淺析生物修復(fù)技術(shù)在茶葉種植區(qū)域土壤重金屬治理中的應(yīng)用

張治國(guó)

（北京師范大學(xué)珠海分校，廣東珠海 519087）

淺析生物修復(fù)技術(shù)在茶葉種植區(qū)域土壤重金屬治理中的應(yīng)用

張治國(guó)

（北京師范大學(xué)珠海分校，廣東珠海 519087）

近年來(lái)，隨著新世紀(jì)的到來(lái)，我國(guó)各方面都在穩(wěn)步前進(jìn)，國(guó)民GDP總值每年都會(huì)上漲。但是隨著科技的創(chuàng)新，經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。過(guò)去不太突兀的環(huán)境問(wèn)題也隨之而迅速發(fā)展起來(lái)，促使人們不得不對(duì)于環(huán)境問(wèn)題重視起來(lái)。尤其是隨著工業(yè)革命不斷壯大，其帶來(lái)的重金屬問(wèn)題是最嚴(yán)重的現(xiàn)代環(huán)境污染問(wèn)題。如何治理？如何根治？這是現(xiàn)代的人們不斷想如何解決的問(wèn)題？因?yàn)榄h(huán)境的污染，對(duì)于人類(lèi)自身的安全已經(jīng)造成了嚴(yán)重的威脅。最近，經(jīng)各方研究得出，運(yùn)用生物修復(fù)技術(shù)治理土壤重金屬問(wèn)題是最好的方案。

生物修復(fù)技術(shù)；茶葉種植；土壤重金屬治理

茶文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，它象征了中國(guó)人為人處世的哲學(xué)之道。茶文化中所具有的寓意，如樸素、純真、誠(chéng)實(shí)、尚和等都是我國(guó)古代及現(xiàn)代人所要求具備的品質(zhì)。茶文化在我國(guó)的普及有利于我國(guó)國(guó)民意識(shí)涵養(yǎng)與氣質(zhì)的提升。中國(guó)人見(jiàn)朋友的時(shí)候，無(wú)論是在家里，還是在外面，桌面上都少不了一壺茶。所以說(shuō)茶是現(xiàn)在人們的日常生活中必需的，雖然每個(gè)人喝茶都有不同的習(xí)慣，這個(gè)行為從側(cè)面反映了茶在人們生活中的地位。但是由于工業(yè)革命的原因，使我國(guó)很多茶葉種植區(qū)域遭到了重金屬的污染。因?yàn)楹芏喙S(chǎng)沒(méi)有合理的處理工業(yè)廢料，使許多土壤受到了污染，對(duì)我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展具有很大的破壞，而且我國(guó)作為世界農(nóng)業(yè)大國(guó)。農(nóng)業(yè)土壤污染，對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)也有很大的沖擊。本文重點(diǎn)研究茶葉種植區(qū)域如何利用生物修復(fù)技術(shù)處理重金屬污染。

1 重金屬污染現(xiàn)狀

如果要追溯茶的歷史意義，可以追溯到春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期。但茶的興起是在唐朝，因?yàn)樘瞥浅Ｖ匾曓r(nóng)業(yè)，并且唐朝時(shí)期民風(fēng)開(kāi)放、發(fā)政施仁。唐朝整體都處于海清河晏、時(shí)和歲豐中。茶濃而不膩，且色澤明亮，它已經(jīng)不僅僅作為貿(mào)易商品和人們?nèi)粘５娘嬈范嬖?，它更像是代表了一種信仰。但是，由于工業(yè)重金屬對(duì)于茶葉種植區(qū)域的污染，導(dǎo)致茶產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)量下降。重金屬主要來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)中，因?yàn)樯钪兴a(chǎn)的重金屬垃圾遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工業(yè)生產(chǎn)中，所以本文重點(diǎn)研究工業(yè)生產(chǎn)中的重金屬垃圾。

當(dāng)土壤中的重金屬數(shù)量大于土壤自身所能降解的最大數(shù)目時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生重金屬垃圾。其原因主要是重金屬破壞了自然界的微循環(huán)，導(dǎo)致土壤的某些成分改變，從而導(dǎo)致土壤的某些特征改變。某些以土壤為生的植物和動(dòng)物就會(huì)產(chǎn)生多骨諾米牌般的效應(yīng)，最終由人類(lèi)所導(dǎo)致的污染物都會(huì)富集到人類(lèi)身體里。對(duì)于植物來(lái)說(shuō)，更是致命般的打擊，甚至?xí)?dǎo)致某些稀有的植物絕種。最終也是對(duì)于處在食物鏈最頂端的人類(lèi)造成毀滅性的打擊。且這種破壞性是不可逆轉(zhuǎn)的，所以我們從現(xiàn)在開(kāi)始，著手解決這個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，至少也要減緩重金屬對(duì)于土壤污染的速度。

