微生物修复技术在治理土壤污染中的应用

微生物修复技术在治理土壤污染中的应用

何笛

（湖北大学生命科学学院生物科学 0129）

摘要近日，环保部和国土资源部联合发布《全国土壤污染状况调查公报》显示，

全国土壤总的点位超标率为16.1%，总体情况不容乐观。本文简述微生物修复技术在几种类型的土壤污染中的应用。由于微生物修复技术具有费用低、易操作、没有二次污染等优点，也使其在治理环境污染方面具有广阔的前景。

关键词微生物修复技术；土壤污染；有机质；重金属

土壤是母质、气候、生物和时间等因素共同作用下形成的自然体。从环境的角度看土壤不仅是一种自然资源，也是人类生存环境中的重要组成部分。在长期的生产过程中，人类对利用和改造土壤的同时，也对其造成了一定程度的污染，特别是重金属和有机物对土壤的污染。

生物修复是指利用生物，特别是微生物的代谢活动来减少或清除环境污染中的化学污染物的过程。这种技术涉及生物催化进行的降解、去毒或积累作用，并可用于大面积环境污染的治理，按所采用的生物可分为微生物修复和植物修复。本文主要探讨微生物修复在治理土壤污染中的应用。

1.土壤环境现状当人类利用同土壤过度，超过了土壤的自然恢复力，便生了

土壤侵蚀、沙化、肥力下降、有害物积累等污染问题。

现在世界可耕地面积约29.55亿公顷，世界人均可耕地面积在逐年下降。全球沙漠化面积已达40多亿公顷，并每年一600万公顷的速度增加。据20世纪末的统计资料，我国遭受污染的耕地约600 万公顷，农药污染面积1.3003公顷，遭受酸雨危害的耕地已达260公顷，建筑用地已达29.7公顷，超过计划的7.4%，工业固体废物堆存量59.2亿吨，占地5.45公顷。可见，全球和我国都面临土地资源在数量和质量上的危机。

2.微生物修复技术在土壤修复中的应用

2.1微生物修复在土壤非固体有机质污染中的应用

2.1.1土壤石油污染的微生物修复目前，中原油田因石油开采污染的土地高达2666.67公顷以上，而且每年新增加的污染土壤约13

3.33公顷。

微生物修复对石油污染地的修复方法通常采用两种方法，一种是通过增加营养盐以促使土著微生物的生长。土著微生物种群长时间暴露在特定的污染化合物中

时，某些亚种会形成有限的代谢能力以利用华讲解污染物。当加入N、P等生长必须的营养物后，会加快这些微生物的代谢过程，促进微生物对污染物的降解。另一种是通过生物反应器培养，增加有益微生物的数量，然后再将这些微生物混合类群接种到污染低进行生长繁殖。

也可利用基因工程技术构建工程菌以清除石油，据报道，美国的研究者把4种假单胞菌的基因组入到同一个菌株细胞中，构建了一种有超常降解能力的超级细菌。这种细菌几小时内能“吃掉”浮游中2/3的烃类，而自然细菌则需要一年多才能消除这些油污烃。

微生物对石油的降解实际是一种生物氧化作用，其主要代谢途径有如下几种：①将石油烃分解为CO2和H2O；②将石油烃转化为生命物质，如氨基酸、脂类等；

③将石油烃转化为其他物质，如各种醇、酚等。微生物对石油烃的代谢还需依靠其细胞壁表明的一种由糖脂组成的特殊吸收系统。该系统可以使石油烃类化合物充分乳化，然后被吸收和利用。

2.2.2土壤农药、化肥污染的微生物修复一种化学物质，不管是短期的还是持久的、迁移的还是稳定的、活性的货非活性的，其环境行为很大程度上都取决于微生物的代谢作用，因此，微生物对农药的降解作用是影响农药在土壤中作用和行为的重要因素。微生物群体在土壤中组成一种生物化学络合系统，这个系统能产生降解大量农药的特殊酶。

微生物能使DDT脱氯变为DDD，也能使DDT脱氯、脱氢变成DDE。DDE对对昆虫和高等动物的毒害性较低，几乎不为环境和生物降解，因而是贮存在组织中的主要残留物。DDD在水中的溶解度比DDT大，而且是高等动物和人体摄入及贮存的DDT 最终排泄物。所以DDT被微生物作用后毒性可减低。有机磷农药如马拉硫磷、对硫磷所含的硝基能被微生物还原为毒害较小的氨基。

在土壤中，通过微生物对氮的吸收同化可将无机态氮转化为有机态氮，从而可以避免淋失，其到保肥作用。相反的，有机态氮也可以转化为无机态氮，成为氮的矿化过程。这两种过程通过微生物的作用，是土壤中的氮元素处于动态平衡。

2.2.3土壤重金属污染的微生物修复重金属污染环境，对人类有严重的毒害作用。汞会损害脑组织，镉在人体中可形成镉硫蛋白，蓄积在肾、肝等内脏中，导致痛痛病。

治理重金属污染常用的修复方法有两种。一种是生物吸附法，真菌、藻类等微生物细胞表面与一些金属络合、配位能力集团，这些基团通过与吸附的金属离子形成离子键或共价键来达到吸附金属的目的，此外金属也可通过沉淀或晶体化作用沉积于细胞表面，某些难溶金属液可被胞外分泌物或胞壁空洞捕获而沉积。另一种是生物积累法生物积累法主要利用微生物的代谢作用，吸收金属离子并运输到细胞内部累积起来，从而达到去污效果。

日本已分离出一种抗汞菌，属于假单胞菌属，这种细菌能把甲基汞吸收到胞内，在体内转化为汞元素。大肠杆菌也可将离子汞转化为元素汞。也可利用基因工程构建超级细菌，来加强细菌对重金属的吸收和转化能力。

