微生物修復有機污染土壤的研究

張 健

（江蘇龍環環境科技有限公司，江蘇 常州 213032）

在現階段我國土壤長期應用的背景下，土壤污染問題日益嚴重。土壤污染不僅會直接影響土壤的應用價值，還有可能通過農業種植危及人體健康，因此，針對土壤污染問題進行修復處理極為必要。土壤污染中的有機污染土壤是比較常見的類型，該類土壤污染的復雜性較為突出，涉及的污染物相對較多，修復治理的難度也相對較大。為了切實優化有機污染土壤的修復效果，相關人員應該注重選擇合適的修復方法，其中微生物修復方法在應用中表現出了較為明顯的優勢，工作人員應該結合不同有機污染土壤類型，選擇相匹配的微生物修復方案。

1 微生物修復有機污染土壤概述

1.1 微生物修復有機污染土壤的特點

微生物修復有機污染土壤作為現階段比較受重視的一類有機污染土壤修復手段，主要是借助微生物的代謝活動及其相應的代謝產物，實現對有機污染物的有效降解和處理，由此促使土壤恢復成正常狀況，保障其生產價值以及景觀價值得以改善。微生物修復有機污染土壤早在上世紀80年代就已經出現，并且在很多項目中發揮著重要作用[1]。微生物修復有機污染土壤的方式較為靈活多樣，既可以針對一些有機污染范圍較大的土壤區域進行現場修復處理，提升修復的便捷性，也可以針對一些有機污染較為嚴重的土壤進行異地修復處理，最大程度上提升修復效果。在微生物修復有機污染土壤時，如果能夠恰當地選擇處理方式和微生物類型，往往可以將有機污染物降解為水和二氧化碳等無毒害成分，從而達到對污染物徹底修復的目的，而且不會產生二次污染。在微生物修復有機污染土壤時，往往還可以較好地實現協同作業，不僅能夠借助多種微生物進行協同處理，還可以融入一些其它污染修復處理方法，因而在復合污染土壤處理中具有明顯的優勢。當然，因為微生物修復有機污染土壤的要求較高，控制難度也相對比較大，工作人員應該具備豐富的經驗，以便基于不同有機污染土壤選擇相匹配的微生物修復方法。

1.2 微生物修復有機污染土壤的機制

在微生物修復有機污染土壤時，共代謝是比較重要的反應機制，技術人員應該利用恰當的微生物，促使土壤中的污染物得到有效降解。在利用微生物降解有機污染物時，因為無法將相應的有機污染物作為維系其自身生長所需要的營養成分，工作人員需要同步添加一些生長基質，從而更好地實現對有機污染土壤的修復處理[2]。

礦化作用同樣也是微生物修復有機污染土壤中比較重要的作用機制，其主要是借助于微生物將有機污染物進行徹底分解，促使其形成水、二氧化碳以及其它無機化合物，從而降低土壤的污染程度，達到理想的生物降解效果。這種酶促反應也就是微生物修復有機污染土壤的重要機制，工作人員應該注重恰當選擇適合的微生物，促使其可以針對有機污染物進行徹底地處理。

當前微生物修復有機污染土壤中常用的微生物類型既有細菌，也包括一些真菌，工作人員可以針對不同的有機污染物，選擇相匹配的微生物進行處理。有機污染土壤修復中常用的細菌主要包括好氧細菌、厭氧細菌以及兼氧細菌，在處理特定有機污染物方面發揮著重要作用，也是當前微生物修復有機污染土壤中常用的微生物類型。真菌在修復有機污染土壤中也同樣可以發揮一定的作用，比如軟腐菌、白腐菌以及褐色菌等，均可以在大分子有機化合物污染中發揮理想的降解作用，也應該予以優化選用[3]。

2 微生物修復有機污染土壤的影響因素

微生物修復有機污染土壤在現階段應用越來越普遍，確實也在很多項目中發揮著重要作用，雖然微生物的應用價值較為突出，但是在實際應用中同樣也存在著較多的限制因素，工作人員應該基于各類影響因素進行詳細分析，進而采取相匹配的策略予以優化配置，以此更好地優化微生物修復有機污染土壤的成效[4]。現階段微生物修復有機污染土壤的主要影響因素及其應對策略如下。

首先，營養物質作為微生物必不可少的重要因素，必然會在微生物修復有機污染土壤中產生影響，工作人員應該注重對其進行優化配置。在微生物修復有機污染土壤時，雖然一些有機污染物在被微生物分解后能夠形成微生物生長所需的物質，但是單純靠這些物質很難滿足微生物的生長所需，其他營養物質的提供也就顯得極為必要，成為影響微生物作用效果的重要因素。工作人員投入的營養物質不同，微生物表現出來的作用效果同樣也出現明顯差異。一般而言，為了更好地優化微生物修復有機污染土壤的效果，工作人員應該根據不同微生物的生長需求，合理添加營養鹽類型，同時控制好營養鹽的濃度，以更好地維系微生物的高效作用。

