土壤污染治理中生物修复技术探究

尹相玉 李丹

摘要：随着工业化和城市化进程的不断推进，土壤污染问题受到越来越多的人关注，土壤污染不仅会导致粮食减产，还危及食品安全和人身健康，因此要加强对土壤污染治理的重视程度。生物修复技术具有一定的优势，将该技术引入土壤污染治理中可以取得良好的效果。本文将重点分析生物修复技术在土壤污染治理中的应用。

关键词：土壤；污染治理；修复技术；优势

与其他修复技术相比，生物修复技术的优势相对明显，不仅修复效果较好，而且不会产生二次污染问题，被广泛应用于土壤污染治理。生物修复技术的类型较多，不仅包括动植物修复技术，还包括微生物修复技术。合理化运用生物修复技术，确保污染治理效果良好，如何在土壤污染治理中运用生物修复技术成为研究的重点。

一、土壤污染现状

随着城市化建设进程的不断推进，工业经济保持着良好的发展态势。同时，工程项目建设数量随之增加，由此产生大量的废弃物，导致土地面临的压力不断加大。此外，我国经济水平不断增长，汽车的数量增加，导致尾气排放量剧增，汽车尾气中含有一定的重金属元素，这些元素通过大气传播和植物吸附等方式进入土壤，导致土壤的污染程度明显加剧，因此，首先要开展土壤污染治理工作。

二、土壤污染类型

（一）有机物污染

在农业种植过程中，化肥用药的使用缺乏合理性或使用过量，导致农田土壤有机物的污染。另外，工业生产过程中也会产生废水及固体废弃物等，受污染的土壤中有机物的含量不断增加，导致含量远远高于相关标准值。

（二）重金属污染

对于重金属污染来说，其来源具有明显的广泛性。土壤中重金属含量超标问题的产生原因相对复杂，不仅与工业排放的废水含有大量重金属密切相关，还包括空气中含有大量的重金属颗粒，且这些颗粒会随着降水不断沉淀在土壤中，重金属的流动相对困难，经过长时间的积累，也会导致重金属污染现象。

（三）病原微生物

分析土壤污染的类型可知，病原微生物出现频率较高。病原微生物会寄生在排泄物中，当排泄物无法得到妥善处理时，被直接施加到农田里，增加土壤被污染的概率。此外，生活污水和医院用水中也具有存在病原微生物的可能性，如果这些污水未得到规范化处理，直接排到土壤中，土壤中的病原微生物含量会大幅度增加，致使土壤以疾病传播根源的形式存在。人接触到这类污染物时，被感染的概率也会明显增加。

三、生物修复技术在土壤污染治理中的应用

（一）植物修复技术

植物修复技术主要凭借植物的功能性有效防治土壤污染。具体原理是植物进行光合作用，能够有效吸收土壤中的营养物质，同时对污染物质起到一定的富集效果，转移土壤中的污染物，从而达到土壤修复的目的。将植物修复技术应用到土壤污染防治工作中，优势将最大化呈现，治理污染的成本较低，也不会对环境产生二次污染。但是，植物修复技术存在局限性，只能对特定对象实施修复，否则起不到应有的效果，且该技术的修复周期偏长。植物对土壤中的污染物充分吸收，随后采取有效措施妥善处理植物，能够获得良好的土壤污染治理效果。需要注意的是，该过程要保证处理恰当，尽量不对周边生态环境产生不良影响。植物修复技术的修复方式如图1所示，具体采用的方式有以下几种。

第一，植物提取。此时，需要合理化筛选植物品种，尽量选择长势良好且富集力强的品种，保证土壤中的污染物被充分吸收。随后对该植物进行获取和妥善处置，有利于科学治理土壤中的污染物。

第二，植物挥发。植物利用根系对土壤中的污染物进行必要的转化吸收，产生具有明显挥发性的物质，向空气中释放，确保土壤污染治理得以实现。

第三，生物挥发。植物吸收污染物，通过自身的生物转化功能，确保污染物向无毒无害物质有效转化。

第四，生物固定。根系活动是植物具备修复功能的基础。植物通过吸收吸附的方式，使其自身具备一定的过滤功能，可以在去除土壤重金属物质方面发挥作用。需要注意的是，通常以草类或乔木类植物为主，这类植物的根系发达，有利于保证修复效果。

（二）动物修复技术

动物修复技术是指通过土壤动物群吸收、转化和分解等方式，使土壤的理化性质得到改善，有利于增强土壤肥力，为植物和微生物的生长提供养分。针对修复土壤污染的过程，可以利用生长在污染土壤上的植物体或靠果实饲养的动物，通过对动物生长情况，对土壤污染状况展开全面分析。另外，可以将动物直接饲养在污染的土壤中，并对动物的生理基础开展研究。生理基础不仅包括生成某种金属硫蛋白，还涵盖与重金属结合形成的低毒或无毒络合物。土壤动物修复技术存在一定的局限性，相关的动物修复技术研究偏少，通常将焦点集中在有机物和农药污染土壤的修复上，重金属污染土壤的动物修复技术依然在不断探索中。

（三）微生物修复技术

土壤中含有部分微生物，这些微生物的体积较小，但繁殖能力和代谢能力非常强。基于这些特点，在土壤污染治理过程中，特别是在处理重金属和有机污染物方面，微生物修复技术的优势十分明显，涉及的技术原理主要包括以下几点。