2.2微生物修复在土壤固体有机质污染中的应用

土壤中的固体有机质污染物主要有生活垃圾如食物残渣等厨余垃圾、塑料制品和枯枝、树叶等有机废物。

固体有机废弃物主要通过沼气池、堆肥等方式处理。厨余垃圾、人类和动物等可通沼气池发酵来产生可燃气体如甲烷，这些气体可做生活燃料，沼渣可作为鱼类食物和有机肥料。堆肥处理工业是将污染土壤和有机废物混合起来。依靠堆肥过程中产生的微生物作用来降解土壤中难降解的有机污染物，如塑料、秸秆等，污染土壤经处理后，可返回原地或用于农业生产。如果使用特定的有机原料，如草杆、动物废料，在经过特殊堆肥处理，终产物可做为有商业价值的真菌的培养基。

3.微生物修复的用于土壤修复的的优点和局限性

3.1优点微生物修复只是对自然过程的强化，不会破坏植被生长所需的土壤环境，土壤的物理、化学和生物特性保持不变甚至优于原先的性质；其终产物是二氧化碳、水酸等，不会形成二次污染；可以同时处理不同的污染物，提高治污效率；微生物修复可用于原地修复，也用于可将污染迁移后处理；在修复土壤的同时还可修复被污染的地下水。

3.2局限性一些低渗透性的土壤中可能不宜使用微生物修复技术，因为这类土壤会细菌过度生长；特定微生物质能降解特定类型的化合物，污染物的结构稍有变化就可能不被同一微生物降解；与其他修复方法相比微生物修复技术治理污染土壤的时间要长；当污染物浓度太低不足以维持一定的微生物生长时，残余的污染物还会留在土壤中。

4.结语我国污染控制微生物学研究起源于20世纪50年代中期，但由于种种原因，直到20 世纪70年代末才得到应有的重视，但到20 世纪末环境科学与工程学有了很大的发展。我国在污染控制微生物方面的深入研究促进了污染控制领域的进一步发展，利用微生物学开发的新技术、新方法相继出现。环境污染治理方面的深入研究也扩展了污染控制微生物学的研究领域，因此，微生物修复技术在治理环境污染的应用前景是广阔的，潜力也是巨大的。

参考文献

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[6]赵与峰,赵冬平,赵忠.现代生活中的污染与防治[M].北京:化学工业出版社.2004

石油污染土壤的微生物修复原理

石油污染土壤的微生物修复 一、降解石油烃类化合物的微生物种类 自然界中能够降解石油烃类污染物的微生物种类有数百种，70多属，主要是细菌、真菌和藻类三大类型的生物。 表1 石油烃降解微生物种属 细菌真菌藻类 无色杆菌属枝顶孢属双眉藻属 不动杆菌属曲霉属鱼腥藻属 芽孢杆菌属金色担子菌数小球藻属 色杆菌属假丝酵母属衣藻属 诺卡氏菌属镰刀霉属念珠藻属 放线菌属青霉菌属紫球藻属 ……… 按照分子生物学和遗传学分类，可将降解石油污染物的微生物分为土著微生物和基因工程菌两大类。 二、产生表面活性剂的微生物 生物表面活性剂是微生物在一定培养条件下产生的一类集亲水基和疏水基于一体、具有表面活性的代谢产物。 分类典型产物 中性脂类甘油单脂、聚多元醇、其他蜡脂 磷脂/脂肪酸磷脂酰乙醇胺 糖脂糖酯、糖醇酯、糖苷 含氨基酸脂类脂氨基酸、脂多肽、脂蛋白 聚合型脂多糖、脂-糖-蛋白复合物 特殊型全胞、膜载体、Fimbriae 生物表面活性剂优点：1较低的表面张力和界面张力；2无毒或低毒，对环境友好；3可生物降解；4极端环境（温度、pH、盐浓度）下具有很好的专一性和选择性；5不致敏、可消化、可作为化妆品和食品的添加剂；6结构多样，可用于特殊领域 三、微生物降解石油的机制

1.微生物吸收疏水性有机物的机理 图1 微生物吸收疏水性有机污染物的4种摄取途径微生物吸收疏水性有机物的模式有4种：1微生物吸收其附近溶解于水相中的烃类；2细胞直接与石油烃接触。这种作用可以通过改变菌毛或细胞表面的疏水性部分的改造进行调控，提高对有机物的吸附；3通过细胞直接与分散在水相中的石油烃的微米或亚微米液滴接触来吸收；4强化吸收模式，即由于细胞产生的表面活性剂或乳化剂使烃的水溶性增强，微生物表面的疏水性更强，使细胞与烃接触。 丝状真菌主要通过菌丝的吸收作用摄取石油烃。 2.微生物细胞膜转运烃机理 微生物对有机化合物的降解作用是由细胞酶引起，整个过程可分为3个步骤。首先化合物在微生物细胞膜表面吸附（动态平衡过程）；其次吸附在细胞膜表面的化合物进入细胞内；最后化合物进入细胞膜内与降解酶结合发生酶促反应（快速过程）。 参与第1个步骤还有表面活性剂。 石油进入细胞方式：非特异性接触，被动运输方式。 3.微生物降解石油的机制 石油类物质+微生物+O 2+营养物质→CO 2 +H 2 O+副产物+微生物细胞生物量 微生物利用石油烃类作为碳源和能源，经过一系列氧化、还原、分解、合成等生化作用，将石油污染物最终矿化为无害的无机物的过程。 途径：烷烃→醇→醛→脂肪酸→β氧化乙酸盐→CO 2+H 2 O+生物量 四、典型石油烃的降解途径

