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植物修复和微生物修复重金属污染土壤的优缺点

2017-10-31 01:49:09 219 编辑:admin 来源:本站
    土壤污染是由于土壤中含有的有害物质过多,超过了土壤的自净能力,从而引起了土壤的组成、结构和功能发生变化,有害物质在土壤中逐渐累积,通过“土壤→植物→人体”,或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度。土壤重金属污染主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni) 等元素,重金属污染元素在土壤中移动性差、滞留时间长、只能发生形态的转变和迁移,不能被微生物降解。历史上发生的“骨痛病”和“水俣病”就是由于重金属污染而致病的典型案例。因此,探索土壤重金属污染的有效修复方法成为当务之急。
    目前,土壤重金属污染治理途径主要有两种,一是改变重金属在土壤中的存在状态,使其由活化态转为稳定态 ;二是从土壤中除去重金属。方法主要有工程物理化学法,包括 :客土法、冲洗络合法、电动化学法、热处理法等,不适合污染面积较大的土壤 ;生物修复法包括 :植物修复、微生物修复和动物修复等,植物和低等动物修复法对土壤修复的效果不太显著 ;微生物修复利用土壤中的某些微生物对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用,从而降低土壤中重金属的毒性。该技术可以使重金属污染物从土壤中去除,对周围环境影响较小,不会产生二次污染,具有的巨大土壤修复潜力。但现有的重金属污染土壤的微生物修复技术存在一定的局限性,如微生物修复持续时间长、见效慢、一般形成络合物降低重金属的危害,并不能将重金属从土壤中除去。
    趋磁细菌属于革兰氏阴性菌,是专性微好氧、兼性或专性厌氧细菌,具有负趋氧特性,细胞内有沿菌体长轴排列、由膜包被的磁小体颗粒链,在地磁场的作用下可以定向运动,而且对重金属有较强的吸附能力。目前,国内外已有关于趋磁细菌吸附水体中重金属的研究,但是对于趋磁细菌修复重金属污染的土壤尚未见报道。
    植物修复技术是利用植物及其根际微生物对土壤污染物的吸收、挥发、转化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修复技术。目前已经发现很多植物可同时对多种重金属有强大的富集能力,但大多数已报道的植物修复方法效果不显著、见效慢、修复效果不稳定,再加上受到气候、土壤环境的限制,使得这些植物的重金属积累量有限,从而在其应用上受到限制。
    生物炭天然的多孔结构对有毒重金属具有较强的吸附力,通过吸附固定作用使有毒物质固定在炭的微孔表面上,从而降低这些污染物在土壤中的化学活性和毒性,达到长效地修复污染土壤的目的。生物炭施到土壤,从一定程度上还能增加土壤有机物质、提高土壤肥力、使作物增产。

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