我國(guó)作為最大的發(fā)展中國(guó)家，由于經(jīng)歷了第二次世界大戰(zhàn)，雖然是戰(zhàn)勝?lài)?guó)，但是戰(zhàn)爭(zhēng)所帶來(lái)的災(zāi)難是不論戰(zhàn)勝還是戰(zhàn)敗國(guó)的。戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)的災(zāi)難尤其體現(xiàn)在環(huán)境污染上，其次是人類(lèi)的自相殘殺，使人類(lèi)文明又向后倒退數(shù)年。但是在戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束時(shí)，人們沒(méi)有精力去關(guān)心環(huán)境問(wèn)題，戰(zhàn)爭(zhēng)所帶來(lái)的心靈創(chuàng)傷是一時(shí)半會(huì)消除不了的，且各個(gè)國(guó)家忙于提升自身實(shí)力，以防止再一次的戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)。但是隨著我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)，人們由以前的吃不飽穿不暖達(dá)到了小康的階段，新世紀(jì)的腳步也帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，科技發(fā)達(dá)的成果。生活環(huán)境再一次達(dá)到了安逸，所以以前被忽視的環(huán)境問(wèn)題重新被提起，尤其是近年來(lái)，由于工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，導(dǎo)致土壤的重污染問(wèn)題。且這個(gè)不僅僅只是我們國(guó)家的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題是全世界都在面臨的問(wèn)題。因?yàn)榄h(huán)境問(wèn)題不是一個(gè)人，一個(gè)民族，一個(gè)國(guó)家的問(wèn)題，而是全人類(lèi)，無(wú)論種族，無(wú)論膚色，無(wú)論年齡都要面臨的嚴(yán)峻的問(wèn)題。

2 生物修復(fù)技術(shù)的興起

生物修復(fù)技術(shù)是基于現(xiàn)代的生物科技的發(fā)展所創(chuàng)造出來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)。生物修復(fù)技術(shù)是利用一些特殊生物來(lái)對(duì)污染物進(jìn)行降解，且降解產(chǎn)物對(duì)于環(huán)境沒(méi)有任何污染，達(dá)到循環(huán)路徑的修復(fù)。這個(gè)解決方案所需時(shí)間短，且效果明顯。對(duì)于成本的要求也沒(méi)有物理、化學(xué)修復(fù)技術(shù)的嚴(yán)格[1]。生物修復(fù)技術(shù)中包括植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)和動(dòng)物修復(fù)技術(shù)。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)植物修復(fù)技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)性與易操作性的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槭抢弥参飦?lái)達(dá)到降解茶葉種植區(qū)域土壤重金屬，將有毒物質(zhì)富集到植物體中，以達(dá)到降解重金屬的問(wèn)題。有些植物將茶葉種植區(qū)域土壤重金屬?gòu)母哭D(zhuǎn)移至植物地上部分；還有一部分的植物通過(guò)將茶葉種植區(qū)域土壤重金屬富集到體內(nèi)，然后轉(zhuǎn)換成對(duì)于環(huán)境無(wú)污染的氣體；最后一部分的植物通過(guò)釋放自身合成的物質(zhì)，降低重金屬的毒物活性，最大的降低其在人體內(nèi)的毒害性。微生物修復(fù)技術(shù)是目前應(yīng)用最多的技術(shù)，其利用大自然本身就有的微生物和人類(lèi)利用現(xiàn)在科技所創(chuàng)造出來(lái)的人工微生物，這些微生物利用自身的新陳代謝活動(dòng)，降解土壤中的重金屬。達(dá)到凈化環(huán)境的作用。動(dòng)物修復(fù)是利用土壤中現(xiàn)有的動(dòng)物，如蚯蚓、蜘蛛等。利用這些動(dòng)物腸道中擁有的天然的微生物對(duì)重金屬進(jìn)行降解?？梢詫⑦@些動(dòng)物通過(guò)人為設(shè)計(jì)將其放在茶葉種植區(qū)域的土壤中。

