谢嘉木
摘 要 近年来我国土壤污染问题日益严重,极大地威胁着我国整体生态系统安全,亟待加大污染土壤的生态修复力度。在生物科学技术快速发展的今天,已经开始在土壤污染治理中应用生物修复技术,并取得了一系列显著成果。本文将简述生物修复技术,并对生物修复技术在土壤污染治理上的应用进行了展望。
关键词 生物修復技术;土壤污染治理;应用
土壤是人类的生存之本,是农业耕作和人们生活的基本载体。近几十年来,我国土壤污染问题日益严重,极大地威胁着我国整体生态系统安全和人们的生产生活质量,亟待加大污染土壤的生态修复力度。按操作原理分类,土壤修复技术分为物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术和综合集成修复技术。相对而言,生物技术具有处理费用较低、实现的清洁水平较高、造成二次污染风险小等优点,随着生物科学技术的快速发展进步,生物修复土壤污染技术日益受到人们的重视和推广应用。
1生物修复技术的分类与特点
1.1 微生物修复技术
微生物修复技术可广泛应用于多种土壤污染治理中,总体具有快速、安全、费用低廉的优点。将微生物用于重金属污染修复中,通过对土壤内重金属污染物的吸收、沉淀、氧化与还原等,让土壤内重金属的毒性逐步降低。将微生物用于有机污染物治理中,是通过对污染物的降解与转化实现的,这一过程主要有好氧与厌氧两种。在好氧过程中,微生物降解、转化有机污染物,形成二氧化碳与水;在厌氧过程中,形成的产物包括有机酸与其他产物,但是,有机污染物降解中有的次生代谢产物甚至有比母体更大的毒性,在今后的研究和实践中必须高度重视,密切关注其生态风险,并做好安全评价工作。
1.2 植物修复技术
所谓植物修复技术,即技术人员通过自然生长的植物汲取与降解土壤内有害物质,并利用植物光合作用吸纳空气内的污染物[1]。植物修复技术包括植物萃取技术、植物蒸腾技术、根际过滤技术、植物固化技术等,如通过超富集植物的萃取技术可清除土壤重金属污染,对被污染的土壤进行修复。该技术还广泛应用于退化环境的生态修复中。植物类型不一样,在有害物质吸收能力上也存在较大差异,在应用植物修复技术的过程中,应该全面了解各种植物的特征,对土壤污染物种类进行深入的分析,合理选择最佳的植物,保证污染物能够被最大程度的清除。
1.3 动物修复技术
对动物修复技术来说,通过利用土壤内某些低等动物(如蚯蚓、蜘蛛)及其肠道内的微生物,发挥对消解、富集和转化有害物质的目的,促进土壤污染物的降低。土壤动物不仅能自身富集和转化土壤中污染物,还能通过自身活动改善土壤生态环境,促进土壤中的植物和微生物的生长,和周围的微生物一道共同修复污染土壤,并提高土壤肥力。
1.4 联合生物修复技术
联合生物修复技术就是多种技术手段一起使用[2],提升对被污染土壤的修复效果。其中植物与微生物联合修复技术的应用,利用微生物降解土壤内的污染物,并利用植物根部对污染物进行吸收,明显提升对土壤的修复效果。同时,植物、微生物、动物在土壤修复中有着相互促进的作用,微生物分泌植物激素、铁载体等物质促进植物的生长,而植物根系分泌氨基酸、糖类、有机酸及可溶性有机质等物质供微生物生长代谢,有些植物根系可产生表面活性剂促进微生物对污染物的修复作用[3]。
2生物技术在土壤污染治理上的应用展望
生物修复技术已成为解决当前土壤生态修复的重要手段。我国的生物修复技术也取得了较好的研究进展,在研究上取得了不错的进展,从现阶段对污染土壤生态修复上的研究能够发现,虽然对各种方法与措施的优化组合属于重点研究的内容,但是对其中各要素作用机理研究、理论体系的构建及重大技术的突破上还处在摸索阶段,生物修复技术费时较长、存在二次污染风险等问题仍有待解决,才能推进生物修复污染土壤技术的长足进展。
将现代分子生物学、基因工程、环境工程学等先进技术交叉融合,综合运用到生物修复技术土壤污染技术上,能创造新的生态修复技术,突破应用局限,提高修复效率,将是未来的重点突破方向,并有可能取得重大技术应用的进展。
总之,通过生物技术修复污染土壤,能够让土壤复合污染被统筹修复,也让现行污染土壤修复方法的不足得到弥补,这是今后污染土壤修复研究的主要发展趋势[4]。对此,我们要进一步加大研究力度,不断充实与完善生物修复技术理论基础,形成完善的理论框架。随着我国生物科技的不断进步,生物技术必将在土壤污染治理中的大规模应用和发展,为保护绿水青山、改善环境质量做出重要贡献。
参考文献
[1] 余佳文.生物修复技术的类型及其在污染土壤处理中的应用[J].技术与市场,2016,23(12):119-119.
[2] 王杰,魏云林,季秀玲.生物修复技术在环境污染治理上的研究进展[J].上海环境科学,2016,(5):199-201.
[3] 王笑瑜.我国污染土壤生物修复技术研究现状及发展措施[J].基层建设,2018,(5):27-35.
[4] 马鲜辉.生物技术在农业土壤污染处理中的应用[J].农技服务, 2017,(3):74-74.