污染土壤微生物修复技术研究进展

污染土壤微生物修复技术研究进展课程论文 摘要针对2014年4月环境环保部公布的首次全国土壤污染状况调查结果，撰写我国最严重的耕地污染中主要污染物镉、砷、滴滴涕和多环芳烃的微生物修复研究进展。 关键词土壤污染；微生物修复；重金属污染；有机物污染 2005年4月至2013年12月我国开展的首次全国土壤污染状况调查结果显示全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。人类赖以生存的耕地中土壤点位超标率高达19.4%，迫在眉睫的主要污染物为镉、砷、滴滴涕和多环芳烃[1]。 微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群，在适宜环境条件下，促进或强化微生物代谢功能，从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术，它已成为污染土壤生物修复技术的重要组成部分和生力军[2]。由于我国土壤调查结果显示在农田耕地中重金属污染物镉、镍、砷、有机污染物滴滴涕和多环芳烃超标最严重，对这些污染物的治理已经迫在眉睫。所以，本文重点阐述针对这5种污染物的微生物修复技术研究进展。 1、重金属污染土壤微生物修复研究进展 土壤微生物种类繁多、数量庞大，是土壤的活性有机胶体，比表面大、带电荷和代谢活动旺盛，在重金属污染物的土壤生物地球化学循环过程中起到了积极作用。微生物可以对土壤中重金属进行固定、移动或转化，改变它们在土壤中的环境化学行为，可促进有毒、有害物质解毒或降低毒性，从而达到生物修复的目的[3]。因此，重金属污染土壤的微生物修复原理主要包括生物富集 (如生物积累、吸附作用)、生物转化(如生物氧化还原、甲基化与去甲基化以及重金属的溶解和有机络合配位降解)、生物固定（如与S2-的共沉淀）、生物滤除（如细菌的淋滤作用）等作用方式。 1.1镉污染 将具有重金属吸附能力的天然蛋白或人工合成肽展示在微生物细胞表面,可以提高微生物对重金属的吸附能力。Kuro da等[4]改造了微生物表面蛋白使得当酵母金属硫蛋白( YMT )串联体在酵母表面展示表达后,4 聚体对重金属吸附能力提高5.9 倍, 8 聚

含油土壤微生物修复技术

含油土壤微生物修复技术 一、国内外研究动态 1.1技术背景 石油是原油和石油制品的总称。原油是积累的有机物质经过地质变迁而形成的，主要由链烷烃、环烷烃、芳香烃以及少量硫化物、氮化物、环烷酸类等非烃化合物组成的复杂混合物，其中烃类占所有组分的95~99.5%，其化学组成、颜色和物理性状等随产地的不同而略有不同.【1】 石油是现代社会的最主要能源之一，石油工业在国民经济中占有十分重要的地位，也是国家综合国力的重要组成部分，因此世界各国十分重视石油工业的发展。【2】 在石油行业，土壤污染主要来源于油气生产、加工过程中产生的落地原油及含油污泥、钻井废泥浆以及含油污水处理产生的废渣等三部分。【3】石油进入土壤后,会破坏土壤结构，影响土壤的通透性，降低土壤质量；油污粘着在植物根系上，形成一层粘膜，阻碍植物根系对养分和水分的吸收，引起根系腐烂，影响农作物生长；石油富含的化学基团能与无机氮、磷结合并限制硝化作用和脱磷酸作用,从而使土壤有效氮、磷的含量减少，影响作物的营养吸收；【4】石油中的多环芳烃具有致癌、致畸、致突变等作用【5】。石油烃中不易被土壤吸附的部分能渗入地下污染地下水。 1.2含油土壤的处理方法 为了消除土壤中的石油污染，各国的研究人员进行了广泛的研究。处理含油土壤的物理和化学方法主要有焚烧法、固化法、热脱附法、溶剂萃取法、洗涤法等，这些方法存在价格较高、破坏土壤结构和组分、造成二次污染等问题，限制了应用范围。【6】 生物修复因其具有成本低、效率高、无二次污染、易操作等优点，被认为是有机污染物修复技术中最有效、最可行和最可靠的方法，越来越引起人们的关注。Hung-Soo Joo等人发现粉末状Candida catenulata 在23%食物残渣和77%柴油污染的土壤（2%柴油）培养13天后，84%最初的石油烃被降解，相比较没有接种的只有48%的降解率。【19】研究表明固定化细胞相比自由细胞有着很高的热稳定性，并且底物浓度明显的影响着降解的能力。【21】 3石油的微生物降解 .3.1微生物降解石油污染物的优势 动物、植物、微生物都具有降解污染物的能力，但微生物在污染物降解中的作用最大。这是因为微生物具有种类多、分布广、个体小、繁殖快、比表面积大、容易变异的特点。 3.2环境中降解石油的微生物 能降解石油烃的微生物非常多，有100余属，200多个各种(顾传辉等，2001)。一般认为，细菌分解原油比真菌、放线菌容易的多，更能有效地降解原油。降解