生物修復(fù)技術(shù)由于是近年來(lái)才興起的技術(shù)，所以存在諸多問(wèn)題亟待解決。如微生物一般對(duì)于重金屬的降解有專(zhuān)一性，但是大部分的土壤污染都是由于多種重金屬?gòu)?fù)合污染的結(jié)果；生物修復(fù)并不是無(wú)限制的，它就像一根彈簧一樣，一旦超出其所能負(fù)擔(dān)的最大量，就會(huì)導(dǎo)致循環(huán)系統(tǒng)崩潰；大部分的生物修復(fù)技術(shù)需要人為的有目的性的引導(dǎo)，而如果將一種新的生物引入，就會(huì)導(dǎo)致種間競(jìng)爭(zhēng)，從而引起物種入侵的災(zāi)害；大部分微生物對(duì)于其所存在的環(huán)境有著非常嚴(yán)格的要求，如溫度過(guò)高，會(huì)滅活，溫度過(guò)低，會(huì)生成芽孢，不產(chǎn)生任何作用。酸堿度的過(guò)高和過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的微生物滅活。

3 茶葉種植區(qū)域土壤的重金屬問(wèn)題亟待解決

茶的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，大部分外國(guó)人看見(jiàn)茶，就會(huì)想到中國(guó)。茶作為一個(gè)陪著東方這位巨人行走了幾千年的物品，早已不僅僅是它表面所表達(dá)的如此簡(jiǎn)單。透過(guò)純樸的外表，我們看到了茶身后所代表的和平的意義，所以茶從絲綢之路開(kāi)始，就是貿(mào)易中最重要的物品。另一方面，茶也代表了融入中國(guó)人骨髓五千多年的道德衡量標(biāo)準(zhǔn)。所以茶對(duì)于中國(guó)人來(lái)說(shuō)，其意義已經(jīng)不言而喻。茶文化是中國(guó)傳統(tǒng)文化中重要的軟文化之一，不僅僅在于物質(zhì)表面，更重要的是茶的觀(guān)賞性，茶味濃而不油膩，色澤鮮艷無(wú)渾濁。一個(gè)安靜的下午，捧著一杯散發(fā)出淡淡的香氣的清茶，不禁發(fā)出無(wú)限的生命禮贊。但是目前，由于重金屬對(duì)于土壤的污染，導(dǎo)致我國(guó)每年的茶葉合格的產(chǎn)量越來(lái)越少，所以生物修復(fù)技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)于茶產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，是非常重要的手段。

茶文化的內(nèi)涵豐富，例如品茶的方法、對(duì)制造茶的技藝剖析。品茶時(shí)要表現(xiàn)出優(yōu)美的動(dòng)作，還要突顯出品茶人對(duì)藝術(shù)的追求，實(shí)現(xiàn)品味與藝術(shù)的完美結(jié)合。這些都是茶的魅力，吸引著每一個(gè)對(duì)中國(guó)感興趣的外國(guó)友人的目光。在歷史長(zhǎng)河里的茶文化，它是日常生活不可或缺的物品，所以其文化遺產(chǎn)底蘊(yùn)深厚。其實(shí)，許多人認(rèn)為喝茶不單單是對(duì)生活的一種享受，還有著對(duì)藝術(shù)的美好追求。茶文化的傳承需要我們每個(gè)人的努力，政府應(yīng)該起帶頭作用，由于科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)革命的快速發(fā)展，年輕人忽視中國(guó)的傳統(tǒng)文化，也忽視了環(huán)境對(duì)于我們?nèi)祟?lèi)自身的重要性。因此，這需要我們作為新一代的年輕人，即使在技術(shù)和文化的快速發(fā)展中，也不能忘記幾千年傳統(tǒng)文化的傳承和對(duì)于環(huán)境的保護(hù)。特別是作為四個(gè)古老文明的后代，這一點(diǎn)尤為重要。我們要緊跟時(shí)代的腳步，多多的關(guān)注我國(guó)傳統(tǒng)文化的發(fā)展方向以及環(huán)境保護(hù)的進(jìn)展。

4 土地污染嚴(yán)重時(shí)的后果

當(dāng)人們對(duì)于土壤重金屬污染坐視不管時(shí)，會(huì)導(dǎo)致什么后果?？赡艽蟛糠秩硕疾粫?huì)考慮到此種現(xiàn)象，本文以茶為研究對(duì)象，對(duì)于茶葉種植區(qū)域土壤的重金屬不管，會(huì)導(dǎo)致怎樣的后果。