其次，有機污染物同樣也是影響微生物作用效果的重要因素，不同的有機污染物不僅對于土壤的污染會產生不同影響，同樣也會影響微生物的作用效果。比如不同有機污染物的可降解性存在較為明顯的差異，可降解性較差的有機污染物往往難以利用微生物進行降解。有機污染物的毒性同樣也是比較重要的影響因素，一些對于微生物會產生明顯毒副作用的有機污染物，則很難隨意選擇微生物進行降解處理，而且很可能導致大量微生物死亡。因此，在利用微生物修復有機污染土壤前，工作人員應該重點對各類有機污染物進行詳細分析，明確其基本性質后，才能夠選擇相匹配的微生物進行針對性的降解處理，避免因為微生物不適用于有機污染物，導致最終修復處理效果受到影響[5]。

再次，電子受體在微生物修復有機污染土壤中的作用同樣不容忽視，電子受體作為微生物發生氧化還原反應的關鍵因素，會直接影響微生物對于有機污染物的降解作用。結合微生物在有機污染物降解過程中發生氧化還原反應的實際狀況進行分析，工作人員應該基于微生物的有氧過程以及無氧過程，為微生物提供適合的電子受體，從而更好地優化有機污染土壤的修復效果。比如在微生物有氧分解有機污染物的過程中，為了營造出較為理想的電子受體效果，工作人員應該注重在有機污染土壤中合理充入壓縮空氣，同時合理運用過氧化物進行處理。在厭氧環境下，電子受體的應用則可以高度關注氨離子、硫酸根、三價鐵等離子的應用，促使電子受體不存在明顯的限制因素，以確保微生物修復有機污染土壤的效果得到優化。

另外，環境條件同樣也會對于微生物修復有機污染土壤產生影響，工作人員應該注重營造最適宜合理的環境條件，以更好地優化修復效果。無論是應用原位微生物修復方法，還是應用異位微生物修復方法，工作人員都需要針對微生物的反應環境進行重點把關，避免因為微生物所處環境條件不夠理想，影響其存活率及代謝效果。如土壤的酸堿度、溫度以及濕度等都會對于微生物的作用效果產生影響，技術人員應該注重合理調節，在營造較為理想的微生物反應環境后，再進行微生物的投放使用。對于土壤的孔隙率往往也需要高度關注，工作人員應該結合微生物的適應要求，合理調節和控制孔隙的大小，從而更好地提升微生物的作用效果。

最后，微生物的協同作用在修復有機污染土壤中的作用同樣不容忽視，因為有機污染土壤的修復往往需要多種微生物配合使用，單純借助一種微生物往往很難達到理想效果。基于此，工作人員在充分分析有機污染土壤的基礎上，應該綜合探索可供選擇和應用的微生物，并且分析這些微生物在同時作用于有機污染土壤時，是否會出現相互間的不利影響和干擾，尤其是在中間氧化還原反應過程中，工作人員更是需要進行重點分析，以避免微生物協同作用不當帶來的問題。比如，當某種微生物降解有機污染物時，如果產物中存在不利于其他微生物生長的成分，則很可能導致其他微生物的作用受到抑制，難以發揮其應有的效果。

3 微生物修復有機污染土壤的方法

3.1 原位微生物修復方法

原位微生物修復方法是現階段微生物修復有機污染土壤中比較常見的方法，主要是指在有機污染土壤的原地點進行修復處理，不需要針對被污染的土壤進行抽取或者挖出，由此形成較為理想的修復便捷性特點，因而成為比較常用的方法。

3.1.1 生物強化法

在原位微生物修復方法中，生物強化法主要是在有機物污染土壤的原地進行有用微生物的有效強化，以促使該類微生物實現對有機污染土壤修復的目的，最終形成相應的有機物降解處理。在應用該方法時，工作人員首先應該針對目標有機污染物進行分析，明確其所需要強化的微生物類型，如果在原有土壤中存在相應的微生物，則可以直接進行強化處理，如果原有土壤中不存在相應微生物，就需要借助外源微生物引入強化，以更好地優化作用效果。在微生物強化處理中，技術人員可以借助目標降解物進行微生物的馴化、誘導、富集及培養，從而不斷提升其數量[6]。當然，針對目標微生物在土壤環境中存在的一些威脅因素，工作人員也需要及時進行調整，以便更好地維持和增加微生物數量，達到較為理想的強化效果。