受污染土壤的微生物修复

受污染土壤的微生物修复 陈红艳,王继华 (哈尔滨师范大学生命科学与技术学院,黑龙江哈尔滨150025) 摘要:污染土壤的微生物修复技术是一项非常有应用前景的环保新技术,它既经济又无二次污染,具有其它 修复技术难以比拟的优势。本文介绍了中国土壤中重金属、农药、烃类污染的现状与危害,总结了土壤污染的微生物修复技术的研究现状,重点介绍了能够降解污染物的微生物,并从土壤微生物与污染物质的相互作用入手,较为系统地综合评述了国内外污染土壤的微生物修复原理与技术。同时,结合当前土壤污染的新特点对微生物修复技术进行预测和展望,指出了需要进一步研究的领域。 关键词:受污染土壤;微生物修复;修复原理;修复技术 Microbial Remediation of Polluted Soils Chen Hongyan, Wang J ihua (College of Life Science And Technology, Harbin Normal University, Harbin 150025, China) Abstract:Microbial remediation technique has been showing extensive prospects for use in polluted soils. And, it is an economical and green solution to the problem of polluted soils. This papermainly introduces the status of heavy metal pollution, pesticide pollution, petroleum pollution of soils and its harm in China. The presence of the researches on microbial remediation, and advancement in research of microbial remediation of polluted sois. A comprehensive review is p resented of current researches on and development of microbial remediation of soils contaminated with typical pollutants at home and abroad, based on interaction between soilmicroorganisms and pollutants. In the end of the paper, directed at new characteristics of the soil pollution in China, the prospects for bioremediation research is discussed and fields for futher study are recommended. Key words: polluted soils; microbial remediation; principles; techniques 前言 近20年来,随着工、农业生产的迅速发展,农业污染特别是土壤受污染的程度日趋严重[ 1 ] 。这些能够对土壤造成污染的因素主要有:农药、重金属、石油等。据粗略统计,中国受重金属污染的土地达到2 000万公顷, 受农药、化学试剂污染的农田达到6 000多万公顷,污染程度达到了世界之最。 农药的污染。随着农业的发展,农民使用农药的量越来越多,由此而造成的危害也越来越大。据统计,中国每年使用50多万吨农药。这些农药主要包括杀虫剂、杀菌剂和除草剂等,多是有机氯、有机磷、有机氮、有机硫农药,这些农药对土壤硝化作用呼吸作用和固氮作用均会产生暂时的或永久性的影响,因为在施用农药时,不管采取什么方式大部分农药都会落入土壤中,同时附着在作物上的那一部分农药以及漂浮在空气中的农药也会因风吹落入土壤。另外,使用浸种、拌种等施药方式更是将农药直接混入到土壤中,所以,土壤中的农药污染是相当严 重的,已引起土壤生产力和农产品质量的明显下降。 重金属的污染。随着工农业的迅速发展,每年有大量工业和城市垃圾作为有机肥进入农业土壤中。这些垃圾往往含有较多的重金属元素,如汞、铜、锌、镍、铅、铬等,这些金属离子作为微量元素是生物代谢所必需的,然而超过一定浓度时,便会导致土壤微生物大量下降和活性降低,尤其对土壤中有益微生物如自生固氮菌等影响更为明显。所以,重金属污染已日益

污染土壤的微生物修复研究进展

污染土壤的微生物修复研究进展 土壤污染严重影响了土壤的生产力，是急需解决的环境问题。本文全面地介绍了土壤修复的微生物筛选与降解研究，以及污染土壤的微生物修复技术及其应用，提出了今后微生物修复研究的工作重点，强调了污染物降解基因的发掘和微生物复合修复技术开发的重要性。 标签：土壤污染微生物筛选微生物修复 1简介 我国土壤污染总体形势不容乐观，局部地区污染严重，目前至少有1300-1600万hm2耕地受到农药污染，约占全国耕地的10%以上，每年因重金属污染的粮食就达到1200万t，造成的直接经济损失超过200亿元人民币[1]。与大气、水体相比，污染物更难在土壤中迁移、扩散和稀释，所以土壤污染的治理尤为重要，土壤的环境修复技术也应运而生。 80年代以前，土壤的环境修复主要侧重于研究物理、化学修复理论与技术，80年代后微生物修复受到高度重视。微生物修复主要利用土壤中的土著微生物或向污染环境补充经驯化的高效微生物，在优化的环境条件下，加速分解污染物，修复被污染的土壤。微生物不仅种类繁多，数量极大，分布广泛，而且具有繁殖迅速，个体微小，比表面积大，对环境适应能力强等特点，因而在土壤的环境修复上具有巨大的发展潜力。 2土壤修复的微生物筛选与降解研究 我国土壤污染类型中，重金属污染和有机物污染所占比重较大。自然界中存在能够对重金属或有机物进行降解的菌种和微生物，这些微生物大多存在于被相应污染物污染的土壤表层。因此，人们一般以污染土壤为对象，从中筛选相应的降解菌。 为了获得高效镉吸附微生物，刘标等[2]从重金属污染土壤中分离筛选出4株耐镉能力较强的细菌菌株2-1、2-2、4-1、7-1，其中菌株4-1的镉吸附效果最好，并研究分析了其他常见重金属离子对菌株4-1生长的影响，结果显示培养液中加入Zn2+、Cu2+对菌株生长无明显影响，但加入100mg/L Pb2+会抑制其生长。李明顺等[3]研究了微生物对锑的代谢机制，一方面微生物能够利用体内的蛋白如ArsB转运蛋白将锑外排，另一方面微生物能够对锑进行氧化，将毒性较强的Sb（Ⅲ）转化为毒性相对较弱的Sb（Ⅴ）。 为了得到高效的石油降解菌，汪杰等[4]以柴油为培养基的唯一碳源，从山东胜利油田、新疆克拉玛依油田和陕西长庆油田3处的石油污染土壤中富集纯化得到3株高效的石油烃降解菌，用这3株菌进行污染土壤的修复试验，污染土壤中石油烃降解半衰期为30d左右，为自然情况下的1/4左右。姜肸等[5]以南海