茶是中國(guó)傳統(tǒng)文化的映射,它的存在對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)文化的發(fā)揚(yáng)具有重要的意義。茶葉出口是我國(guó)主要貿(mào)易的形式，簡(jiǎn)而言之，茶是作為我國(guó)貿(mào)易的主力軍，出口貿(mào)易創(chuàng)造出茶文化的再次興盛，擴(kuò)大了茶葉的生產(chǎn)規(guī)模，延續(xù)古人的智慧結(jié)晶，宣傳我國(guó)傳統(tǒng)文化。但是茶葉本身也是貿(mào)易的重要物資，同時(shí)也促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)[2]。假如因?yàn)椴枞~種植區(qū)域土壤重金屬的嚴(yán)重程度與日俱增，而導(dǎo)致一種極端的現(xiàn)象，茶葉就此絕種。那么茶文化中的茶道精神，還有“茶人精神”都會(huì)隨著時(shí)間的流逝而流失[3]。很多人可能是第一次聽(tīng)到茶道精神這個(gè)名詞。過(guò)去，人們將專(zhuān)門(mén)以種茶為生的人稱(chēng)為“茶人”，后來(lái)，隨著科技、經(jīng)濟(jì)和貿(mào)易方式的改變，出現(xiàn)了一系列以種茶、販茶、科研和教學(xué)為生的人，將這些人也統(tǒng)一的稱(chēng)為“茶人”?！安枞司瘛辈粌H僅歌頌了人，還有茶樹(shù)本身[4]。茶樹(shù)在無(wú)論多么艱難的地方都可以扎根生長(zhǎng)，茶樹(shù)的一生周而復(fù)始的給人們提供著茶葉，卻從未想過(guò)要報(bào)酬。另一方面，從古代的詩(shī)人留下的詩(shī)作中，可以看出茶文化還象征著人品格的清高不與世俗同流合污。那么，以上這些代表著古人的智慧結(jié)晶都會(huì)隨著時(shí)間的沙漏而遺落在歷史的角落中。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，近年來(lái)，隨著新世紀(jì)的到來(lái)，中國(guó)在各方面都取得了穩(wěn)步的進(jìn)步，中國(guó)的GDP也每年都在增長(zhǎng)。但隨著科技的創(chuàng)新，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。在過(guò)去，沒(méi)有明顯的環(huán)境問(wèn)題迅速惡化，促使人們更加關(guān)注環(huán)境問(wèn)題。特別是隨著工業(yè)革命的持續(xù)發(fā)展，它帶來(lái)的重金屬問(wèn)題是現(xiàn)代環(huán)境污染最嚴(yán)重的問(wèn)題。如何管理?如何治理?這應(yīng)該是我們作為新興一代新人類(lèi)要不斷思考的一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)榄h(huán)境污染對(duì)我們自身的安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。我國(guó)許多茶葉種植區(qū)被重金屬污染了。由于許多工廠(chǎng)沒(méi)有合理的處理工業(yè)廢料，這對(duì)中國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展造成很大的破壞，而我國(guó)是世界農(nóng)業(yè)大國(guó)。農(nóng)業(yè)土壤污染對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)有很大的影響。本文關(guān)注如何利用新興技術(shù)-生物修復(fù)技術(shù)，治理在我國(guó)甚至全世界都愈來(lái)愈嚴(yán)重的重金屬問(wèn)題，但是本文作者精力有限，不能完整的分析出這個(gè)問(wèn)題。本文僅僅只是強(qiáng)調(diào)此問(wèn)題的嚴(yán)重性，需要我們每個(gè)人都去關(guān)注這個(gè)問(wèn)題，并且參與其中。

[1]戴欣,王保軍,黃燕,等.普通和稀釋培養(yǎng)基研究太湖沉積物可培養(yǎng)細(xì)菌的多樣性[J[.微生物學(xué)報(bào),2015(2):161-165.

[2]張群芳.生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)中重金屬固定和釋放規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版,2016(9):1466-1472.

[3]于穎,周啟星.污染土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù)研究與進(jìn)展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2015(7):1-7.

[4]陳志偉,李興華,周華松.銅、鎘單一及復(fù)合污染對(duì)蚯蚓的急性毒性效應(yīng)[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015(1):20-24.

張治國(guó)（1977－），男，江蘇宜興人，工學(xué)碩士，助理研究員，研究方向：區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)、土壤環(huán)境與污染修復(fù)。