摘要:隨著社會經濟的高速發展,各個行業與領域的發展步伐在不斷加快,對于生態環境造成的污染與破壞,也在不斷加劇。其中土壤污染問題,已經引起了社會各界人士的高度關注,需要加大對土壤修復技術方法的研究分析,從而改善與修復土壤環境。而微生物技術,具有著便捷、高效等優點,值得應用在土壤修復中,從而解決土壤污染問題。本文針對微生物技術在土壤修復中的應用,展開了深入的研究與分析。
關鍵詞:微生物技術;土壤修復;應用研究
引言:
微生物技術,是指在適宜的環境中,通過土壤中原始微生物的利用,或者在污染土壤中加入人工馴化微生物,從而減少污染物質,或降解為無毒物質。該技術已被廣泛的應用在土壤修復中,具有著低成本、高效率、多樣化、低污染等優點,可以在不破壞生態環境的前提下,進行污染的降解與處理,且適應于不同的土壤類型。因此微生物技術在我國土壤修復中,得到了廣泛應用,且取得了顯著成效。
一、微生物技術在土壤修復中的應用
(一)原位修復
微生物技術的原位修復,是指土壤位置不會發生變動,只需在被污染的土壤中,添加養分以及氧氣,從而促進微生物的代謝,實現土壤有害物質的降解與剔除[1]。該方法不僅成本低,操作簡單,而且不會破壞土壤與生態環境。唯一不足的就是處理速度較慢,需要靈活選擇。其具體方法為:第一,生物培養法。該方法是指在被污染的土壤中,定期添加氧化氫和養分,從而提高土壤中的降解菌活性。然后在降解菌代謝繁殖時,就會將有害物質進行轉化降解,具有著很好的修復效果。在污染的土壤中,有一株非常高效的降解菌DC-1,能夠有效降解土壤中的農藥殘留、重金屬等污染物,且該降解菌的繁殖能力很強,數量很多,可以提高土壤修復的質量與效率。第二,投菌法。投菌法,是指在受污染的土壤中,投入具有降解能力的降解菌,通過微生物的繁殖代謝,實現污染的降解與處理。同時,還需要投入微生物生長需要的營養,包括常量與微量營養元素。該方法具有著低成本、易操作等優點,能夠取得顯著的修復成果。在實際應用中,只需要根據受污染土壤的污染類型、污染物等,然后投入相應的降解菌,并為其提供養分,就可以快速降解土壤中的污染物。投入養分的作用,是為了幫助外來微生物更好的適應生存環境,防止受到其他因素的影響,從而提高修復效果。第三,生物通風法。該方法適用于不飽和區域的有機污染物處理,且具有著高效率、成本低等優點。然而在實際應用中,需要耗費較長的時間,可以聯合其他方法,從而提高修復效率。
(二)異位修復
微生物技術的異位修復,是指將受污染的土壤,通過挖掘、篩分、攪拌,然后利用微生物進行降解修復。該方法雖然效果明顯、時間較短,但是成本較高、不易操作,還會破壞原有土壤的結構環境,適合污染較小、重污染的土壤修復[2]。其具體方法包括:第一,堆制處理法。該方法適用于受石油污染的土壤,通過生物處理工藝的利用,進行污染修復。在濃度高、穩定性差的固體有機物降解中,有著很高的處理效果。無論是烴類物質,還是油污處理,都具有著很強的處理效果,成本較低,操作簡單。然而該方法在處理中,會受到菌種類型、數量、時間等因素的影響,因此就需要根據污染類型,進行適當調整與優化,從而達到高效的處理效果。第二,預制床法。預制床法,是指通過生物修復系統的構建,進行土壤有害物質的降解,與土壤的修復,并且將滲濾液有效回收,降低對土壤、生態環境的污染。該方法適用于防腐油生產區的污染土壤處理,能夠有效去除土壤中的多環芳烴,效果非常顯著。第三,生物反應器法。該方法是指將污染的土壤,與水混合之后,轉移到反應器中,然后加入人工馴化的微生物,通過持續通氣,實現污染的降解與處理。
二、不同類型土壤的微生物修復技術應用
(一)有機污染
有機污染,是指土壤中含有大量農藥與化肥的殘留物,從而引起的土壤污染。具體包括有機磷、石油、有機氯、多環芳烴等,在農業與工業生產中,都會造成嚴重的污染[3]。其中有機磷,可以使用蠟狀芽孢桿菌、肺炎克雷伯氏菌等有效降解與處理;石油,可以使用假單胞菌屬、無色桿菌屬、青霉屬等進行降解;有機氯可以使用無色桿菌屬、假單胞菌屬等;多環芳烴可以使用芽孢桿菌屬、假單胞菌屬等。
(二)重金屬污染
重金屬污染,是指土壤中含有大量的重金屬污染物,包括鉛、砷、鎘、汞等,這些污染物不僅威脅著人們的身體健康,而且對土壤、生態環境造成了嚴重的污染。如果土壤中的重金屬濃度較高,就會造成糧食、植物、土壤等受到污染,造成巨大的經濟損失。因此就需要通過微生物修復技術的應用,從而降低、降解土壤中的重金屬污染。具有顯著效果的微生物包括細菌、防線菌、真菌,可以有效降解與處理污染物,改善土壤與生態環境。
(三)放射污染
放射性污染,在工業、醫療等行業與領域中,都會產生一定的放射性污染,嚴重威脅著人們的身體健康,以及社會經濟的高速發展。因此就要采用相應的微生物技術進行修復處理,從而保障人們的身體健康,農作物的正常生長。土壤中的放射性污染,只能依靠自然衰變的方式,將反射性元素變為穩定元素,最終實現消除。為了加快修復轉變速度,就可以加入一些真菌,實現土壤的修復與改善。此外,還要基于相應的設備與技術,加大對新型、高效微生物技術的研究力度,從而取得顯著的成效。
結語:綜上所述,微生物技術在土壤修復中,具有著安全、高效、低成本等優點,值得廣泛應用于推廣。因此在今后的土壤修復中,就可以通過生物培養法、投菌法、生物通風法、堆制處理法、預制床法、生物反應器法等,進行污染土壤的修復與處理,從而改善土壤與生態環境。
參考文獻:
[1]吳楠楠,張珂,孫晨曦,等. 微生物技術在土壤修復中的應用研究進展[J]. 湖北農業科學,2020,59(13):5-9.
[2]吳作軍,盧滇楠,張敏蓮,等. 微生物分子生態學技術及其在石油污染土壤修復中的應用現狀與展望[J]. 化工進展,2019,29(5):789-795.
[3]金建勇,孫玉煥. 固定化微生物技術在重金屬污染土壤修復中的研究進展[J]. 湖南生態科學學報,2021,8(2):90-96.
作者簡介:蔣靜(1990.03-),女,漢族,四川遂寧人,本科學歷,助教,重慶藝術工程職業學院,研究方向:微生物應用。