土壤微生物修复综述

土壤污染生物修复 【摘要】随着工业技术不断发达，人们生活水平不断提高的今天，严重的土壤环境污染却成为发展后的代价。所以对于污染的治理的研究成为科研工作者们的主要内容。在土壤治理方面不断革新，传统的治理手段不断淘汰，随着科学技术发展，生物修复技术将大量的被应用到土壤污染修复之中。本文主要概述了生物修复土壤污染的概念及手段。 【关键词】土壤污染，微生物修复，植物修复，重金属，有机化合物。 1 我国土壤污染现状 就目前我国土壤的污染程度来说，在污染的总体趋势上较为严峻。据2014年国家环境保护部和国土资源部联合公布的《全国土壤污染调查公报》显示，全国土壤总的超标率为 16.1%，其中耕地土壤点位超标率高达19.4%；在调查的重污染企业用地和工业废弃地点位中，超标率分别高达 36.3%和34.9%。我国受到污染的耕地面积达到了0.1亿 hm2，受到污染的耕地面积占我国总耕地面积的1/10，可以说污染的程度相当深。其中很多的耕地受到重金属的污染，总面积达到了2000 万 hm2，占总耕地面积的1/5。其中工业“三废”污染耕地1000万hm2，污水灌溉农田面积达330多万hm2，1600万hm2耕地受到农药的污染，固体废弃物堆存占地和毁田13.3万 hm2，合计占耕地总面积的10%以上。二是土壤污染危害巨大。据估算，全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万t，造成的直接经济损失超过200亿元。由土壤污染引发的农产品安全和人体健康事件时有发生，成为影响农业生产、群众健康和社会稳定的重要因素。土壤的生态环境保护与治理已引起人们的普遍关注。 2 生物修复技术 生物修复(Bioremediation)是一项清洁环境的低投资、高效益、便于应用、发展潜力较大的新兴技术，它具有成本低、操作简单、无二次污染、处理效果好且能大面积推广应用等优点，生物修复利用生物(包括植物、微生物和原生动物)的代谢功能，吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态恢复。从参与修复过程的生物类型来划分，生物修复包括微生物修复、植物修复、动物修复和联合修复等，另外还有原位生物修复技术和异位生物修复技术等。生物修复是一种较为理想的污染治理手段。 对于土壤污染生物修复是很好的修复手段，主要是利用生物的自然新陈代谢功能对环境中的各种有害物质的浓度进行有效的降低，使得土壤中的污染物形成自然分解，这样的修复可以使得土壤自然的恢复到原始的状态，而这种修复方式对于土壤的整体结构不会造成损害。针对土壤污染治理来说，传统的修复技术都存在一定的弊端，不能够彻底的将土壤中的有害物质消除，使得二次污染很快的出现，对于土壤结构来说会造成更加严重的破坏。而采用生物修复技术则可以有效的对土壤中的有害物质进行彻底的清除，而且这种技术属于物理修复技术，其中不含有任何的化学成分，这样的修复技术可以有效保持土壤的完整性，不会对土壤中的分子结构造成破坏。而且这种技术的应用也较为简单，并且不需要较高费用的支持，在处理的效果上也较为突出，对环境不会造成负面影响，而且能够有效避免二次污染的出现，可以说这种修复技术在土壤污染治理上具有极大的

土壤修复资料

3污染土壤的微生物修复技术与应用 近10多年来，微生物修复发展尤为迅猛，给污染土壤的生物修复技术带来了丰富的研究内容和发展前景。土壤微生物修复技术是在适宜条件下利用土著微生物或外源微生物的代谢活动，对土壤中污染物进行转化、降解与去除的方法。从修复场地来分，土壤微生物修复技术主要分为两类，即原位微生物修复 (in-situ bioremediation)和异位微生物修复(ex-situ bioremediation)。 3.1 污染土壤的原位微生物修复技术 原位微生物修复不需将污染土壤搬离现场，直接向污染土壤投放N、P等营养物质和供氧，促进土壤中土著微生物或特异功能微生物的代谢活性，降解污染物。原位微生物修复技术主要有：生物通风法(bioventing)、生物强化法(enhanced-bioremediation)、土地耕作法(1and farming)和化学活性栅修复法fchemical activated bar)等几种。 3.1.1 生物通风法生物通风又称土壤曝气，是基于改变生物降解环境条件(如通气状况等)而设计的，是一种强迫氧化的生物降解方法。其操作原理是在污染的土壤上至少打2口井，安装鼓风机和抽空机，将空气强制注入土壤中，然后抽出土壤中的挥发性有机毒物。在通入空气时，可以加入一定量的氧气和营养液，改善土壤中降解菌的营养条件，提高土著微生物的降解活性，从而达到污染物降解的目的。丁克强等研究了通气对石油污染土壤生物修复的影响，结果表明通气可为石油烃污染土壤中的微生物提供充足的电子受体，可保持土壤pH稳定，从而促进了微生物的生物活性，强化了对石油污染物的氧化降解作用。德克萨斯研究院Agrelot等曾采用该方法修复四氯化碳污染土壤也获得了成功，修复效果则是土壤挖掘法、清洗法的5倍以上，大大降低了修复成本。但在使用此方法时，应该注意选择或调理土壤物理结构，最好是选择通透性较好的土壤结构。 3.1.2生物强化法生物强化是基于改变生物降解中微生物的活性和强度而设计的，可分为土著菌培养法和投菌法。①土著菌培养法是定期向污染土壤投加H202和营养，以满足土著降解菌的需要，提高土著微生物的代谢活性，将污染 物充分矿化成C0 2和H 2 0的方法。目前，该方法在生物修复工程中实际应用较多， 其原因在于：一方面是由于土著微生物降解污染物的潜力巨大，另一方面是因为接种的外源微生物在土壤中难以保持较高的活性以及工程菌的应用受到较为严格的限制。②投菌法是直接向污染土壤中接入高效降解菌，同时提供给这些微生物生长所需营养的过程。Hwang等使用3种补充的营养液与分枝杆菌属(Mycobacterium sp．)一起注入土壤中，已经取得了良好的效果。李顺鹏等在农药(如有机磷类等)污染土壤的微生物修复方面作了系列工作，也取得了明显进

