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。
微(wei)生(sheng)物(wu)修(xiu)複(fu)的(de)實(shi)質(zhi)是(shi)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)或(huo)者(zhe)生(sheng)物(wu)轉(zhuan)化(hua),即(ji)微(wei)生(sheng)物(wu)對(dui)有(you)機(ji)汙(wu)染(ran)物(wu)的(de)分(fen)解(jie)作(zuo)用(yong)或(huo)者(zhe)對(dui)無(wu)機(ji)汙(wu)染(ran)物(wu)的(de)鈍(dun)化(hua)作(zuo)用(yong)。利(li)用(yong)微(wei)生(sheng)物(wu)修(xiu)複(fu)技(ji)術(shu)既(ji)可(ke)治(zhi)理(li)農(nong)藥(yao)、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、fanzhidenghuodongguochengzhongduiturangzhongdewuranwujinxingzhuanhuahefujidezuoyong,zuihoutongguoduizhexiedongwujizhongchuli,congerjiangditurangzhongdewuranwu。turangdongwuxiufujishuweilaidefazhanfangxiangshijiangturangdongwuzuoweiyizhong“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。
lianhexiufujishujiushixietongliangzhonghuoliangzhongyishangxiufufangfa,kefudanxiangxiufujishudejuxianxing,shixianduiduozhongwuranwudetongshichuliheduifuhewuranturangdexiufu。gaifangfayichengweiturangxiufujishuzhongdezhongyaoyanjiuneirong,qizhongzhiwu—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—weishengwulianhexiufuzuoweiyizhongqianghuazhiwuxiufujishuzhujianchengweiguojiyanjiuredian,zhezhongfangshikeyichongfenfahuigezideyoushi,congertigaowuranhuanjingdexiufuxiaolv。weishengwukeyifuzhuchaojileizhiwuxiufuzhongjinshuwuranturang,qidaixieguochengkegaibiangenjiturangzhongjinshudeshengwuyouxiaoxing,congeryouliyuchaojileizhiwuduizhongjinshudexishouhejilei,weishengwudedaixiechanwuhaikegaishanturangshengtaihuanjing。lingwai,weishengwuhainenggoufenmizhiwujisuleiwuzhi、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。
erzaiyoujiwuwuranturangzhong,zhiwushengchangshi,qigenxitigongleweishengwushengchangdezuijiachangsuo,fanguolai,weishengwudewangshengshengchang,zengqiangleduiyoujiwuranwudejiangjie,yeshidezhiwuyougenghaodeshengchanghuanjing,suoyi,zhiwu—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、降jiang解jie途tu徑jing以yi及ji修xiu複fu技ji術shu研yan發fa等deng方fang麵mian取qu得de了le一yi定ding的de研yan究jiu進jin展zhan,開kai展zhan微wei生sheng物wu酶mei製zhi劑ji及ji其qi相xiang關guan環huan境jing修xiu複fu製zhi劑ji的de研yan發fa,積ji極ji探tan索suo土tu壤rang修xiu複fu反fan應ying器qi工gong藝yi技ji術shu,開kai展zhan與yu動dong物wu植zhi物wu或huo者zhe物wu理li化hua學xue土tu壤rang修xiu複fu技ji術shu相xiang結jie合he。
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




