土壤污染治理中生物修复技术的应用

王雪 姜珊珊

摘要：土壤是一种重要的混合物，包括由有机体和无机体组成的固体、由土壤水分组成的液体、由土壤空气组成的气体，每部分的理化性质都不同，相互之间有着紧密的联系，或者处于稳定状态。在固定土壤容积中，气相和液相保持均等状况，但固相与气相、液相有很大的不同，其中的物质有不均匀性。本文主要是探讨土壤污染物种类与相关影响，并且提出土壤污染生物修复技术及未来展望。

关键词：生物修复;土壤修复;土壤污染;污染负荷

Abstract：Soil is an important mixture， including solid composed of organism and non organism， liquid composed of soil water and gas composed of soil air.The physical and chemical properties of each part are different， and they are closely related or in a stable state.In the fixed soil volume，the gas phase and the liquid phase are equal，but the solid phase is very different from the gas phase and the liquid phase，in which the substance is not uniform.This paper mainly discusses the types of soil pollutants and related impacts，and puts forward the bioremediation technology of soil pollution and its future prospects.

Key words：Bioremediation;Soil remediation;Soil pollution;Pollution load

土壤中富含有机体，其拥有很多功能，包括同化作用，也可以吸收外界代谢的物质，同时还具备一定污染承载能力。土壤本身具备一定自净能力，这与土壤中所含有的阴阳离子种类、pH值、温湿度、有机物含量等密切相关。但因为土壤系统中微生物数量和种类相互制约，因此土壤的自净能力是有限的。如果污染物不断增加，最后严重超过土壤的最大容量，那么就会导致土壤污染出现，进而影响到土壤中的微生物和动植物。

1 土壤中的污染物种类及其影响

大气沉降颗粒、工业排放的废水、化肥农药、工业固废和城市垃圾以及生活污水是土壤污染物的主要组成部分。土壤中污染物种类繁多，如果按着其性质来分的话，土壤污染物包括有机污染物、放射性元素、病原微生物和重金属。

1.1 有机物

土壤中，大部分有机污染物的来源都是化肥农药。目前我国土壤有机污染较为严重，并且工业区附近的土壤污染远高于农业区的土壤。如今，我国城市越来越多，工业化程度越来越强，在城区和工厂附近都出现了大量的有机污染物，土壤受到很大的污染。

1.2 重金属

无机污染物也是形成环境污染的重要因素，尤其是锡、铅、锌、汞、砷、铬、镉等重金属物质。重金属进入土壤时必然会通过下述集中方式：一是排放未经处理的工业废水;二是使用金属含量超标的农药;三是空气中的重金属粉尘沉降到土壤中;四是利用含有重金属的废水对农田进行灌溉。重金属种类繁多，成分相对复杂，流动性差，经常会滞留在土壤中，也不能被土壤中的微生物降解，同时存在土壤中的重金属会溶解在水中，经植物吸收最终进入人体影响人类的身体健康状况。

1.3 放射性元素

随着社会迎来工业化时代，核技术趋向成熟，在地质、科研等很多领域都得到了极大应用，但如今很多核污染物出现在土壤中。核污染物具有很强的放射性，不但对人的健康有直接危害，还能够参与到食物链循环中。放射性元素进入人体会造成细胞损伤，引发恶性肿瘤等一系列疾病。

1.4 病原微生物

人类与动物的排泄物都会给土壤带来大量病原微生物。除此之外，利用污水进行灌溉也会给土壤带来病原微生物。这些污水主要指的是医院用水和未经处理生活污水，在人们与污染土壤相互接触后，容易感染多种病毒与细菌。如果人们食用了被污染的蔬菜，会对身体健康造成影响。如果遇到下雨天，受到污染的土壤会因为雨水的冲刷转移到别的地方，造成二次污染。

2 土壤修复技术类型

2.1 物理修复技术

为了让土壤污染的状况得到缓解，可以使用物理方法进行修复工作。该技术主要是利用物理手段，将污染物与土壤相互分离，最终达到去除目的。目前各工业企业最常用的物理技术就是热处理技术。

2.2 化学修复技术

与物理修复技术相比可知，化学修复技术更加成熟，这主要是因为化学修复技术发展较早，且十分成熟。电动力学修复技术、光催化降解技术以及氧化还原反应是化学修复过程中的主要应用手段[1]。

