土壤污染治理中生物修复技术的运用

郑 重

（安吉县生态环境监测站，浙江 湖州 313300）

在社会各界都非常重视可持续发展的视角下，环境污染问题的防范和治理已成为人们重点关注的任务，其中土壤污染问题会直接影响整个生态系统，植物生长、微生物生长等都会受到直接影响。

为了保持整个生态系统的平衡，相关部门应重视土壤污染问题，并采取科学合理的措施对其进行防范和治理。通过对土壤污染治理的实践进行总结发现，生物修复技术在土壤污染治理中具有突出的应用效果，所以相关企业应注重该技术的应用。

1 土壤污染的种类分析

在社会经济和工业飞速发展的背后，我国土壤污染问题愈发严重，目前，各个地区都有着不同程度的土壤污染问题存在，因而导致我国可利用的土壤资源日益减少。因此，相关人士针对我国耕地存在污染问题的情况进行了调查，得出以下数据（详见表1）。从表1可以发现，我国受污染的耕地总面积非常大，这种情况的存在不仅会影响我国土壤利用率的降低，还会直接导致一定的经济损失，从而影响农作物的安全，并进一步影响人的身体健康。

表1 全国存在污染问题的耕地面积分析

1.1 有机物污染

土壤有机物污染，即土壤中的有机物含量超标。目前，我国土壤有机物污染是最严重的，造成土壤有机物污染的来源主要有化肥农药和工业废水废物等。同时，随着社会经济和工业的发展，以及城市化、工业化进程的加快，很多工业企业在运营和管理过程中对污染问题不够重视，导致很多城市工业区附近也存在着土壤有机物污染问题。据相关调查发现，工业区附近的土壤污染问题相较于农村地区更为严重。农村地区造成土壤污染问题的原因是农药和化肥。农民在耕种期间，由于对科学的种植方式和农药使用控制量等问题不够了解，导致农药和化肥使用过量，造成了土壤有机物污染问题。

1.2 重金属污染

土壤重金属污染，即土壤中的重金属锌、铅、锡、镉等重金属物质超标，土壤重金属污染是土壤污染治理中相对复杂的一种污染问题。一些工厂在排放工业废水时，未采用合理、科学的措施进行处理就排放，导致一些工业废水直接流入到土壤中，另外有一些重金属超标的农药和含有重金属的废水流入农田中，其中所包含的金属物质集中在土壤内，造成土壤重金属污染。由于重金属种类非常多，每种的成分也有所不同，当其滞留在土壤中、溶解于水中就会造成土壤污染和植物污染，有一些农作物吸收重金属以后很难被人们发现，食用后会直接影响人体健康[1]。

1.3 放射性元素

土壤放射性元素污染，即土壤中存在着一些核污染物，具有一定的放射性。这种污染也是由于一些工业企业在发展过程中应用核技术，导致土壤出现核污染。目前，我国有很多地区的土壤中存在放射性元素污染，若不及时处理会直接影响生态系统中的食物链和生物链。

1.4 病原微生物

土壤病原微生物污染是人类和动物排泄物以及医院用水或生活污水所造成的一种污染形态，排泄物和一些污染水源中含有的大量病原微生物进入土壤中，影响原有土壤中的微生物生长，并形成了大量病毒和细菌。这种污染土壤上生长的植物会对人体健康直接造成影响，并且病原微生物污染的土壤在遇到雨天后会被雨水冲刷转移到其他地方，形成二次土壤污染问题。因此，出现病原微生物土壤污染后，工作人员应该采取合理的措施及时进行治理，否则会因为天气原因逐渐扩大土壤污染范围。

2 土壤污染治理中生物修复技术的运用

土壤污染治理中的生物修复技术是以生物为主体，如植物、动物和微生物，吸收、降解、转化土壤中存在的超标污染物。而运用生物修复技术的修复时间较长，会受到外界较多环境因素的影响，但该技术操作简单、投入成本低且不易造成二次污染的优势使生物修复技术在土壤污染治理中的应用较为广泛。

2.1 微生物修复技术的运用

微生物修复技术（如图1所示）是指在受污染的土壤中投入一些针对性的微生物吸收、降解存在于土壤中污染的物质。由于微生物体积较小，且具有较强的繁殖能力和代谢能力，应用于受重金属和有机物污染的土壤中可以达到很好的修复效果[2]。结合上述对重金属和有机物污染土壤的分析可知，微生物修复技术的应用主要包括以下几方面，其一是吸附有用物质。在受污染的土壤中，针对其中所含的微生物摄入相应的营养元素，以促进微生物更加活跃地吸附污染土壤中的有用物质，使土壤能够得到稳定循环地使用。其二是降解污染物。对有机物和重金属污染物的土壤进行详细分析后，在相应的土壤中投入相应的细菌或真菌，通过细菌和真菌的繁殖、代谢，降解土壤中的络合物，直至土壤中重金属和有机物含量在标准范围内。其三是溶解与沉淀污染物。微生物修复技术的应用是利用土壤生物代谢后所形成的有机酸降解和沉淀污染土壤中的重金属，从而降低土壤中重金属的含量。

目前，在我国土壤污染治理中应用微生物修复技术是非常广泛和常见的，该技术不仅成本投入较低，还可在短时间内起到土壤修复作用。微生物修复技术包括两种修复方法，一是原位修复方法，以投入真菌、细菌、微生物搅拌和农耕掺入微生物的方法为主；二是异位修复法，是以微生物填入到土地和土壤中后进行耕种，并将泥浆灌入土壤中的方法为主。这两种方法的应用需要根据受污染土壤的实际情况，即土壤污染类型、污染程度等选择科学合理的处理方法。在该技术的应用过程中发现，微生物活性高、可降解的特点可以很好地对土壤污染物起到抑制作用，而对于一些特殊的土壤污染问题，需要通过人为投放微生物的方式来解决土壤中的污染物。结合上述分析可以看出，微生物修复技术在土壤污染治理中具有较强的优势，因此很多相关研究者加大了对该技术的研究，如针对镉污染土壤，有研究发现应用蜡样芽孢杆菌可以很好地治理这类污染问题。如在种植苋菜的土壤中掺入一些木霉菌，可以很好地促进苋菜吸收土壤中的锌物质，所以有专家指出，在受污染的土壤中添加一些石油茎类的物质，可以促进微生物修复效果的提升。