环境微生物论文《土壤重金属污染的微生物修复技术》

土壤重金属污染的微生物修复技术 农业资源与环境111班罗赛云【1131240125】 【摘要】土壤是农业生产的基础,是人类最基本的生产资料和劳动对象,也是人类世代相传的生存条件和生产条件,是我们的生命线。然而，土壤污染已成为世界性问题，我国土壤污染总体形势也相当严峻；随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，我国土壤重金属污染日益严重。目前，土壤污染的修复方法中以生物修复效果较好，其中微生物修复在土壤污染净化、修复中显示出的作用越来越重要。该文以土壤污染中的重金属污染为切入点，分析了我国土壤的重金属污染,综述了微生物修复土壤重金属污染的研究进展，讨论了微生物在土壤重金属污染修复中的前景。 【关键词】土壤重金属污染微生物修复原理微生物修复技术 一．引言 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属加入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于其自然背景含量，并造成生态破坏和环境质量恶化的现象。重金属不能为土壤微生物分解，而易于积累、转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。 根据农业部环保监测系统对全国24个省市，320个严重污染区约548万公顷土壤调查发现，大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20％，其中重金属污染占80％，对全国粮食调查发现，重金属Pb，Cd，Hg，As超标率占10％。重金属污染物在土壤中移动性差，滞留时间长，大多数微生物不能使之降解。并可经水，植物等介质最终危害人类健康。 二．土壤重金属污染状况 污染土壤环境的重金属主要是指生物毒性显著的镉、汞、铅以及类金属砷,其次是指毒性一般的重金属铜、铬、镍、锌、钴、锡等,当前最引起人类关注的是汞、镉、铅、铬、砷等。我国农田土壤重金属污染现象已经十分严重,近10%的耕地和多数城市近郊农田土壤都受到了不同程度的污染。调查表明工矿企业的污水排放、污水灌溉、污泥、垃圾肥料、畜禽粪便以及化肥的大量使用是土壤重金属污染的来源。污水灌溉是我国农田重金属污染的主要原因之一，我国的大型污灌区主要集中在部分大中城市的近郊县,普遍出现了重金属污染问题。 重金属污染不仅使土壤肥力退化,农产品的产量和品质降低,而且促使水环境恶化,并且通过食物链最终危及人类的生命健康。和其他类型的污染物相比,重金属污染具有普遍性、隐蔽性、表聚性、长期性、不可逆性、易积累、不能被降解、毒性大等特点,是影响生态系统安全的一类重要污染物质,对土壤污染有较长的潜伏期，一旦进入农田土壤,对其进行治理十分困难，其修复不仅见效慢而且费用高。 三．土壤重金属污染的微生物修复技术

污染土壤的修复技术汇总

污染土壤的修复技术汇总 几种典型的土壤污染问题 1重金属污染 采矿、冶金和化工等工业排放的三废、汽车尾气以及农药和化肥的使用都是土壤重金属的重要来源。按生物化学性质土壤中的重金属可以分为两类：第一类，对作物以及人体有害的元素，如汞、镉、铅及类金属砷等，因此，必须减少这些元素的含量使其不超过环境的容量;第二类，常量下对作物和人体有益而过量时出现危险的元素，如铜、锌、铬、锰及类金属硒等，应控制其含量，使其有益作物生长和人体健康。 2石油污染 石油污染是指在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中原油和各种石油制品进入环境而造成的污染，土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表层。石油开采过程中产生的落地油和油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥，炼油厂含油污水处理设施产生的油泥，也是我国油田土壤石油污染的主要来源。污染土壤中石油主要成分为C15-C36的烷烃、多环芳香烃、烯烃、苯系物、酚类等，其中环境优先控制污染物多达30种。 3化肥污染 化学肥料在现代化的农业生产中不仅是粮食增产的物质基础，更是农业生产资料的主体。在粮食增产中花费的贡献率在40%-60%，稳定在50%左右，但是化肥中的有毒重金属、有机物以及无机酸类等是造成土壤污染的主要来源。 4农药污染 据初步统计，我国至少有l300-1600万hm2耕地受到农药污染。造成土壤农药污染的主要是有机磷和有机氯农药。据2000年国家质检总局数据，全国47.5%的蔬菜农药残留超标，因农残超标被退回的出口农产品金额达74亿美元。 一、污染土壤的修复技术 在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术大致可分为物理、化学和生物等三种。物理修复是指通过各种物理过程将污染物特别是有机污染物从土壤中去除或分离的技术。主要包括土壤淋洗、热吸附、蒸气浸提、微波加热和异地填埋等技术。还包括多相抽提等技术，已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯等污染土壤的修复。相对于物理修复，污染土壤的化学修复技术发展较早，主要有土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化-还原技术、化学改良、光催化降解技术、电动力学修复技术和有机质改良等。土壤生物修复技术包括植物富集、微生物修复、生物联合修复和植物固定及降解等技术。利用微生物降解作用发展的微生物修复技术是农田土壤污染修复常见的一种修复技术。进入21世纪后生物修复技术得到迅速发展，成为绿色环境修复技术之一。由于我国土壤污染面积大，污染物质种类多，污染组合类型复杂等原因，单项修复技术往往难以达到预定修复目标，多种修复技术相结合

