土壤重金属污染现状及微生物修复技术研究进展

候新月

摘 要：由于污染灌溉以及工业生产的污染，土壤重金属污染问题日益严重，土壤重金属化对人类、动植物和生态环境造成了极大的危害。为解决此问题，微生物修复技术的研究在不断向前发展。微生物通过去甲基原理、氧化还原反应以及重金属的溶释，实现对重金属的转化。高效菌株筛选、微生物表面展示技术也是可行性很高的微生物技术之一。但是，微生物修复技术有其局限性，微生物与植物联合修复则解决了微生物单一修复技术的弊端。微生物修复技术的不断提高，使得污染问题的解决有了更多的渠道和思路。

关键词：土壤重金属；微生物修复；污染现状；联合修复

随着工业和农业的不断发展，土壤重金属污染问题越来越严重，废气与烟尘随着雨水降落到地面，对土壤形成腐蚀。土壤污染呈现空间上的普遍性、程度上的深入性，土壤污染的各种内部问题呈现连锁反应的形式，造成了多种形式的土壤破坏。冶炼业、电镀业成为污染的首要来源，但这两个特殊行业对环境的污染却是不可完全避免的。只有用合理的方法去减轻污染、用生态科学的办法去防止污染，才能在根本上治疗土壤重金属污染的问题。

1 土壤重金属污染现状

重金属在土壤中的存在形态分为有机结合态、残留态、碳酸盐结合态和可交换态等。不同形态的重金属元素通过一系列化学反应产生联系，从而腐蚀土壤，其毒性对土壤和农作物的影响不容小觑。若重金属超过一定的含量，会使得整个生态环境退化，造成水污染、土地污染、空气污染等诸多污染问题，导致植物的生长受到抑制，使其营养不足、枯萎衰败，光合作用受到影响；人和动物受重金属影响，会使行动能力下降、智商降低，严重威胁人类健康[1]。

我国拥有大量用污水灌溉的农业用地，已经被重金属污染的土地过半，汞等重金属元素污染面积增大，导致粮食减产、蔬菜中毒，造成的综合经济损失不可估量。

2 微生物修复技术的必要性和原理

面对污染现状的严重性不斷加剧，对其修复技术的研究也显得愈发重要，而微生物作为土壤中最活跃的一个生物群体，微生物修复技术的研究关系着土壤重金属污染治理的命脉。

Fe、Mn等重金属元素富含于各种农药和化肥中，这类农药和化肥的大量使用，使得土壤中重金属元素的比例大幅度提高，直接导致了土壤的重金属污染加剧，维持土壤中的生态平衡已经成为迫在眉睫的要求。针对上述情况，环境工程与农业相关部门实施了一系列相对应的措施进行改良，其中微生物的修复技术是重中之重。

微生物通过去甲基原理、氧化还原反应以及重金属的溶释，实现对重金属的转化。例如，假单胞菌能够使亚砷酸盐氧化成砷酸盐，从而降低砷的毒性。改变重金属物质的价态和形态，也是其重要方法之一[2]。微生物通过其积累和吸附作用，可将重金属元素淡化，并且分散。

微生物修复的优点是利用先进的科技，使修复率大大提高、修复程度更加完整，并且有着一定的防范功能。如同人体免疫细胞，微生物被用于土壤修复技术中时，对已掌握环境不利元素的防范功能，使得其自身产生免疫；对已修复土壤中存在的重金属毒性元素，会自动进行分解、转化，营造更加健康的土壤。

3 微生物修复技术的局限性和解决办法

微生物修复技术也有其自身的弊端。第一，微生物的细菌在参与修复之时，同类竞争激烈、优胜劣汰，导致大量微生物死亡，对土壤修复的完整性造成了较大影响；第二，微生物过于微小，从土壤中分离困难，使得修复后残留的重金属元素难以被人类再次利用；第三，大部分微生物修复土壤技术尚在科学研究之中，总体体系和指导实际的理论都不完备，在处理特殊情况和难点时，可能会有无法解决的问题。因此，需联合微生物和植物来修复，取长补短。

微生物与植物联合修复是当前修复技术环节中比较重要的一种形式。植物通过自身光合作用为微生物提供养料，而微生物则通过分解废物为植物提供能量，在食物链中，这是一种有机循环[3]。利用这一有机循环，可以在土壤中同时种上花草树木和菌类，让植物养育微生物并净化环境，同时微生物分解有害物质，并转化为能量和可吸收物质又被植物所吸收，形成一个良性的生态循环。

4 结束语

综上所述，土壤重金属污染问题有很多解决办法，微生物修复技术的不断提高使得污染问题的解决有了很多的渠道和思路。各种修复技术都具有不可替代的优点和局限，单一推广某种技术很难达到全面的效果。土地重金属污染修复作为一个综合性治理项目，既需要微生物学、生态学、化学等多种学科的研究和进步，也需要各种技术的综合运用，发挥各自独特的优势，使其为解决污染问题作出最大的贡献。

参考文献：

[ 1 ] 赵铭.土壤重金属污染现状、原因、危害及修复研究[J].资源节

约与环保，2016（04）：181，184.

[ 2 ] 郜雅静，李建华，靳东升，等.重金属污染土壤的微生物修复技

术探讨[J].山西农业科学，2018，46（01）：

150-154.

[ 3 ] 张博.土壤重金属污染微生物修复技术

简述[J].科技创新与应用，2016（16）：172.

（收稿日期：2018-07-17）