土壤重金屬污染的現(xiàn)狀 

 

　　重金屬一般指密度在4.5g/cm3以上的45種元素。常見(jiàn)的對(duì)土壤造成污染的重金屬包括鋅、銅、鉻、鎳、鉛、鎘、汞等元素，它們不僅導(dǎo)致土壤退化、農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降，還會(huì)通過(guò)徑流和淋洗作用污染地表水和地下水，并通過(guò)直接接觸、食物鏈等途徑危及人類(lèi)的生命和健康。據(jù)不完全調(diào)查，目前全國(guó)受污染的耕地約0.1億ha，占全國(guó)耕地的1/10以上；而在土壤污染中，受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬(wàn)ha，約占總耕地面積的1/5，其中工業(yè)“三廢”污染耕地1000萬(wàn)ha，污水灌溉農(nóng)田面積達(dá)330多萬(wàn)ha，據(jù)估算，全國(guó)每年因重金屬污染而減產(chǎn)糧食1000多萬(wàn)噸，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元。

土壤重金屬污染的生物修復(fù)技術(shù)

 

　 植物修復(fù) 植物修復(fù)是一種利用自然生長(zhǎng)植物或遺傳培育植物修復(fù)重金屬污染土壤的技術(shù)總稱(chēng)，采用植物對(duì)重金屬的忍耐和超量積累能力并結(jié)合共生的微生物體系來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬污染環(huán)境的修復(fù)。植物修復(fù)技術(shù)主要是包括了植物萃取技術(shù)；根際過(guò)濾技術(shù)；植物穩(wěn)定技術(shù)；植物揮發(fā)技術(shù)。植物萃取是利用重金屬積累植物或超積累植物將土壤中的重金屬萃取出來(lái)，富集并運(yùn)送到植物根部的可收割部分或植物的地上枝條部位；根際過(guò)濾是利用重金屬超積累植物或耐重金屬植物從污水中吸收、沉淀和富集重金屬；植物穩(wěn)定是利用耐重金屬植物或重金屬超積累植物降低重金屬的活性，從而減少重金屬被浸淋到地下水或通過(guò)空氣載體擴(kuò)散進(jìn)一步污染環(huán)境的可能性；植物揮發(fā)是指利用植物把土壤中的重金屬轉(zhuǎn)化為氣體排出土壤，然后在集中起來(lái)處理。利用植物修復(fù)技術(shù)修復(fù)土壤重金屬的焦點(diǎn)主要集中在對(duì)超富集植物的研究，超富集植物是指能超量吸收重金屬并將其運(yùn)移到地上部分的植物。

  

  微生物修復(fù) 微生物可以降低土壤中重金屬的毒性，吸附積累重金屬，改變根際微環(huán)境，從而提高植物對(duì)重金屬的吸收，揮發(fā)或固定效率。如硫酸還原菌、藍(lán)細(xì)菌、動(dòng)膠菌及一些藻類(lèi)，它們能夠產(chǎn)生胞外聚合物，這些胞外聚合物能與重金屬離子形成絡(luò)合物。微生物重金屬修復(fù)的機(jī)理包括表面生物大分子吸收轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞代謝、空泡吞飲、生物吸附和氧化還原反應(yīng)等。利用微生物（包括細(xì)菌、藻類(lèi)和酵母等）來(lái)減輕或消除重金屬污染，國(guó)內(nèi)外已有許多報(bào)道。相關(guān)研究表明微生物可使還原態(tài)重金屬氧化，如無(wú)色桿菌、假單胞菌能使亞砷酸鹽氧化為砷酸鹽，從而降低砷的轉(zhuǎn)移和毒性。菌根真菌能極大地提高銅在玉米根系中的濃度和吸收量，而玉米地上部分的銅濃度和吸收量變化不顯著，這表明叢枝菌根有助于消減銅由玉米根系向地上部分的運(yùn)輸。許友澤等研究表明未滅菌土壤中土著微生物對(duì)Cr（Ⅵ）進(jìn)行了修復(fù)，使溶出的Cr（Ⅵ）明顯減少。通過(guò)7天的淋溶，培養(yǎng)基中未檢測(cè)到Cr（Ⅵ）的存在，即鉻污染土壤中Cr（Ⅵ）在7天內(nèi)基本得到完全修復(fù)。但目前，大部分微生物修復(fù)技術(shù)還局限在科研和實(shí)驗(yàn)室水平，實(shí)例研究還不多，無(wú)法大面積推廣，對(duì)于微修復(fù)技術(shù)還需做更深入探索。

　　

  展望

  生物修復(fù)技術(shù)是現(xiàn)有環(huán)境修復(fù)技術(shù)的核心技術(shù)， 在污染物的治理，特別是土壤重金屬的修復(fù)方面展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。但目前仍然有很多問(wèn)題有待解決。在植物修復(fù)方面，應(yīng)進(jìn)一步研究重金屬與植物之間的轉(zhuǎn)化和機(jī)理，更多的超富集植物有待發(fā)現(xiàn)，特別是多超富集植物；在微生物修復(fù)方面，應(yīng)加強(qiáng)高效菌株的篩選。加強(qiáng)生物修復(fù)技術(shù)與其他技術(shù)的聯(lián)用，充分發(fā)揮各個(gè)修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，如物理-生物修復(fù)，化學(xué)-生物修復(fù)，植物-微生物聯(lián)合修復(fù)等。