污染土壤的微生物修复

污染土壤的微生物修复技术 土壤污染已经成为全球性的重要环境问题之一。近20年来，随着社会经济的高速发展和高强度的人类活动，我国土壤的污染面积在不断扩大，土壤质量持续恶化加剧，危害更加严重，已经影响到全面建设小康社会和实现可持续发展的战略目标，未来15年将面临着更为严峻的挑战。在这一形势下，发展污染土壤的治理与修复技术在我国显得尤为必要而紧迫，尤其是生物修复技术。 1 土壤的微生物修复技术概述 微生物修复是指利用微生物的生命代谢活动减少壤环境中有毒有害物的浓度或使其完全无害化，从而使污染了的土壤环境能够部分地或完全地恢复到原初状态的过程。是较为理想的一种治理污染的途径，具有处理费用低、对环境影响小、效率高等优点。 首次记录实际使用生物修复是在1972年，于美国宾夕法尼亚州的Ambler清除管线泄露的汽油。1989年，美国阿拉斯加海域受到大面积石油污染以后才首次大规模应用生物修复技术。 根据来源不同可以把起作用的微生物分为3类：土著微生物、外来微生物和基因工程菌(GEM)。目前在实际的生物修复工程中应用的大多是土著微生物，土著微生物无论在数量上还是在降解潜力上都是巨大的。当土著微生物由于种种原因不能用来作为修复污染土壤菌种时，就需要在污染的土壤中接种一些高效的外来微生物。近年来，由于生物工程技术的飞速发展，科学家利用基因工程把不同的降解基因移植到同一菌株中，创造出了具有多种降解功能的超级微生物。 2 农药污染土壤的微生物修复 2.1 农药污染土壤的生物修复背景 化学农药作为保障农业丰收的重要手段，在农业生产中发挥着非常重要的作用。然而，由于人们长期的不科学用药，剧毒、高残留、难降解农药的大量使用，我们面临着不断增加的土壤农药污染的环境问题。 2001年联合国环境规划署（UNEP）通过的《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》列出了12种优先控制持久性有机污染物（POPs），其中农药占了9种（艾氏剂、六氯代苯、氯丹、灭蚁灵、狄氏剂、毒杀芬、DDT、异狄氏剂、七氯）；另外，20种被列为潜在持久性有机污染物中农药也占据了大部分。鉴于农药残留的持久性、农药施用的普遍性和农药污染

土壤生物修复技术分述——微生物篇

土壤生物修复技术——微生物篇 生物修复是指在人为作用下，利用活有机物(微生物、植物和小型动物等)促进环境中有毒有害物质的降解或固定，减少其对环境危害的技术。1989年，美国阿拉斯加海域收到大面积石油污染以后才首次大规模应用生物修复技术。除美国外，欧洲各国、加拿大等在植物修复方面也有很大的进展。生物修复是较为理想的一种治理污染的途径，具有处理费用低，对环境影响小、污染高等优点，包括动物修复技术和植物修复技术。 1. 泥浆生物反应器 挖出的土壤加水制成浆状，然后与降解微生物和营养物质在反应器中混合。添加适量的表面活性剂或分散剂可以促进吸附的有机污染物解离，从而促进降解。 降解微生物可以是原来就存在于土壤的微生物，也可以是接种的微生物。要严格控制条件以利于泥浆中有机污染物的降解。处理后的泥浆经脱水处理。脱出的水要进一步处理，以除去其中的污染物，然后可以被循环使用。 (案例)在1992-1993年，美国的德克萨斯州，曾采用该技术处理了一个被多环芳烃、多氯联苯、苯和氯乙烯污染的土壤。共处理了大约3.0×105t土壤和污泥，每吨土壤的处理费用约60英镑。经过11个月的处理以后，苯浓度从608 mg˙kg-1降低到6 mg˙kg-1，氯乙烯浓度从314 mg˙kg-1降低到16 mg˙kg-1。

2. 生物堆制法 基于处理床技术的异位生物处理过程，通过使土堆内的条件最优化而促进污染物的生物降解。挖出的污染土壤被堆成长条形的静态对。添加必要的养分和水分于污染土堆中，必要时加入适量表面活性剂，土堆上还可以安装有喷淋营养物的管道。 (案例)加拿大魁北克省曾采用此法对有机污染的土壤进行示范性处理。污染点为黏质土，土壤中矿物油和油脂浓度为14000 mg˙kg-1。约500m3的污染土壤被转移到一个清洁沥青台上，定期添加养分。由于土壤质地较黏，所以混入泥炭和木屑以改善通透性和结构。处理费用大约为每立方土壤3英镑。34周的处理以后，72%以上的石油烃被降解，添加泥炭和木屑显著提高了降解率。 3. 土地耕作法 原位土地耕作是通过耕翻土壤(但不挖掘和搬运土壤)，补充氧和营养物质以提高土壤微生物的活性，促进污染物的生物降解。异位土地耕作法指将污染土壤挖掘搬运到另一个地点，将污染土壤均匀撒到土地表面，通过耕作方式使污染土壤与表层土壤混合，从而促进污染物生物降解的方法。 (案例)在德国莱茵河附近的一个炼油厂污染物的土壤曾采用此法进行修复。34周后，土壤中石油烃的浓度从12980 mg˙kg-1降低至1273 mg˙kg-1降低了90%以上)。