3.1.2 生物培養法

在應用原位微生物修復方法時，為了更好地實現有價值微生物增多的目標，需要借助生物培養法，促使微生物作用的提升。如在有機污染土壤中適當增加微生物的營養物質及雙氧水，可有助于降低有機污染物中的微生物快速生長，同時促使其代謝效率不斷提升，并將有機污染物礦化為水和二氧化碳，由此解決土壤的有機污染問題。當然，在原有土壤中加入營養物質以雙氧水時，技術人員需要控制好加入的量，以便較為恰當地滿足降解菌的需求，同時還要避免因為添加量過多帶來其他不利影響。

3.1.3 生物通氣法

在應用原位微生物修復方法時，生物通氣法的應用同樣可以發揮較為理想的作用，尤其是在對受污染地下水上層土壤的修復處理中，該方法的應用可以發揮更明顯的優勢。在應用生物通氣法過程中，技術人員應該積極關注原有的土壤狀態，確保相應土壤的孔隙率較大，從而為通氣后微生物的生長創造理想條件。為了促使生物通氣法達到較為理想的修復效果，工作人員應當確保通氣以及營養物可以準確達到被污染的土壤層，避免過早被消耗和浪費。工作人員在處理過程中，除了要嚴格控制通氣的類型，還應該注重控制氣流速度，以便促使氣流速度達到最佳效果。

3.1.4 生物沖淋法

在原位微生物修復方法應用過程中，生物沖淋法同樣也是比較重要的手段，其主要是在被有機物污染的亞表層，將含有氧和營養物的水進行充分沖淋，由此形成理想的微生物生存條件，促使其可以實現有機污染物的降解處理。生物沖淋法可以在石油烴類污染土壤中發揮理想作用，如果在沖淋水中加入甲烷，則同樣也可以實現對氯代脂肪烴溶劑污染土壤的處理，工作人員應該予以優化運用。

3.2 異位微生物修復方法

異位微生物修復方法同樣也是當前微生物修復有機污染土壤中的常用手段，其主要是針對一些有機污染較為嚴重的土壤，首先將其全部挖出，然后轉移到更便于進行修復處理的區域，利用專業設備或者反應器進行修復處理，從而達到較為理想的修復目標。

3.2.1 堆肥法

在針對有機污染土壤進行異位修復處理時，工作人員可以使用堆肥法，該方法的應用已經在固體廢棄物的處理中發揮了積極的作用，將其運用到有機污染土壤的修復中必然也可以達到理想效果。在利用堆肥法修復有機污染土壤時，工作人員應該在適當增加有機污染土壤含水量的基礎上，將其中混入營養物、泥炭、動物肥料以及稻草等，然后利用必要的充氧方式，促使相應的被污染土壤達到修復效果。當然，為了更好地優化堆肥法的作用效果，工作人員還應該使用合適的化學材料調節pH值，避免因酸堿度不當影響修復效果。在堆肥法的具體應用中，工作人員還應該結合不同的處理需求，合理選擇風道式堆肥處理、機械式堆肥處理或者是好氣靜態堆肥處理方式，以達到最優的修復效果。堆肥法的應用往往可以在處理被石油、洗滌劑、農藥以及多氯烴等有機物污染的土壤中發揮積極作用，最終的修復處理效果較為理想[7]。

3.2.2 生物反應器法

在對挖出的有機污染土壤進行異位微生物修復處理時，生物反應器法可以在生物反應器中更好地實現微生物代謝過程的優化，由此達到更理想的有機污染物降解效果。比如土壤泥漿微生物反應器以及預制床反應器等，均可以較好地實現對有機污染土壤的修復處理。工作人員應該結合有機污染土壤的不同類型，合理選擇微生物進行處理，促使微生物反應器的作用價值可以發揮到最大。該方法的應用雖然可以達到理想的有機污染土壤凈化效果，但是往往需要較高的資金投入，因而應該慎重選用。

3.2.3 厭氧處理法

有機污染土壤的異位微生物修復處理中，厭氧處理法主要是充分利用厭氧菌，實現對高氧化狀態有機污染土壤的降解處理，從而達到好氧處理難以降解的效果。比如在三硝基甲苯以及PCB等有機污染土壤的處理中，厭氧處理方法的應用可以發揮積極作用。但是在應用厭氧處理法過程中，不僅反應條件難以制，在反應過程中還容易產生一些新的污染物，而且這些污染物的毒性更大，后續修復處理的難度也更大，比如硫化氫以及氨等，還需要進一步的修復處理。

4 結語

綜上所述，在有機污染土壤的修復處理過程中，微生物修復方法的應用不容忽視，可以切實優化有機污染物的降解處理效果。工作人員應該在充分調查了解有機污染土壤的基礎上，明確影響微生物修復有機污染土壤的各種因素，進而選擇合適的修復方法，并創造理想的修復條件，以確保相應的有機污染土壤可以得到較好的修復處理。