土壤有機污染生物修復技術研究

樓春 鐘茜

（杭州市環境保護科學研究設計有限公司 浙江杭州 310014）

1 土壤有機污染來源

1.1 化肥、農藥過量施用

在農作物種植過程中，常需施用化肥農藥以防治植物病蟲害，其中，部分農藥化肥會被植物吸收、揮發、分解，而大部分則會降落于土壤而使其受到污染，這種污染多為有機污染。

1.2 污水灌溉及污泥施肥

長期施用受污染水源灌溉農作物，或者將含有各種污染成分的城市污泥作為農肥施用，這些污水、污泥的過量使用會使污染物進入到土壤環境而使其遭受有機污染。

1.3 工業“三廢”污染

工業廢水、廢氣、廢渣進入到環境中，污染物會經過各種途徑遷移轉化，大部分進入到土壤中。尤其是在經濟發達的長三角、珠三角等地，大量含毒工業“三廢”堆積在土壤中，加劇了土壤的有機污染程度。

1.4 空氣沉降物污染

隨著環境污染日趨嚴峻，空氣中的顆粒狀污染物會隨著降水而進入到土壤中。例如，美國紐約等地，5μm以下的飄塵中，多環芳烴約占90%，3.5μm的微粒中硫酸鹽約占40%-50%。在發達國家及地區，有機有毒化合物成為危害環境的重要委托之一。

2 有機污染物在土壤中的遷移轉化

吸附、揮發、滲濾及降解構成了有機污染物在土壤中的遷移過程。其中，1）吸附，是有機污染物在土壤的固相中的分配，影響有機污染物在土壤中的遷移行為的最重要因素之一。2）揮發，則是有機物從土壤環境中遷移到大氣環境中的重要途徑，常發生于空氣及土壤界面，是揮發性有機物在土壤環境中的主要遷移過程。3）滲濾。則是溶解性有機物隨著土壤重力及土壤中水流的作用向土壤深層遷移的過程。4）降解。在一定條件下，土壤有機物分解成簡單化合物，通過降解消除了有機污染的有害性。

3 生物修復技術類型、方法

土壤有機污染的修復技術主要包括物理、化學、植物和微生物等四種工藝。而生物修復技術則主要是指植物修復和微生物修復。

3.1 微生物修復技術

微生物修復土壤有機污染，又包括生物啜食法和生物通氣法。前者，是指利用本地微生物或通過實驗室培養出具有菌株降解特異功能。在實際應用時，將H2O2和營養物加入受污染區域，回灌溉至受污染土壤，也可利用慢速滲漏加入氧氣和營養物至受污染土壤，不斷優化降解受污染土壤的生態條件，提升污染物降解能力。后者，則結合蒸汽浸提技術，利用真空梯度井，將空氣注入到受有機污染土壤，給土壤補給氧氣、可溶性營養物等。生物通氣法需要：一方面要尋找到高效的污染物降解菌，另一方面需要提升有機污染物的可利用性，例如，通過應用有機表面活性劑，尤其是生物表面活性劑，提升土壤有機污染的可利用性。此外，還要為微生物提供更為適宜的環境，包括微生物對污染物的適應性，也要考慮供氧條件、營養等環境因素，例如，加入石灰、過氧化氫、營養物等。

3.2 植物修復技術

植物修復有機污染土壤，主要通過三類方法對土壤中的有機污染產生作用而達到修復效果：一是利用死亡植物對土壤有機污染進行修復。即，植物在失去生命力后會釋放出一種酶，即便植物死亡后也會繼續完成修復有機污染功能。二是直接的吸收分解。通過礦化作用，土壤中的有機污染會變成二氧化碳和水，在木質化的作用影響下，會將土壤中的有機污染物分解、對植物自身生長產生積極影響，增強植物細胞壁強度，提升植物的抗病能力，待植物提升抗病力后又會繼續分解吸收土壤中的有機污染，從而實現良性循環。三是土壤生化反應。利用植物發達的根系，分泌出許多提高生化反應效率的物質，實現對土壤有機污染修復的效果，從而達到降解土壤有害物質的分解效果。例如，酶既是植物根系的產物，也是土壤有機污染修復的重要載體，利用脫氯酶，降解含氯溶劑，并使其生成氯離子、二氧化碳和水。植物修復有機污染土壤多是利用植物根系，采取原位修復，其修復機理包括植物根際過濾、植物萃取、植物固化等。

3.3 植物-微生物修復技術

即植物修復與微生物修復聯合修復技術，利用高等植物分泌出多種酶、有機酸，為有機污染土壤中的微生物補充營養物質，加快微生物繁殖、生長，并經葉莖將大氣中的氧氣傳輸到植物根部，再擴散至四周缺氧地質，形成氧化微環境，促進好氧微生物對土壤有機污染物的分解。

結語

綜上，生物修復在土壤有機污染中得到了廣泛且成功的應用，但有時處理后的污染物含量往往還是不達標，這就需要進一步加強共存物質，如重金屬對生物修復土壤有機污染的抑制研究，以及表面活性劑等外源物質對微生物降解促進效果的研究，加大超累積型轉基因植物研究，為土壤有機污染修復提供更多可用植物等。