據2014年國家環境保護部和國土資源部聯合公布的《全國土壤汙染調查公報》顯示,全國土壤總的超標率為16.1%,其中耕地土壤點位超標率高達19.4%;在調查的重汙染企業用地和工業廢棄地點位中,超標率分別高達36.3%和34.9%。
由此可見,我國土壤汙染的總體形勢嚴峻。另外,土壤汙染類型還呈現出新老汙染物並存、無機有機複合汙染的局麵。據不完全統計,全國每年因土壤汙染而減產糧食1000萬噸,因重金屬汙染的糧食達1200萬噸,造成直接經濟損失超過200億元。
我國土壤修複技術經曆物理修複、土地複墾、化學和生物恢複等階段,其中,處於剛剛起步階段的生物修複技術因具有成本低、操作簡單、無二次汙染、處理效果好且能大麵積推廣應用等優點備受關注。
微生物修複極具潛力
生物修複是一項清潔的低投資、高效益、便於應用、發展潛力較大的新興技術,生物修複利用生物(包括植物、微生物和原生動物)的代謝功能,吸收、轉化、清除或降解環境汙染物,實現環境淨化、生態恢複。從參與修複過程的生物類型來劃分,生物修複包括微生物修複、植物修複、動物修複和聯合修複等類型。
微wei生sheng物wu修xiu複fu技ji術shu就jiu是shi利li用yong土tu壤rang中zhong的de土tu著zhe微wei生sheng物wu的de代dai謝xie功gong能neng,或huo者zhe補bu充chong具ju有you降jiang解jie轉zhuan化hua汙wu染ran物wu能neng力li的de人ren工gong培pei養yang的de功gong能neng微wei生sheng物wu群qun,通tong過guo創chuang造zao適shi宜yi環huan境jing條tiao件jian,促cu進jin或huo強qiang化hua微wei生sheng物wu代dai謝xie功gong能neng,從cong而er降jiang解jie並bing最zui終zhong消xiao除chu汙wu染ran物wu的de生sheng物wu修xiu複fu技ji術shu。
weishengwuxiufudeshizhishishengwujiangjiehuozheshengwuzhuanhua,jiweishengwuduiyoujiwuranwudefenjiezuoyonghuozheduiwujiwuranwudedunhuazuoyong。liyongweishengwuxiufujishujikezhilinongyao、除草劑、石油、多環芳烴等有機物汙染的環境,又可治理重金屬等無機物汙染的環境;既可使用土著微生物進行自然生物修複,又可通過補充營養鹽、電子受體及添加人工培養菌或基因工程菌進行人工生物修複;既可進行原位修複,也可進行異位修複。
congmuqianlaikan,weishengwuxiufushizuijufazhanqianlidejishu,danweishengwugetiweixiao,fujiyouzhongjinshudeweishengwuxibaonanyicongturangzhongfenli,haicunzaiyuxiufuxianchangtuzhejunzhujingzhengdengbuliyinsu。jinnianlaiweishengwuxiufuyanjiugongzuozhezhongyushaixuanhexunhuagaoxiaojiangjieweishengwujunzhu,tigaogongnengweishengwuzaiturangzhongdehuoxing、壽命和安全性,並通過修複過程參數的優化和養分、溫度、濕度等關鍵因子的調控等方麵,最終實現針對性強、高效快捷、成本低廉的微生物修複技術的工程化應用。
聯合修複成熱點
植物修複技術是利用自然生長植物根係(或莖葉)吸收、富集、降解或者固定汙染土壤、水體和大氣中的汙染物的環境技術總稱。主要通過植物提取、植物蒸騰作用、根(gen)係(xi)過(guo)濾(lv)和(he)植(zhi)物(wu)鈍(dun)化(hua)來(lai)實(shi)現(xian)。植(zhi)物(wu)修(xiu)複(fu)技(ji)術(shu)目(mu)前(qian)主(zhu)要(yao)利(li)用(yong)對(dui)重(zhong)金(jin)屬(shu)有(you)富(fu)集(ji)特(te)征(zheng)的(de)植(zhi)物(wu)吸(xi)收(shou)或(huo)者(zhe)吸(xi)附(fu)積(ji)累(lei)重(zhong)金(jin)屬(shu),達(da)到(dao)從(cong)土(tu)壤(rang)中(zhong)除(chu)去(qu)重(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)目(mu)的(de)。
動物修複是利用土壤中蚯蚓等低等動物和其體內的微生物,在汙染土壤中生長、繁(fan)殖(zhi)等(deng)活(huo)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)對(dui)土(tu)壤(rang)中(zhong)的(de)汙(wu)染(ran)物(wu)進(jin)行(xing)轉(zhuan)化(hua)和(he)富(fu)集(ji)的(de)作(zuo)用(yong),最(zui)後(hou)通(tong)過(guo)對(dui)這(zhe)些(xie)動(dong)物(wu)集(ji)中(zhong)處(chu)理(li),從(cong)而(er)降(jiang)低(di)土(tu)壤(rang)中(zhong)的(de)汙(wu)染(ran)物(wu)。土(tu)壤(rang)動(dong)物(wu)修(xiu)複(fu)技(ji)術(shu)未(wei)來(lai)的(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)是(shi)將(jiang)土(tu)壤(rang)動(dong)物(wu)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)“催化劑”,將其放入被汙染的土壤中,提高傳統生物土壤修複技術的修複速度和效率。