2.3 生物修复技术

生物修复也是一种重要的修复污染土壤的手段，尤其是一些受到污染的土壤生态系统，应用生物修复技术具有极其明显的效果。将生物修复系数作为出发点，与工程技术、物理技术、化学技术等方法结合，以此能够在一定程度上激活土壤生态系统的自净功能，实现清除、消减、转化等功能[2]。

2.4 联合修复技术

联合修复技术主要指的是上述中所提到的两种或以上技术，对土壤问题进行修复。如果采用单一的修复方式，不仅耗时漫长，同时也具备较低的修复效率。所以将两种及以上的修复技术进行联合，可以克服采用单项修复技术所面临的局限性，最终提升土壤修復质量[3]。

3 土壤污染中关于生物修复技术

生物修复的主要载体是小型动物、特定植物以及微生物等，通过人为干预促进其降解土壤中有害物质的效率，降低其危险性。在20世纪80年代末期，美国曾使用生物降解技术来治理阿拉斯加海域附近出现的石油污染问题，这也是第一次大规模利用生物修复技术。现如今，世界各国都在对生物修复技术进行研究，并且已经有了一定进展，所以促进生物修复成为当前最有效的治理手段。在治理过程中，不仅花费金钱少、耗费时间短，同时也具备较高效率，因此值得进一步研究与推广[4]。

3.1 植物修复技术

植物修复技术主要是利用植物的生长，使土壤中的污染物质得到清除[5]。植物修复技术利用的是植物能够降解、萃取、挥发污染物的特点。植物修复技术的机理主要为重金属的超积累，只有找到对应的重金属超积累植物才能具体地实施植物修复。

3.2 动物修复技术

动物修复技术主要是指利用土壤中所生存的动物群，自然条件下，让特定动物进入土壤，通过其在土壤中的活动分解污染物，使污染物破碎、分解，最终消失的一种技术。如我国的蚯蚓养殖从20世纪70年代就开始了，近年来蜘蛛、地鳖、蛴螬等土壤动物的养殖技术也已趋于成熟。

3.3 微生物修复技术

微生物对污染土壤的修复主要是通过土壤中土著微生物的各种代谢活动产生多种低分子量的有机酸直接或间接进行的。利用微生物修复技术既可治理被农药、除草剂、石油、多环芳烃等有机物污染的土壤，又可治理重金属等无机物污染的土壤。

近些年来，我国开展了很多土壤的微生物修复技术工作，研究微生物修复工作的首要任务就是选择和培育能够让污染物高效降解的微生物，促使其在土壤中的活性提升，延长其寿命，增强修复过程的安全性。实验室的微生物修复研究因修复条件较为理想化，被干扰因素极少，其修复效果很好，而放大到现场条件下，干扰因素复杂。因此，微生物修复技术的工程化应用必须融合环境工程、水利学、环境化学及土壤学等多学科知识，做到因地因时的土壤修复。

4 展望

我国生物修复技术研究起步较晚，但相比过去已取得了很大的进步，我国的土壤生物修复主要集中在微生物修复与植物修复两个方面。为不断提高修复效率，保证生物修复具有高效性与可行性，笔者认为在未来的日子里我们应当做到以下几点：首先，加强基础理论研究;其次，建立统一的修复结束后完善方法;再次，结合现代分子生物学、基因工程等，发挥修复技术优势;最后，保证植物、动物与微生物相互结合，共同作用，提高修复质量。

5 结束语

随着环境工程技术发展，生态修复成为人们对于治理环境、保护环境的主要方向。不管是利用生物修复、化学修复、物理修复，都会难以达到人们预期目标。每一种修复方法都有很强的局限性，如果使用单一的修复方法，那么不会有很好的修复效果。因此，要实现各种修复方法的有机结合，就要不断完善修复技术，最终实现绿色修复的目标。

参考文献

[1]王巧红，阮朋朋，李君.植物修复技术在土壤污染治理中的环保应用策略[J].中国资源综合利用，2020，38（01）：156-158.

[2]吴丛杨慧，孙加山，高连东.电动修复技术在六价铬污染土壤治理中的应用探讨[J/OL].世界有色金属，2019（23）：231-232

[3]袁凯燕.生物强化修复技术在土壤重金属污染治理中的应用[J].节能与环保，2019（10）：92-93.

[4]孙莹.生物修复技术在土壤污染治理上的应用[J].环境与发展，2019，31（08）：103+105.

[5]李冬，范晓琳.生物修复技术在土壤污染治理中的应用[J].节能与环保，2019（07）：109-110.

收稿日期：2020-05-09

作者简介：王雪（1984-），女，汉族，硕士研究生，中级职称，研究方向为环境科學。