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| 生物修復技術在重金屬污染土壤中的應用及發展 |
| （時間:2019-11-1 10:36:19） |
摘要：近些年，因為各方面原因導致我國很多地區的土地重金屬含量嚴重超標，其不僅給人民群眾的生命安全造成了嚴重的影響，還會干擾到農村發展的進程，這些情況都在說明解決重金屬污染問題已經迫在眉睫。據此，本文將從生物修復技術在重金屬污染土壤治理的實際應用入手研究，并對其未來的發展方向進行展望，以期能夠為如今的相關研究部門的生物修復技術的開發和研究提供一些理論基礎，進而促進我國重金屬污染土壤的治理工作。
前言：隨著社會經濟的不斷發展，如今的社會對于各方面地需求也在日趨上升，但同人們地需求一同上升的卻是如今的環境污染問題也在日趨嚴重，大量的工業“三廢”的排放、農藥化肥的不合理使用等等問題，都導致了如今土地環境中各方面重金屬的含量嚴重超標。其不僅會對人們的身體健康造成嚴重的影響，還會導致可耕種的土地范圍也在日漸縮小，所以對土地重金屬含量超標這一問題進行治理已經是如今迫在眉睫的一個嚴峻問題。
一、重金屬污染土壤的現狀：
現如今，很多地區土壤的重金屬污染都是由于人類的日常生產活動做造成的。過去人類所造成的重金屬污染沒有超過自然界的自我凈化能力，所以沒有顯現出太多的問題，但隨著社會的不斷發展，人們對于各方面的需求也在不斷的上升，而有需求就會有生產，需求量越大，生產量也就越多，但人類的生產與生活常常都是伴隨著污染產生的，隨著需求量越來越多，造成的污染也就越來越多，最終超過了自然界的自我凈化能力，致使出現土壤污染問題，最終對人們的生命健康和農業生產造成了極大的負面影響。而且相對于其他污染來說，重金屬污染更加普遍和隱蔽，其在污染初期并不容易被人們所發現，只有在污染問題積累到一定程度以后，才能夠被人們所發現，但這個時候已經有些為時已晚，自然界已經無法對其進行自我凈化作用，只能通過人類自身的各種方法來對其進行治理工作。據有關部門研究發現，當前我國被污染的土壤面積已經超過了5000萬畝，這些被污染的土壤中超標的重金屬元素主要有汞、鎘、鉛、鉻、鋅、銅等，并且隨著時間的推移，土壤重金屬污染的情況還在不斷的加劇，如不及時對這些已經被重金屬污染的土壤進行治理工作，那么就會對我國的生態環境造成嚴重的危害，進而危害到人們的生命健康[1]。
二、生物修復技術在重金屬污染土壤中的應用：
所謂的生物修復技術，就是指那些利用生物的生命代謝活動來將土壤中所蘊含的各種有毒有害物質進行消除或者是進行無害化處理的技術。而現如今，生物修復技術主要分為植物修復技術、微生物修復技術、動物修復技術三大類。相對于其他的重金屬污染治理技術來說，生物修復技術有著修復時間短、對周圍環境不會造成太大的干擾，修復效果比較明顯等優點，所以在如今被廣泛的應用于各種重金屬污染污染的治理之中。
（一）植物修復技術：
所謂的植物修復技術，就是直接利用其各種綠色植物及其共生的微生物系統來對已經被重金屬污染的土壤進行吸收、富集作用，進而有效改變土壤重金屬污染的一種新興環境治理技術。在實際應用過程中，用超富集作用植物修復技術主要分為植物吸收、植物揮發以及植物穩定三大類：其中植物吸收就是植物利用自身的根部來發揮出超富集作用，進而對各種重金屬元素通過根部進行吸收，再從根部進行轉移，轉移到植物的地上部分，最終達到消除、降低土壤內部重金屬元素含量的目的；而植物會發則是指植物在生長生存過程中，通過自身的轉化作用，將土壤中所積累的各種重金屬元素轉化成為可揮發的形態，最后從植物的地上部分將其進行揮發，以此來起到降低和消除土壤中的重金屬元素含量的目的；至于植物穩定則是指利用植物來降低土壤中的各種重金屬元素的活性，進而實現降低重金屬的危害性的目的[2]。如今植物修復技術已經被廣泛的應用于如今的重金屬污染土壤治理過程中，并取得了很多喜人的效果。例如水生植物鳳眼蓮可以對土壤中的汞、鉛、鎘、銅、砷都有著良好的富集效果。