第一，吸附。当采用吸附原理时，通过微生物表面的负荷，有效吸收带电离子，同时吸收营养元素，保证自身的吸附性功能，以此吸收土壤中的污染物质。

第二，降解。在细菌真、菌功能得到充分应用的基础上，采用微生物修复技术不仅可以吸收降解有机物，还能有效去除重金属络合物。

第三，溶解和沉淀环节。土壤经过生物代谢，使有机酸作用得以生成。结合该作用，对土壤污染中的重金属实施溶解或沉淀，达到土壤污染治理的效果。在目前的土壤污染治理过程中，微生物修复技术的使用频率相对较高。在具体的应用过程中，微生物修复技术可以分成两大类：一类是原位修复技术，主要以生物搅拌和投菌法为主；另一类是异位修复技术，主要以土地填埋为主。当实际治理时，技术人员分析探究土壤污染的类型和程度，并将此作为依据，选择合适的治理技术。

总而言之，对微生物修复技术来讲，土壤微生物具有较高的活性和可降解性，便于更好地抑制土壤污染。当土壤污染具有明显的特殊性时，想要完成微生物投放工作，则需采取人工操作的方式，借助微生物的作用，去除土壤污染物质。该技术的投入成本相对较低，能在短时间内起到效果。

（四）其他修复技术

土壤污染治理中所采用的修复技术都存在一定局限性。在应用植物修复技术时，很多因素影响植物的生长状态，继而影响土壤的净化效果，因此要不断深入分析和研发植物修复技术，尽可能提升研发水平和治理效果，也可以对“植物+微生物”修复技术进行联合应用，该技术集两者所长，全面强化净化效果。该技术的原理是通过植物生长中释放的营养物质滋养微生物，使微生物处于良好的生长态势。微生物处于不断活动的状态，使土壤的发育和肥力显著增强，又可以营造良好的条件，为植物健康生长提供保障。在土壤重金属污染中引入该技术，可以使该技术的优势充分凸显，以此取得良好的效果。技术人员科学、合理的选择菌株，有效保证该技术在土壤污染中的修复效果。

四、土壤污染治理中生物修复技术的运用要点

（一）做好土壤污染程度评估

土壤本身就是生态系统，动植物需要依托于土壤才能够良好生存。如果土壤被污染，生态系统也会随之被损坏。如果污染程度相对较轻，植物生长所受的影响也较小；如果污染程度超出植物所承受的极限，则会严重影响植物的生长。在植物根部的吸收作用下，土壤中的重金属元素会向植物的果实转移。因此，技术人员应科学评价土壤的污染程度，并重点分析污染对土壤所产生的不良影响。在此基础上，完成相应的分析归纳总结工作，有助于后续污染治理工作的顺利实施。

（二）合理选择降解微生物

生物修复技术能够充分利用污染物和生物间的相互反应，确保有效去除污染物。因此，在应用生物修复技术时，需要全面强化微生物的降解效果，以此提升土壤整体修复效果。技术人员在对微生物合理筛选时，应该对土壤污染类型和污染程度等展开充分考量，选择更加合理的降解菌。

（三）科学选择降解植物

植物降解过程存在滞后性，污染程度和植物吸收效果之间存在反比的关系，即污染程度越高，植物的吸收效果越差，甚至导致植物死亡。因此，技术人员要以土壤污染情况为出发点，为降解植物的选择提供依据，同时在必要的情况下，可以适当施浇一定的生理盐水，确保植物生长环境得到改善，为植物生长提供保障。另外，选择多种植物搭配运用，使土壤改善时间变得更加可控，同时起到隔断污染源的作用，保障土壤治理效果。

（四）遵循绿色环保原则

要使土壤污染治理水平得到有效的提升，需要全面贯彻绿色环保原则，尽量有效避免二次污染。由于科技水平的快速发展，生物修复技术能够使土壤污染治理效果得到明显提升，但是在实际应用过程中，相关防范措施未得到全面落实，会产生二次污染问题。因此，技术人员在生物修复技术方案时，应该对绿色环保原则全面贯彻，以达到防患于未然的目的。

（五）筛选高效降解菌

应用生物修复技术时，技术人员不仅要对土壤中的有害物质和相关微生物展开合理化运用，还要合理筛选降解菌，提升生物修复效果。另外，技术人员在选择微生物时，应重点关注微生物的污染物适应性，确保微生物的合理性。同时，应彻底分析土壤污染程度，并明确土壤污染的实际状况，从而为降解菌的正确选择提供理论参考依据。例如，当污染类型是有机氯农药污染时，需要应用大量的芽孢杆菌，以保证土壤治理效果。

五、生物修复技术的应用发展趋势

（一）恢复农田土壤

我国的耕地面积总量较大，同时人口基数较大，这样使得人均占比偏低，部分农田存在被污染的风险，使耕地问题更加严峻。农田污染现象的产生原因较多，不仅与环保意识不足密切相关，还与过量使用农药化肥息息相关。另外，无法降解的塑料薄膜会对农田产生不利影响。如果农田被污染，相应的生产能力也会大幅下降，此时将生物修复技术引入其中，对有机物污染展开治理，确保被污染的土壤在短时间内得到修复。这是生物修复技术未来发展的主要方向之一。

（二）难降解有毒污染物的治理

生物修复技术的降解和溶解能力有一定的极限。土壤中的污染物降解或溶解的难度较大，会使污染治理难度大幅提高。

对于难降解有毒污染物，需要采用多种修复技术，这样才能获得良好的效果。这是生物修复技术的发展方向之一。

六、结语

综上所述，生物修复技术引入土壤污染治理中具有重要意义，不仅可以保证土壤治理效果，使土壤肥力得到修复，而且能够避免二次污染，符合当前的环保理念。因此，技术人员应当把生物修复技术的运用当作重点进行探究，确保该技术的作用得到充分发挥，从而为土壤污染治理工作的顺利开展提供保障。

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作者简介：尹相玉（1987），男，山东省日照市人，硕士，工程师，研究方向为环保工程及环境影响评价。