宋沖
摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,土壤污染問題也日趨嚴(yán)重起來。如何對(duì)受到重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù),是目前需要關(guān)注的一個(gè)問題。生物修復(fù)技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、方便高效的優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的發(fā)展前景。但是在實(shí)際的操作中,還存在著一些問題。本文將簡(jiǎn)述生物修復(fù)技術(shù),分析生物修復(fù)技術(shù)中存在的問題,研究重金屬污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)的進(jìn)展,為我國(guó)土壤污染修復(fù)工作提供一些建議。
關(guān)鍵詞:重金屬污染;土壤;生物修復(fù)技術(shù);研究
土壤作為我國(guó)農(nóng)業(yè)中重要的組成部分,是人類生存居住不可缺少的一部分。但是,近年來由于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等一系列的人為活動(dòng),造成了土壤污染日益嚴(yán)重,危害到人們的身體健康。隨著科技的不斷發(fā)展,我國(guó)在生物修復(fù)技術(shù)上逐漸取得進(jìn)步。生物修復(fù)技術(shù)是一種興起較晚,但是發(fā)展?jié)摿^大的技術(shù),處理重金屬污染土壤方面具有廣闊的發(fā)展前景。生物修復(fù)技術(shù)具有十分多的優(yōu)點(diǎn),值得進(jìn)一步的研究與推廣。
一、生物修復(fù)技術(shù)特點(diǎn)以及分類
(一)生物修復(fù)技術(shù)特點(diǎn)
生物修復(fù)技術(shù)是指生物通過生命中的新陳代謝活動(dòng)將存在環(huán)境中的有毒物質(zhì)完全的分解成水和二氧化碳或者是轉(zhuǎn)化成其他無毒害的物質(zhì),恢復(fù)被污染環(huán)境生態(tài)環(huán)境的過程。根據(jù)研究調(diào)查顯示,傳統(tǒng)的物理和化學(xué)修復(fù)技術(shù)并不能夠完全的修復(fù)環(huán)境,消耗成本高,易導(dǎo)致二次污染等等的問題。而生物修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)是處理費(fèi)用低、處理效果好,對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響小,不宜對(duì)環(huán)境造成二次污染,并且適用范圍十分的廣闊,發(fā)展前景良好,受到人們的格外關(guān)注,值得大力的進(jìn)行推廣。
(二)生物修復(fù)技術(shù)分類
重金屬污染過的土壤修復(fù)技術(shù)可以分為好幾類,按照被污染過土壤的位置可以分為原位生物修復(fù)技術(shù)以及異位生物修復(fù)技術(shù)。按照生物修復(fù)技術(shù)所利用的生物種類可以大致分為動(dòng)物修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、植物一微生物修復(fù)技術(shù)等。
二、生物修復(fù)技術(shù)中存在的問題
雖然生物修復(fù)技術(shù)存在處理費(fèi)用低、效果好、對(duì)環(huán)境的影響小、適用范圍廣闊的優(yōu)點(diǎn),但是現(xiàn)階段還存在著一些問題,亟待人們的進(jìn)一步解決。其一,對(duì)于重度污染的土壤無法進(jìn)行修復(fù)。對(duì)于植物、微生物、動(dòng)物而言,其都有一定的耐受力,一旦超出了它們能夠承受的范圍,其修復(fù)能力將會(huì)大大的減弱,。其二,生物修復(fù)技術(shù)缺乏實(shí)際的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),由于存在著生物競(jìng)爭(zhēng)等技術(shù)問題,使得生物修復(fù)技術(shù)的在實(shí)際中的應(yīng)用效率往往沒有預(yù)期的那么好。其三,生物修復(fù)技術(shù)的過程中極易受到外界因素的影響,例如溫度、酸堿度等等,使得修復(fù)效率大大的降低,適應(yīng)性較差,不能夠適應(yīng)環(huán)境“]。其四,生物一般具有專一性的特點(diǎn),缺乏普遍性的特征。在實(shí)際生活中,重金屬污染土壤往往是受到多種重金屬混合的污染,生物修復(fù)技術(shù)中往往只能修復(fù)特定的污染物,無法針對(duì)受到多種重金屬污染的土壤,是生物修復(fù)技術(shù)中面臨的一大難關(guān)。
