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《土壤生物修復(fù)研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、生物修復(fù)污染土壤技術(shù)研究進(jìn)展1土壤污染和生物修復(fù)概述土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層，其厚度一般在2m左右。土壤不但為植物生長(zhǎng)提供機(jī)械支撐能力，并能為植物生長(zhǎng)發(fā)育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。近年來(lái)，由于人口急劇增長(zhǎng)，工業(yè)迅猛發(fā)展，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導(dǎo)致了土壤污染。凡是妨礙土壤正常功能，降低作物產(chǎn)量和質(zhì)量，還通過(guò)糧食、蔬菜，水果等間接影響人體健康的物質(zhì)，都叫做土壤污染物。人為活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并
2、積累到一定程度，引起土壤質(zhì)量惡化，并進(jìn)而造成農(nóng)作物中某些指標(biāo)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，稱為土壤污染。土壤重污染對(duì)人體以及動(dòng)植物危害的嚴(yán)重性以及其循環(huán)過(guò)程中不能被降解的特殊性無(wú)疑給科學(xué)家們提出了巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)，包括物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)，雖然在局部小范圍的修復(fù)中應(yīng)用效果明顯，但其治理成本高，破壞土壤理化性質(zhì)，存在二次污染風(fēng)險(xiǎn)，而且對(duì)于污染面積巨大且程度較輕的土壤難以實(shí)施應(yīng)用。近年來(lái)，應(yīng)用生物(包括植物和微生物)來(lái)修復(fù)重污染土壤的研究已經(jīng)引起了各國(guó)科學(xué)家的廣泛關(guān)注。生物修復(fù)方法對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境不會(huì)有影響．是保證土壤生
3、態(tài)健康和農(nóng)業(yè)叮持續(xù)發(fā)展的重要措施[1]。1.1微生物修復(fù)微生物修復(fù)是研究得最早、最深入、應(yīng)用最為廣泛的一種生物修復(fù)方法。它利用自然環(huán)境中的土著微生物或特效外源微生物的代謝活動(dòng)，在人為優(yōu)化的環(huán)境條件下加速對(duì)環(huán)境中污染物的轉(zhuǎn)化、降解與去除[2]。1.2植物修復(fù)植物修復(fù)技術(shù)是一種新興的綠色生物技術(shù)．能在不破壞土壤生態(tài)環(huán)境．保持土壤結(jié)構(gòu)和微生物活性的情況下．通過(guò)植物的根系直接將大量的重金屬元素吸收．通過(guò)收獲植物地上部分來(lái)修復(fù)被污染的土壤。植物修復(fù)的機(jī)理通常包括植物萃取作用、植物揮發(fā)作用和根系過(guò)濾作用，目前主要是植物萃取作
4、用。植物修復(fù)技術(shù)被認(rèn)為具有物理、化學(xué)修復(fù)方法所無(wú)法比擬的費(fèi)用低廉、不破壞場(chǎng)地結(jié)構(gòu)、不造成地下水的二次污染、能起到美化環(huán)境的作用、易于為社會(huì)所接受等優(yōu)點(diǎn)。是一項(xiàng)很有發(fā)展前途的修復(fù)技術(shù)。1.3植物一微生物聯(lián)合修復(fù)植物修復(fù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)主要用于清除環(huán)境中有毒污染物的綠色修復(fù)技術(shù)，它主要利用植物修復(fù)由有機(jī)毒物和無(wú)機(jī)廢物造成的污染土壤。其機(jī)理是利用土壤一植物一微生物組成的復(fù)合體系來(lái)共同降解污染物洶，通過(guò)利用植物的特殊功能，與根際微生物協(xié)同作用對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)。植物修復(fù)具有利用太陽(yáng)能作驅(qū)動(dòng)力，能量消耗和費(fèi)用大大減少
5、，對(duì)環(huán)境破壞極小，可適用于大面積的污染治理，易于為民眾接受等優(yōu)點(diǎn)。植物生長(zhǎng)過(guò)程中，植物生活周期對(duì)其周圍物理、化學(xué)和生物過(guò)程均可產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。2生物修復(fù)在幾種土壤污染中的應(yīng)用2.1重金屬污染土壤生植物修復(fù)土壤重金屬污染主要是由于Zn、ca、Cr、Cd、Pb、Ni、Hg、As等8種重金屬元素引起的土壤污染。土壤鶯金屬污染具有隱蔽性、不可逆性和不可降解等特點(diǎn)．其治理一直是國(guó)際性的難點(diǎn)和重點(diǎn)研究問(wèn)題。目前常用的控制和治理已被重金屬污染的土壤的方法有淋濾法、客土法、吸附固定法等物理方法以及生物還原法、絡(luò)合物浸提法等化學(xué)方法
6、。物理方法見(jiàn)效緩慢，化學(xué)方法快但易帶來(lái)二次污染[3]。植物修復(fù)是近年來(lái)興起的一種污染土壤修復(fù)技術(shù)，由于其環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)以及適用于大面積、低濃度污染土壤的原位修復(fù)，而受到廣泛的關(guān)注并成為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。超富集植物對(duì)土壤中重金屬的去除潛力，主要受3個(gè)方面的影響，即植物本身對(duì)目標(biāo)重金屬富集的能力（植物體內(nèi)重金屬含量）、植物生物量的大小以及土壤中重金屬生物有效性的高低。其中，前2個(gè)因素的乘積反映了植物對(duì)目標(biāo)重金屬的修復(fù)潛力，二者乘積越大則表示植物的去除能力越強(qiáng)，也就更有利于重金屬污染土壤的修復(fù)。但是，目前發(fā)現(xiàn)的重
7、金屬超富集植物僅有400多種，不足被子植物的0.2%。而且大部分超富集植物生物量小、生長(zhǎng)緩慢，還無(wú)法滿足重金屬污染土壤修復(fù)的需求。因此，人們將目光轉(zhuǎn)向生物量高、生長(zhǎng)迅速、易于田間管理且對(duì)重金屬有較高耐性的作物，但是這類植物對(duì)重金屬的富集潛力十分有限，且存在很大的健康風(fēng)險(xiǎn)，不是理想的發(fā)展方向，以至人們考慮采取一些強(qiáng)化措施來(lái)提高現(xiàn)有超富集植物的提取修復(fù)潛力?？偟膩?lái)看，重金屬污染土壤植物提取修復(fù)的強(qiáng)化途徑主要有2種：一是提高超富集植物的生物量；二是提高植物體內(nèi)的重金屬含量。螯合劑能夠有效活化土壤中的重金屬，進(jìn)而促進(jìn)植物
8、對(duì)重金屬的富集，因此被廣泛用于強(qiáng)化植物對(duì)土壤中重金屬的提取修復(fù)[4]。2.2螯合劑的作用機(jī)理[4]土壤通過(guò)礦物質(zhì)的表面吸附作用、腐殖質(zhì)的絡(luò)合作用和沉淀反應(yīng)固定進(jìn)入其中的外源金屬污染物。不同金屬在土壤中的生物有效性存在很大差異同一金屬的生物有效性還與其在土壤中的賦存形態(tài)有關(guān)。當(dāng)螯合劑投加到土壤中后，其和土壤中的重金屬發(fā)生螯合作用，能夠形成水溶性的金屬-螯合劑絡(luò)合物，改變重金