2.2 植物修复技术的运用

在生物修复技术中应用植物修复技术（如图2所示），是利用部分植物具备的忍耐和富集化学物质的作用修复一些受污染的土壤。目前，结合我国对土壤污染修复的情况看，植物修复技术的应用是相对较为普遍的，使用该技术较为便捷，且成本投入较低，同时也不会对生态环境造成较大干扰，但植物修复技术与微生物修复技术相比见效时间较长，修复污染的土地也需要较长的时间周期。另外，在应用植物修复技术时，若在实际应用过程中未结合植物生长周期进行针对性处理，会导致植物中存在的残留物对土壤造成二次污染。因此，在使用植物修复技术时，技术人员不仅要详细分析受污染土壤的类型，还需要结合相应的植物生长规律，在合适的时间内采取科学合理的措施进行处理，才可以达到该技术的修复目的[3]。

图2 植物修复技术

植物修复技术的应用主要体现在以下几方面；一是通过植物提取修复受污染的土壤，将富集能力较强的植物应用于金属污染的土壤中，去吸收其中所含的金属物，植物生长到一定程度后，再通过人力或物力方式对植物进行针对性处理，减少金属污染物，完成治理目标。其二是通过植物挥发的方式修复污染土壤。一些特殊植物在生长过程中的根系生长会分泌出特殊的物质，这些物质会通过吸收土壤中的污染物形成挥发性物质并排放到空气中，达到修复土壤的目的。其三是利用植物吸收的方式去除土壤中的污染物。一些绿色植物在生长过程中会吸收土壤中的污染物物质并将其转化为无害物质，相当于将绿色植物的根系作为一个过滤器，吸收和过滤土壤中的污染物，以达到土壤修复的目的。

在应用植物修复技术的过程中要结合土壤污染的类型和环境特点，有针对性地选择相应的植物。常见的植物有乔木、灌木、水生物及一些农作物等，那些生长速度较快和根系深的植物对土壤污染物的修复效果非常明显。目前，植物修复技术经常用到的绿色植物有芦苇、沙枣等，这些植物尤其是应用到石油污染的土壤中，其效果非常突出，因此相关人员应结合各种植物的特点，在合理选择植物的同时，科学把控植物生长时间，避免二次污染的发生，进而影响修复效果。

2.3 动物修复技术的运用

众所周知，在土壤中不仅存在着大量的微生物，与植物生长也有密切的关系，同时在土壤中也有很多动物物种，并且这些动物的生存和活动都与土壤有着密切关系。因此，在生物修复技术中动物修复技术的应用也很常见。动物修复技术，即利用动物的生长特点、生长活动来实现对土壤的修复。常见的蚯蚓和老鼠等动物都具有一定修复重金属污染土壤的作用，这些动物可以通过吸收和降解污染物，提高土壤的活性，因而在重金属污染土壤中投入蚯蚓，使其在土壤中生存和活动，再采用通水的方式将其移除，从而完成对土壤的修护[4]。

2.4 其他生物修复技术的运用

土壤污染物生物修复技术的应用效果较为突出，因此相关人员对生物修复技术的研究也在不断深入。结合实际总结发现，可以将不同的生物修复技术结合起来应用，进一步提升这些技术的修复速度和修复质量，进而更好的实现修复目标[5]。如植物修复技术与微生物修复技术联合应用，使微生物修复和植物修复实现互补。植物修复技术在运用过程中会受到环境和人为因素的影响，而且植物修复技术的修复速度较慢，当与微生物修复技术联合应用时，可以为植物创造良好的生长环境，提升植物根系的生长速度，释放出更多的碳水化合物等物质可以促进土壤中的微生物快速生长，以此完成受污染土壤的修复。例如，在修复镉污染土壤时，可利用巴氏芽孢菌加上周边种植一些吸附能力较强的植物，就可以完成对该污染土壤的修复。而在联合应用生物修复技术中时，需结合被污染土壤的具体情况，科学合理地规划各种修复技术的配合应用，需要充分考量植物和菌种的选择，以保障各种技术的融合，从而更好地实现理想的修复效果。

随着城市化和工业化的快速发展，我国土壤污染问题愈发严重，而社会各界对土壤污染修复技术也加大了研究力度。为了保障修复技术的应用效果，相关技术人员应该结合土壤污染的实际情况，制定相应的修复方案并采取合理的修复技术。在分析实际应用情况时，需加大对土壤环境与质量的动态监测，并综合分析监测数据为土壤污染治理提供更大的支持。

目前我国生物修复技术的应用已经取得了一定成效，为了保障土 地资源的可持续发展，相关修复技术在应用过程中，要坚持绿色可持续发展理念，避免在修复过程中造成土壤的二次污染问题。

3 结语

综上所述，生物修复技术在土壤污染治理中的应用效果突出，微生物修复技术、植物修复技术、动物修复技术以及联合修复技术都属于生物修复技术。相关人员在采用生物修复技术时，应结合土壤的具体情况，分析各种生物修复技术的优势，有针对性的选择相应的技术，以保障生物技术应用的有效性。此外，相关人员还应加大对生物技术的应用研究和创新力度，进一步提升生物修复技术的应用效率和质量。