在例如印度芥菜也同樣可以應用于重金屬污染土壤的治理當中，其對于各種重金屬的富集效果也非常良好，由此可見在如今的重金屬污染土壤中應用植物修復技術進行重金屬治理是一種非常好的方法。
（二）微生物修復技術：
微生物修復技術，就是選擇那些自然界已有的或者人工培育后的有著各方面特性的微生物，然后利用其生命代謝活動，對土壤中所蘊含的各種重金屬元素進行轉化、降解，進而起到降低重金屬元素活性或者進行消除的作用。據科學研究發現，微生物對于重金屬污染土壤治理主要是通過兩種機理來進行的。其一是微生物通過生物代謝活動來對重金屬元素的形態進行改變，以此來降低重金屬元素的毒性的作用；其二則是微生物通過自身的生物代謝活動來對土壤中所蘊含的各種重金屬元素的價態進行改變，將重金屬元素轉變成為一種易溶物，進而可以輕易的將其從土壤中進行濾除工作，以此來實現降低土壤中重金屬元素含量，改善土壤生態環境的目的[3]。如今，世界上對于微生物修復技術的研究也同樣取得了很大的成效。例如在國外，有很多學生都曾經利用微生物修復技術的第二種機理來將重金屬元素從土壤中進行分離工作，由此可見微生物修復技術在卻是可以在實際重金屬污染土壤治理過程中進行應用。而在我國，也同樣有很多專家學者在進行相關的微生物修復技術的研究工作。例如牛旭等人曾經研究過微生物能耗改變礦區的的特性，進而將礦區改變成為種植區進行過相關的研究工作。而對于礦區的土壤來說，其中蘊含著很多難以通過自然界的凈化作用來進行降解的腐殖質，這些腐殖質的存在不僅會影響到土壤的整體結構，還會對土壤的疏松度造成一定的干擾，這些都礦區轉化成為種植區的阻礙坐在。但通過對微生物修復技術的研究發現，微生物修復技術不僅可以對這些腐殖質進行降解作用，還能夠積累土壤中所蘊含的有機質，進而起到改善土壤整體結構的同時，實現積累土壤肥力的作用。
（三）動物修復技術：
所謂的動物修復技術，就是利用土壤中本身便存在的各種動物及其腸道中現有的微生物，在自然條件下或者人工條件下、促使其這些動物及其體內的微生物的生長與繁殖，然后令其在生命代謝過程中，對土壤中所蘊含的各類重金屬進行去除、分解、富集等作用。一般在使用動物修復技術的時候，通常都會選擇諸如蚯蚓、蜘蛛等常見的動物，其不僅有著很強的重金屬富集能力，還能夠改善土壤的結構，提升土壤的肥力，所以在如今的重金屬生物修復技術當中，動物修復技術應用之處也很多。
三、生物修復技術在重金屬污染土壤中的發展展望：
目前，我國對于生物修復技術的研究還是處于起步階段，所以主要研究方向還是幾種與植物修復技術與微生物修復技術兩類生物修復技術之上，對于動物修復技術的研究卻不是很多。也正是因為我國對于生物修復技術的研究還處于起步階段，所以還存在著諸如用于修復的生物和被修復地區的本土生物之間存在的競爭、生物修復效果容易受到外界因素影響等問題。根據這些問題，本文將對未來生物修復技術的發展方向進行展望：（1）做好用于修復的生物與被修復地區本土生物之間的競爭協同關系；（2）建立完善的生物修復體系，很多土壤中所蘊含的重金屬還有著極大的回收再利用的價值，未來如果在完善生物修復技術的同時，還應該方便重金屬元素在分離受的回收作用，進而緩解我礦產資源缺乏的現狀。
總結：綜上所述，鑒于我國如今土壤重金屬污染現象越來越嚴重的問題，使得越來越多的人們關注起重金屬污染土壤的治理問題。雖然生物修復技術有著各種各樣的優點，但因為我國相關的生物修復技術起步時間比較晚，還有很多不足之處，所以在進行具體應用過程中肯定會有著很多的局限之處，但作者相信，隨著生物修復技術而不斷研究發展，未來肯定會全面的應用于各種污染修復之中，進而為我國人民群眾創造出一個更加優美的生態環境。
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