土壤重金屬污染現(xiàn)狀及微生物修復技術研究進展

候新月

摘 要：由于污染灌溉以及工業(yè)生產(chǎn)的污染，土壤重金屬污染問題日益嚴重，土壤重金屬化對人類、動植物和生態(tài)環(huán)境造成了極大的危害。為解決此問題，微生物修復技術的研究在不斷向前發(fā)展。微生物通過去甲基原理、氧化還原反應以及重金屬的溶釋，實現(xiàn)對重金屬的轉(zhuǎn)化。高效菌株篩選、微生物表面展示技術也是可行性很高的微生物技術之一。但是，微生物修復技術有其局限性，微生物與植物聯(lián)合修復則解決了微生物單一修復技術的弊端。微生物修復技術的不斷提高，使得污染問題的解決有了更多的渠道和思路。

關鍵詞：土壤重金屬；微生物修復；污染現(xiàn)狀；聯(lián)合修復

隨著工業(yè)和農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，土壤重金屬污染問題越來越嚴重，廢氣與煙塵隨著雨水降落到地面，對土壤形成腐蝕。土壤污染呈現(xiàn)空間上的普遍性、程度上的深入性，土壤污染的各種內(nèi)部問題呈現(xiàn)連鎖反應的形式，造成了多種形式的土壤破壞。冶煉業(yè)、電鍍業(yè)成為污染的首要來源，但這兩個特殊行業(yè)對環(huán)境的污染卻是不可完全避免的。只有用合理的方法去減輕污染、用生態(tài)科學的辦法去防止污染，才能在根本上治療土壤重金屬污染的問題。

1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀

重金屬在土壤中的存在形態(tài)分為有機結(jié)合態(tài)、殘留態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)和可交換態(tài)等。不同形態(tài)的重金屬元素通過一系列化學反應產(chǎn)生聯(lián)系，從而腐蝕土壤，其毒性對土壤和農(nóng)作物的影響不容小覷。若重金屬超過一定的含量，會使得整個生態(tài)環(huán)境退化，造成水污染、土地污染、空氣污染等諸多污染問題，導致植物的生長受到抑制，使其營養(yǎng)不足、枯萎衰敗，光合作用受到影響；人和動物受重金屬影響，會使行動能力下降、智商降低，嚴重威脅人類健康[1]。

我國擁有大量用污水灌溉的農(nóng)業(yè)用地，已經(jīng)被重金屬污染的土地過半，汞等重金屬元素污染面積增大，導致糧食減產(chǎn)、蔬菜中毒，造成的綜合經(jīng)濟損失不可估量。

2 微生物修復技術的必要性和原理

面對污染現(xiàn)狀的嚴重性不斷加劇，對其修復技術的研究也顯得愈發(fā)重要，而微生物作為土壤中最活躍的一個生物群體，微生物修復技術的研究關系著土壤重金屬污染治理的命脈。

Fe、Mn等重金屬元素富含于各種農(nóng)藥和化肥中，這類農(nóng)藥和化肥的大量使用，使得土壤中重金屬元素的比例大幅度提高，直接導致了土壤的重金屬污染加劇，維持土壤中的生態(tài)平衡已經(jīng)成為迫在眉睫的要求。針對上述情況，環(huán)境工程與農(nóng)業(yè)相關部門實施了一系列相對應的措施進行改良，其中微生物的修復技術是重中之重。

微生物通過去甲基原理、氧化還原反應以及重金屬的溶釋，實現(xiàn)對重金屬的轉(zhuǎn)化。例如，假單胞菌能夠使亞砷酸鹽氧化成砷酸鹽，從而降低砷的毒性。改變重金屬物質(zhì)的價態(tài)和形態(tài)，也是其重要方法之一[2]。微生物通過其積累和吸附作用，可將重金屬元素淡化，并且分散。

微生物修復的優(yōu)點是利用先進的科技，使修復率大大提高、修復程度更加完整，并且有著一定的防范功能。如同人體免疫細胞，微生物被用于土壤修復技術中時，對已掌握環(huán)境不利元素的防范功能，使得其自身產(chǎn)生免疫；對已修復土壤中存在的重金屬毒性元素，會自動進行分解、轉(zhuǎn)化，營造更加健康的土壤。

3 微生物修復技術的局限性和解決辦法

微生物修復技術也有其自身的弊端。第一，微生物的細菌在參與修復之時，同類競爭激烈、優(yōu)勝劣汰，導致大量微生物死亡，對土壤修復的完整性造成了較大影響；第二，微生物過于微小，從土壤中分離困難，使得修復后殘留的重金屬元素難以被人類再次利用；第三，大部分微生物修復土壤技術尚在科學研究之中，總體體系和指導實際的理論都不完備，在處理特殊情況和難點時，可能會有無法解決的問題。因此，需聯(lián)合微生物和植物來修復，取長補短。

微生物與植物聯(lián)合修復是當前修復技術環(huán)節(jié)中比較重要的一種形式。植物通過自身光合作用為微生物提供養(yǎng)料，而微生物則通過分解廢物為植物提供能量，在食物鏈中，這是一種有機循環(huán)[3]。利用這一有機循環(huán)，可以在土壤中同時種上花草樹木和菌類，讓植物養(yǎng)育微生物并凈化環(huán)境，同時微生物分解有害物質(zhì)，并轉(zhuǎn)化為能量和可吸收物質(zhì)又被植物所吸收，形成一個良性的生態(tài)循環(huán)。

4 結(jié)束語

綜上所述，土壤重金屬污染問題有很多解決辦法，微生物修復技術的不斷提高使得污染問題的解決有了很多的渠道和思路。各種修復技術都具有不可替代的優(yōu)點和局限，單一推廣某種技術很難達到全面的效果。土地重金屬污染修復作為一個綜合性治理項目，既需要微生物學、生態(tài)學、化學等多種學科的研究和進步，也需要各種技術的綜合運用，發(fā)揮各自獨特的優(yōu)勢，使其為解決污染問題作出最大的貢獻。

參考文獻：

[ 1 ] 趙銘.土壤重金屬污染現(xiàn)狀、原因、危害及修復研究[J].資源節(jié)

約與環(huán)保，2016（04）：181，184.

[ 2 ] 郜雅靜，李建華，靳東升，等.重金屬污染土壤的微生物修復技

術探討[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2018，46（01）：

150-154.

[ 3 ] 張博.土壤重金屬污染微生物修復技術

簡述[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（16）：172.

（收稿日期：2018-07-17）