三、重金屬污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展
重金屬污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)有許多種的分類方式,目前可以將其分為植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、動(dòng)物修復(fù)技術(shù)、植物一微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。
(一)植物修復(fù)技術(shù)
植物修復(fù)技術(shù)是通過一些特定的植物對(duì)重金屬污染過的土壤進(jìn)行重新的分解、降解、固定等,從而降低重金屬在土壤中的濃度。植物修復(fù)技術(shù)主要包括了植物提取、植物固定以及植物發(fā)揮這三個(gè)方面。植物提取是植物吸收土壤中的一種或者幾種重金屬,運(yùn)輸?shù)礁恳陨峡墒崭罨蛘呖烧〉牟糠郑瑥亩雇寥乐械闹亟饘贊舛冉档偷娇梢越邮艿乃?。植物固定是通過吸收、分解、沉淀、固定等等的過程,促使重金屬轉(zhuǎn)換為低濃度無毒害的物質(zhì)。植物發(fā)揮是指通過植物根部分泌的一些物質(zhì)使土壤中的重金屬轉(zhuǎn)換變?yōu)榭梢园l(fā)揮的物質(zhì),或者是植物吸收重金屬在植物內(nèi)部轉(zhuǎn)化成氣態(tài),從而釋放到大氣的過程。
(二)微生物修復(fù)技術(shù)
微生物修復(fù)則是通過微生物改變土壤中被污染的形態(tài),達(dá)到治理污染土壤的目的。微生物修復(fù)技術(shù)一般是利用土壤中原有的微生物,有時(shí)也可以通過人們馴養(yǎng)[2]。微生物固定作用是將重金屬離子轉(zhuǎn)化成有機(jī)結(jié)合形態(tài),殘留在微生物體內(nèi)。微生物修復(fù)技術(shù)和動(dòng)植物修復(fù)技術(shù)相比較有個(gè)體小、表面積大、代謝能力快、分布廣等等的優(yōu)點(diǎn),奠定了微生物在自然界修復(fù)重金屬污染土壤的地位。但是目前的微生物修復(fù)技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)的狀態(tài),研究還不到位,容易受到環(huán)境溫度以及酸堿度的影響,需要進(jìn)一步研究實(shí)驗(yàn)。
(三)動(dòng)物修復(fù)技術(shù)
動(dòng)物修復(fù)技術(shù)是通過利用土壤中的動(dòng)物吸收、轉(zhuǎn)移其中的重金屬,達(dá)到降低重金屬濃度的目的[3]。我國(guó)的動(dòng)物修復(fù)技術(shù)起步較晚,目前還處于探索階段。動(dòng)物修復(fù)技術(shù)主要是依靠土壤動(dòng)物,例如:蚯蚓、線蟲等。根據(jù)研究調(diào)查顯示,蚯蚓隨著重金屬濃度的增加而增加,用蚯蚓修復(fù)重金屬污染過的土壤會(huì)具有一定的應(yīng)用價(jià)值。而且土壤動(dòng)物大規(guī)模養(yǎng)殖的技術(shù)正在逐漸的成熟,成本較低并且操作方便,但是動(dòng)物修復(fù)只能修復(fù)其耐受能力范圍內(nèi)土壤,一旦超出其的耐受能力范圍,動(dòng)物會(huì)產(chǎn)生逃逸現(xiàn)象。
(四)植物一微生物修復(fù)技術(shù)
植物一微生物修復(fù)技術(shù)則是將植物和微生物兩種技術(shù)相互作用,以達(dá)到降解重金屬的目的。在重金屬污染過的土壤增加微生物,有利于加快降解的速度。植物不僅僅具有吸收、轉(zhuǎn)換、積累土壤污染物的能力,而且還具有促進(jìn)微生物降解重金屬的能力,生物修復(fù)技術(shù)的過程中依賴于這幾種生物共同作用。與單一的生物修復(fù)技術(shù)相比,聯(lián)合生物修復(fù)技術(shù)的修復(fù)效率更高,體系更加完整,但是也更加的復(fù)雜。有待科研人員進(jìn)一步的研發(fā),使土壤保持健康的狀態(tài),保障人們的健康安全。
四、結(jié)束語
綜上所述,目前我國(guó)的生物修復(fù)技術(shù)正在處于發(fā)展的階段,還存在著無法修復(fù)重度污染土壤、缺乏實(shí)際的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、環(huán)境適應(yīng)性較差、無法針對(duì)多種重金屬污染的土壤等等的問題。因此,在實(shí)際研究的過程中,需要將物理、化學(xué)、生物等多種修復(fù)技術(shù)聯(lián)合起來,構(gòu)成一個(gè)新的技術(shù)體系,以更加高效、方便、低耗能的方式去解決被重金屬污染土壤的問題,改善生態(tài)環(huán)境,保障廣大人民的生命健康安全。
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