聯lian合he修xiu複fu技ji術shu就jiu是shi協xie同tong兩liang種zhong或huo兩liang種zhong以yi上shang修xiu複fu方fang法fa,克ke服fu單dan項xiang修xiu複fu技ji術shu的de局ju限xian性xing,實shi現xian對dui多duo種zhong汙wu染ran物wu的de同tong時shi處chu理li和he對dui複fu合he汙wu染ran土tu壤rang的de修xiu複fu。該gai方fang法fa已yi成cheng為wei土tu壤rang修xiu複fu技ji術shu中zhong的de重zhong要yao研yan究jiu內nei容rong,其qi中zhong植zhi物wu—微生物聯合修複是最為廣泛采用的聯合生物修複技術。
目前,重金屬汙染土壤的植物—微(wei)生(sheng)物(wu)聯(lian)合(he)修(xiu)複(fu)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)強(qiang)化(hua)植(zhi)物(wu)修(xiu)複(fu)技(ji)術(shu)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)為(wei)國(guo)際(ji)研(yan)究(jiu)熱(re)點(dian),這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)可(ke)以(yi)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)各(ge)自(zi)的(de)優(you)勢(shi),從(cong)而(er)提(ti)高(gao)汙(wu)染(ran)環(huan)境(jing)的(de)修(xiu)複(fu)效(xiao)率(lv)。微(wei)生(sheng)物(wu)可(ke)以(yi)輔(fu)助(zhu)超(chao)積(ji)累(lei)植(zhi)物(wu)修(xiu)複(fu)重(zhong)金(jin)屬(shu)汙(wu)染(ran)土(tu)壤(rang),其(qi)代(dai)謝(xie)過(guo)程(cheng)可(ke)改(gai)變(bian)根(gen)際(ji)土(tu)壤(rang)重(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)生(sheng)物(wu)有(you)效(xiao)性(xing),從(cong)而(er)有(you)利(li)於(yu)超(chao)積(ji)累(lei)植(zhi)物(wu)對(dui)重(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)吸(xi)收(shou)和(he)積(ji)累(lei),微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)代(dai)謝(xie)產(chan)物(wu)還(hai)可(ke)改(gai)善(shan)土(tu)壤(rang)生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)。另(ling)外(wai),微(wei)生(sheng)物(wu)還(hai)能(neng)夠(gou)分(fen)泌(mi)植(zhi)物(wu)激(ji)素(su)類(lei)物(wu)質(zhi)、鐵載體等活性物質,促進植物的生長。反之,植物根係分泌氨基酸、糖類、有機酸及可溶性有機質等可以被微生物代謝利用,促進微生物的生長,有利於提高植物—微生物聯合修複的效率。
而er在zai有you機ji物wu汙wu染ran土tu壤rang中zhong,植zhi物wu生sheng長chang時shi,其qi根gen係xi提ti供gong了le微wei生sheng物wu生sheng長chang的de最zui佳jia場chang所suo,反fan過guo來lai,微wei生sheng物wu的de旺wang盛sheng生sheng長chang,增zeng強qiang了le對dui有you機ji汙wu染ran物wu的de降jiang解jie,也ye使shi得de植zhi物wu有you更geng好hao的de生sheng長chang環huan境jing,所suo以yi,植zhi物wu—微生物聯合體係就能夠促進有機汙染物的快速降解、礦化。
未來須突破應用局限
我國微生物修複技術近些年發展較為迅速,人們在微生物資源、jiangjietujingyijixiufujishuyanfadengfangmianqudeleyidingdeyanjiujinzhan,kaizhanweishengwumeizhijijiqixiangguanhuanjingxiufuzhijideyanfa,jijitansuoturangxiufufanyingqigongyijishu,kaizhanyudongwuzhiwuhuozhewulihuaxueturangxiufujishuxiangjiehe。
但dan是shi,在zai現xian實shi修xiu複fu過guo程cheng中zhong還hai需xu要yao認ren識shi和he解jie決jue其qi中zhong出chu現xian的de新xin問wen題ti,如ru微wei生sheng物wu代dai謝xie活huo動dong易yi受shou環huan境jing條tiao件jian變bian化hua影ying響xiang,特te定ding的de微wei生sheng物wu隻zhi能neng吸xi收shou利li用yong降jiang解jie特te定ding類lei型xing的de汙wu染ran物wu;外源微生物的生長條件與原則問題;生物修複過程中微生物的適應性機製與影響因素的研究問題;有機汙染物降解過程中的次生汙染物安全問題等。
因而未來生物修複技術需要突破應用的局限,多途徑、多方法分離具有高效降解特性的菌株,建立環境修複微生物資源庫;利用基因工程手段改良菌株,使其擴大降解範圍,提高降解能力,解決複合汙染土壤的修複問題;開展酶學研究,使微生物製劑產業化;發展多種修複方式之間的組合研究。
總之,相信隨著科學的發展,大規模利用生物降解土壤汙染物、治理環境汙染,不久將會成為現實。
手機版




