土壤污染治理中生物修復技術的應用研究

李耀隆

（廣東香山環保科技有限公司，廣東 中山 528400）

我國部分地區的土壤污染十分嚴重，在一定程度上已影響了社會經濟的發展和人們的健康生活。以前的土壤污染修復技術主要是物理技術、化學技術，而近幾年生物修復技術在土壤污染治理中得到了創新應用。生物修復技術使土壤中的污染物在吸附、代謝以及降解的作用下，以自然平和的方式去降低土壤中污染物的濃度，減少了土壤毒性，保護了生態系統。生物修復技術具有成本低、效益高、操作簡單、應用靈活等優勢，在土壤污染防治中發揮了重要作用。

1 土壤污染現狀

隨著城市化建設進程的加快，工業經濟也快速發展，工程項目建設越來越多，導致廢棄物不斷增加，致使土地承受著較大的壓力。此外，隨著人們生活水平的提高，汽車保有量也在上升，導致尾氣排放量劇增。而汽車尾氣中的一些重金屬元素通過大氣傳播、植物吸附等方式進入到土壤中，加劇了土壤污染情況[1]。所以，基于當前嚴峻的土壤污染問題，必須要做好土壤污染防治工作。

2 土壤污染種類及影響

2.1 有機物

土壤中大部分的有機污染物是因為化肥、農藥的過量使用[2]。目前，我國農村地區的土壤有機物污染最為嚴重。此外，在一些進行工業生產的工廠附近也有嚴重的土壤有機物污染問題。

2.2 重金屬

重金屬污染是土壤污染的主要要素，常見的重金屬有鉛、鋅、汞、鎘等。在現實中，當重金屬進入土壤后難以降解，且因其成分復雜，流動性差[3]，會長期滯留于土壤中。

2.3 微生物病原

微生物引發的土壤污染主要是因為帶有病原體的人與動物的糞便進入了土壤中，當人們接觸被污染的土壤后容易被感染病毒與細菌，或食用了沾染病原微生物的蔬菜，也會引發一系列疾病。

3 生物修復技術在土壤污染治理中的運用

生物修復技術主要是借助生物作用進行土壤有機污染物的催化、降解處理[4]，從而達到凈化土壤的目的。通常在植物和微生物的活動過程中會伴有一定的機理特征，其可以消除、降解土壤中的重金屬、有機物、化學品等物質，從而改善了被污染的土壤性質，減輕了土壤的污染程度。目前，我國常見的生物修復技術包括微生物修復技術、動物修復技術和其他修復技術。

3.1 微生物修復技術

土壤中含有的微生物具有體積小、繁殖快、代謝能力強、適應性強的特點[5]，因此，其可用于土壤中重金屬和有機污染物的處理。在實際應用中，微生物是通過吸附、富集、降解、溶解來完成土壤的修復。①吸附是通過微生物表面的電荷進行帶電離子的吸收，或利用微生物攝取必要的影響元素來實現污染的生物化吸附。②降解是細菌或真菌基于生物降解原理，對土壤中的有機物和重金屬進行剔除。③溶解沉淀是土壤中的生物通過代謝活動產生有機酸來溶解或去除重金屬。

微生物的修復技術有原位修復和異位修復之分。原位修復有對應投菌法、生物攪拌法等，而異位修復主要是對應土地填埋法、預備床法、泥漿生物法等。在實際應用中，一般會根據土壤的實際污染情況來選擇修復方法。在應用微生物修復技術對土壤進行修復時，對于特殊的土壤污染物，可以選擇人工輔助的方式大量投放微生物，以提高污染物的去除效率。

3.2 植物修復技術

植物修復技術的修復主體是植物本身。這些植物一般具有忍耐和富集的化學屬性，基于其生理生長特性，來完成土壤中污染物的轉移、容納或轉化處理[6]。植物修復技術的主要優勢是占地面積小、投入成本少、環境影響小，因此具有廣闊的應用前景。但植物修復也有自身的局限性，如修復范圍較小，修復周期較長，修復效果在短時間內不夠明顯等。此外，植物修復也存有爭議，如果修復植物處理不妥善，殘留物可能會引發環境的二次污染。

目前常見的植物修復技術主要是植物提取、植物揮發、植物穩定、植物過濾四種方法。①植物提取法是選擇富集能力較強的植物，讓其吸附土壤中的污染物，以人工或機械的方式收獲植物的地上部分，從而去除土壤中的污染物。②植物揮發法是發揮植物根系分泌的特有優勢，進行土壤中污染物的吸收處理，再將吸收植物體內的污染物轉換成可揮發物質[7]。③植物穩定處理方法是利用綠色植物來吸收有害物質，并及時將其轉化為無害的物質。④而植物過濾法則是讓植物根系吸收、吸附土壤中的重金屬元素等，以達到科學過濾的目的。

常用于土壤污染治理的修復植物有喬木、灌木、草類及農作物、水生物等，一般會選擇生長速度快、根系生長力強的植物。而蘆葦、沙棗等在土壤污染治理效果比較明顯，特別是用于被石油污染土壤的修復。

3.3 動物修復技術

在動物修復技術中，原生動物、環節動物、脊椎動物都是可利用的動物。此類動物的生長活動需要以土體為依托，其本身可與土壤中的污染物質發生生理反應，以此來進行污染物的治理。例如蚯蚓，其在土壤生態系統結構調整和土壤污染治理中發揮著重要作用。蚯蚓本身對重金屬等污染物質具有一定的忍耐和富集能力，可通過被動擴散方式達到重金屬富集的效果[8]。同時，也可以起到間接作用，如蚯蚓在取食以及代謝過程中，能改善植物的生長環境，促使植物吸收重金屬。

3.4 其他生物修復技術

除了上面提到的微生物修復技術、植物修復技術和動物修復技術外，還有一些其他的生物修復技術在土壤污染治理中發揮著重要的作用。目前，人們已經研究出了植物-微生物聯合修復的技術。經大量實驗證明，植物-微生物聯合技術可有效地對土壤中高濃度游離重金屬離子進行修復。因此，植物-微生物聯合修復技術的運用應立足于實際情況，并合理篩選菌株。例如，從石油污染土壤、污水廠活性污泥中可以篩選出降解能力較強的菌株，以實現土壤污染的快速降解。

4 生物修復技術在土壤污染治理中的應用前景

目前，生物修復技術的應用優勢更加明顯，國家也加大了對生物修復技術的研究支持。因此，生物修復技術具有良好的發展前景和廣闊的應用空間。例如，可用于農田土壤的生態恢復。我國作為農業大國，農產業占比較高，而優良的土地資源相對有限，由于工業污染的加重，農藥化肥的過度使用，在一定程度上造成了農田的污染問題，導致農田銳減，糧食產量逐年遞減。

對于一些灌溉地區因農田中長期積累的污染物超標，可推廣應用生物修復技術進行土壤的原位修復。對于一些含有難降解有機物的土壤，因常年累積了一些難降解的有毒污染物，其治理難度較大，可將生物修復技術與化學修復技術、物理修復技術結合起來，多措并舉進行集中性治理。

5 結語

綜上所述，因土壤污染問題越來越突出，進而對于土壤污染的治理迫在眉睫。而推行生物修復技術，基于其使用靈活、操作方便、綠色環保的屬性，可實現被污染土壤的有效修復，且不會造成二次污染。但在土壤污染治理中也不能急于求成，因土壤污染治理工程是長期性的，且受許多因素影響，所以生物修復技術在運用中也會有一定的局限性。因此，應將生物修復技術與其他修復技術結合起來使用，以提高土壤污染的防治實效，為實現良好的生態環境作出努力。