土壤重金屬污染的生物修復技術應用分析

葛洋

摘 要：伴隨著現代工作不斷發展，環境問題也愈發嚴重，土壤重金屬污染尤為突出，對現代農業穩定持續發展也產生極大影響，加大土壤重金屬污染治理研究至關重要。而將生物修復技術應用到土壤重金屬污染治理當中，成本耗費不僅較低，而且還能取得理想的處理效果。本文結合土壤重金屬污染現狀，對生物修復技術在土壤重金屬污染中的實踐應用進行細致論述，以推動該項技術不斷完善和創新發展。

關鍵詞：土壤;重金屬污染;生物修復技術;應用;分析

DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.26.322

由于生產生活所產生的污染物沒有進行合理處理，導致土壤和水體遭受到污染，尤其是鎘、鉛污染，當重金屬含量遠遠超過土壤自凈能力以后，短時間內進行降解難度比較高，不僅會導致土壤肥力下降，還會通過食物鏈進入人體，對生命健康構成嚴重威脅。迫切需要采取有效措施對土壤重金屬污染進行治理，然而實踐中僅仰賴物理、化學修復技術，無法取得理想效果，還需要充分發揮生物修復技術優勢，確保土壤重金屬污染處理效率和質量[1]。基于此，對土壤重金屬污染的生物修復技術應用展開分析和探討。

1 土壤重金屬污染現狀分析

在2014年發布的《全國土壤污染狀況調查公告》中，明確指出我國土壤污染總點位超標率達到16.1%，并且超標點位置占據總超標數的82.0%，在污染物方面主要是以Hg、As、Cr、Zn等為主，其中污染物來源為工業廢棄物隨意排放、農藥化肥過度使用等，受到重金屬流動性差、富集性強等特征影響，使得土壤重金屬污染處理難度升高，當重金屬富集到一定程度以后，生態環境破壞、食品安全問題也會頻頻發生，土壤重金屬污染防治也已經成為當前急需解決的主要問題之一[2]。實踐中對土壤重金屬污染進行治理，多會采用物理法、化學法和生物法進行，其中物理法主要是通過各種物理過程將土壤中存在的污染物進行分離和去除;化學法則是通過在土壤中添加改良劑和抑制劑，以對土壤理化性質進行調節，當重金屬發生吸附、氧化還原等反應以后，生物有效性也會急劇降低，進而取得較好土壤修復效果;生物修復作為一種新興技術，與上述提到的物理法和化學法相比較，操作更加簡單，并且不會產生二次污染，在土壤重金屬污染治理方面具有較好應用前景，具體見表1。

2 生物修復技術在土壤重金屬污染中的實踐應用

2.1 植物修復

簡單來說，就是利用綠色植物及共存微生物，對土壤中存在的重金屬進行吸收和富集的一項技術。考慮到重金屬會對植物萌芽、生長發育、生理代謝等方面產生毒害作用，而使用植物修復技術就可以對土壤存在重金屬進行富集和吸收，并且操作上比較簡單，所耗費成本也比較低。

涉及的技術類型有：1）植物吸收，即利用超富集植物對土壤存在重金屬進行吸收，當重金屬轉移到植物地上部以后，就可以對其進行收割和集中處理，進而達到降低土壤重金屬濃度效果，如：天藍遏藍菜對Cd、Zn等重金屬具有超富集作用、商陸可以超富集Mn;2）植物揮發，主要是利用植物根系所分泌出的特殊物質，將土壤重金屬轉變成為一種可以揮發的物質，又或者是通過植物吸收重金屬以后，可以在植物體內將之轉化成為一種氣態物質，然后在大氣中進行釋放，雖然這種方式能夠有效處理土壤重金屬污染，但是會加劇大氣和環境污染，需要對其進行謹慎使用;3）植物穩定，借助吸收、分解、沉淀等過程，重金屬可以以低毒性的形態展現出來，重金屬毒性及遷移性也會急劇降低，實踐中需要充分利用植物本身特性，并利用檸檬酸、CD-TA等物質，可以強化重金屬活性，促進植物對重金屬物質進行有效吸收[3]。

2.2 微生物修復

微生物修復技術主要是對自然環境和人為培養具有特殊功效的微生物加以運用，以轉化和降解土壤重金屬毒性，使土壤恢復至原始形態。這一作用的發揮主要是通過兩種機理實現，一種是通過發生反應或代謝產物，促進重金屬元素形態發生改變，土壤重金屬毒性也會急劇降低;另一種是通過微生物代謝活動，促使重金屬價態發生改變，使之成為一種易溶物，有效從土壤中進行濾除[3-4]。在實踐應用中，利用微生物修復技術不僅可以有效去除土壤污染物質，還能夠有效改善土壤結構，尤其是針對重金屬污染較為嚴重礦區土壤，由于含有降解難度較高的腐殖質，會對土壤團粒結構形成產生極大影響，因此可以應用微生物修復技術，對存在的腐殖質進行有效降解，土壤結構也會得到優化。

2.3 動物修復

將動物修復技術應用到土壤重金屬污染中，主要是利用土壤中存在的動物或腸道微生物，使之在自然或人為條件下，進行生長、繁殖等代謝活動，進而對污染物進行有效分解、富集和去除。實踐中對生活在重金屬污染土壤中的蚯蚓、蜘蛛等動物進行重金屬含量檢測，可以發現這些動物對Cd、As、Pd等重金屬具有較強的富集作用，這也為動物修復技術在重金屬污染土壤中應用提供有力支撐[4]。

3 結語

面對嚴峻的土壤重金屬污染形勢，加強土壤修復技術研究十分有必要。基于對土壤重金屬污染的生物修復技術應用的分析，將生物修復技術應用到土壤重金屬污染治理中，可以取得較好效果。在具體實踐中，可結合土壤重金屬污染實際情況，對各項生物修復技術進行科學合理使用，甚至將不同生物修復技術進行組合運用，這不僅能夠克服單一技術使用帶來的缺陷，還將提高修復效率和質量，進而促進生物修復技術創新，使之在土壤重金屬污染領域中有更加廣闊的應用

前景。

參考文獻

[1]冷波，蔣麗虹，劉漢波.生物修復技術在煤礦土壤重金屬污染治理的應用[J].山東化工，2020，49（4）：239-241.

[2]杜丹丹，王金.生物修復技術在煤礦土壤重金屬污染治理的應用[J].探索科學，2020，（1）：206-207.

[3]袁凱燕.生物強化修復技術在土壤重金屬污染治理中的應用[J].節能與環保，2019，（10）：92-93.

[4]何雨江，陳德文，張成，等.土壤重金屬鉻污染修復技術的研究進展[J].安全與環境工程，2020，27（3）：126-132.