù)的研究大多在實驗室水平，由于實驗條件往往比較單一而實際環(huán)境土壤情況比較復(fù)雜，如何更好的將植物——微生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用到實際土壤重金屬污染治理中將成為今后研究的熱點問題。

[1]羅巧玉,王曉娟,林雙雙,等.AM真菌對重金屬污染土壤生物修復(fù)的應(yīng)用與機理[J].生態(tài)學(xué)報,2013,33(13): 3898-3906.

1004-7026（2017）05-0077-01

X53

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.05.046

楊曉瓊（1995-），女，漢，河南省洛陽市，河南師范大學(xué)，2014級在讀本科生，研究方向：環(huán)境，微生物。