重金属污染土壤的生物修复研究进展
本文针对目前重金属污染土壤的生物修复研究进展进行论述,分析当前研究方式和成果,了解掌握重金属污染土壤的生物修复技术,为以后实际应用和进一步研究打下良好基础。
标签:重金属污染;土壤修复;生物修复方法
引言
重金属是一类移动性差、不能降解、只发生形态转化与价态变化并具有潜在危害的重要污染物。目前世界各国都在积极探索解决土壤重金属危害的措施,治理土壤重金属污染的思路概括起来主要有两方面:①将重金属从土壤中去除,使土壤中重金属的总量减少、浓度降低:②改变重金属在土壤中的存在形态,使其固定,降低重金属在土壤中的移动性、生物毒性和生物可利用性。具体的重金属污染土壤生物修复技术包括:①生物固定,利用植物根系、土壤微生物、土壤动物的生命活动将土壤中的重金属转变成有效性较低的形态,从而降低其毒性;②生物提取,主要利用重金属超量累积植物将土壤中的重金属转移到植物体内,特别是地上部分,从而净化土壤;③生物挥发,利用土壤微生物等将土壤中的部分重金属转化并挥发到空气中去。这些技术和手段或者能够使土壤中重金属总量降低,或者能够使土壤中重金属的有效性降低,从而减少重金属进入农作物的机会。下面笔者就重金属污染土壤的生物修复研究进展进行详细分析。
1生物固定
20世纪90年代以来,利用重金属超量累积植物提取从而彻底去除土壤中重金属的研究成为国内外的热点领域,有关的理论研究和实践应用都得到很大发展。但在实际应用于土壤重金属污染修复有比较明显的不足之处,如重金属超量累积植物的生物量普遍较小、生长速度慢、植株收割后处理难度大等;而且,土壤中的重金属有效性较低并具有隐蔽性;此外,利用超量累积植物提取重金属从而修复土壤污染需要经历较长时问,在耕地日益减少、土壤重金属污染日益加重的现实中,许多受重金属污染的农地仍然在担负着生产农副产品的重任。因此,在现阶段,生物固定技术在土壤重金属污染防治和保障农产品安全中的应用显得十分必要和有效。
笔者重点查阅了利用土壤微生物固定重金属的研究进展,前辈研究证明,一些微生物能够产生胞外聚合物,其主要成分是多聚糖、糖蛋白、脂多糖等,这些物质具有大量的阴离子基团,从而与重金属离子结合,成为重金属的有效生物吸附剂。某些微生物能够代谢产生柠檬酸、草酸等物质,这些代谢产物能够与重金属螯合或形成草酸盐等沉淀,从而降低了土壤溶液中重金属的移动性和生物可r