农药污染土壤的微生物修复研究进展

农药污染土壤的微生物修复研究进展 摘要：近些年来农药的使用不断增多，但利用率比较低，大多数进入土壤中，给土壤带来了严重的破坏，农药污染土壤修复技术引起了研究学者的关注，而微生物种类多、分布广、活性强等特点成为了污染土壤修复的主要形式。本文介绍了农药污染土壤的状况，从微生物修复的机理，微生物的种类，微生物修复的类型以及影响因素等几个方面进行综述，并对未来微生物修复技术进行展望。 关键字：农药污染；土壤；微生物修复 土壤是维护我们生命的重要资源之一，是一切生物赖以生存的基础。随着经济的发展，化学农药普遍应用于农业生产活动中成了不可或缺的一部分。由于人类不合理的想土壤中投入超过自身净能力的农药，从而导致土壤环境质量下降，影响了土壤的生产力，对环境生物安全造成危害。据国家环境保护局统计，目前我国农药年产量约为40万t；我国农业防治需农药25万t，而农药的利用率只有10%—20%，其余的进入农作物、土壤中【1】。江苏省武迸县检测发现，除草醚在稻草中残留全部超标，最高超标7.8倍。【2】中国部分地区DDT S含量超过中国土壤环境一级标准（50mg/kg）的占63.3%，HCH S含量超过一级标准的占33.8%。【3】农药按防治的对象可分为杀虫剂、杀鼠剂、植物生长调节剂、杀螨剂等。我国的农药品种结构不合理，杀虫剂占农药总产量的70%，在70%杀虫剂中，有机磷杀虫剂又占70%。【4】中国环境优先检测有机污染物“黑名单”中列出的10种化学农药，其中有机磷农药就占了7种。【5】这类农药毒性巨大，可对农作物产生直接影响，如果药剂性能比较稳定，农药可长期残留在农作物中，并通过食物链不断积累，到达更高一级的生物体内，进一步的危害到动物、人类的健康，破坏生态环境,由此而造成的经济损失不容乐观。 农药污染土壤的状况日趋严重，已经引起了世界各国的关注，对污染土壤的修复提上日程，成为了众多研究者的对象。 1.农药污染土壤的微生物修复 农药污染土壤的修复可划分为物理修复、化学修复和生物修复。传统的物理和化学修复主要是物理、化学的方法去除土壤中的农药，这种修复技术需把大量的能量、化学药品等投入到土壤中，在去除农药的同时还有可能引起二次污染，土壤结构破坏，土壤肥力退化，运用的成本也比较高。土壤的生物修复是指利用生物的作用将土壤中的有害物质转化为无害物质，具体是指利用微生物或其他生物将存在于土壤、地下水和海洋中的有毒、有害污染物降解为二氧化碳和水或其他无害物质的系统，与物理化学方法相比，被公认为是一种有效、安全、廉价和无二次污染的方法。【6】 生物修复又包括植物修复和微生物修复。微生物具有种类多、繁殖快、代谢类型多、活性强、分布广泛等特点，在农药污染土壤的修复中起着重大作用，将会成为生态环境保护最有价值和最有生命力的生物治疗方法。 1.1农药污染土壤的微生物修复技术的原理 微生物修复技术的实质是生物降解和转化，将土壤中的污染物通过各种反应进行降解、转化成二氧化碳和水。微生物对农药的降解具有选择性，有的微生物把某种农药作为碳源和能源，不仅将农药降解，还促进了自身的生长繁殖。如鞘脂菌属将苯氧基苯甲酸作为唯一的碳源，在降解过程中菌体的浓度不断增加。【7】另一

石油污染土壤的植物微生物联合修复完整版

石油污染土壤的植物微 生物联合修复 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

石油污染土壤的植物-微生物联合修复 摘要: 由于土壤石油污染的日益严重, 其治理技术受到了世界各国的普遍关注, 而生物修复技术具有无二次污染、高效、费用较低等特点,是最具应用前景的土壤修复技术之一。本文着重介绍植物-微生物联合修复技术的研究进展, 并对该领域今后的研究重点进行了展望。 关键词: 石油污染土壤, 生物修复, 植物-微生物联合修复 近年来, 随着石油的勘探开发和区域经济不断发展, 我国石油污染问题日益凸显, 土壤污染日趋严重。在石油的大规模开采、冶炼、运输、使用和处理过程 中, 不可避免地造成石油废弃物对土壤的污染, 这些污染物从各个层面上威胁着生态环境、食品安全和人类健康: 引起土壤理化性质的变化, 导致土壤微生物 群落、微生物区系的变化, 进而破坏土壤生态系统; 影响植物生长发育, 导致粮食减产, 长期食用生长于农业土地上的植物及其产品还会影响人类的健康; 土壤 吸附的石油会随着雨水、灌溉用水慢慢下渗到地下含水层中, 从而污染地下水, 进而构成对人类生存的不良胁迫。因此, 石油污染土壤的治理势在必行。 1 石油污染土壤的修复技术 石油污染土壤的修复技术主要有物理法、化学法和生物法3 种方法, 物理法和化学法虽可以产生一定实效, 但因存在消极处置、费用昂贵或者二次污染严重等明显缺陷, 现在一般仅作为生物治理方法的辅助手段[ 1] ; 而生物法修复以其处理费用低、效果好又可避免二次污染等优势逐渐被人们所重视。 2 石油污染土壤的生物修复技术 生物修复( bioremediat io n) 是利用生物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能, 在环境中对污染物的降解起催化的作用, 即加速去除环境污染物的过程, 可以消除或减弱环境污染物的毒性, 可以减少污染物对人类的健康和生态系统的风险[ 2]。根据修复使用对象不同, 生物修复主要分为植物修复、微生物修复和植物- 微生物联合修复3 种类型。 2. 1 植物修复 植物修复是利用植物与环境之间的相互作用,对环境污染物质进行吸附、吸收、转移、降解、固定、挥发等, 最终使土壤环境得到恢复。植物修复的方式[ 3] : ( 1) 植物提取, 植物吸收积累污染物, 待收获后进行处理, 主要包括热处理、微生物处理和化学处理; ( 2) 植物降解, 植物及其相关微生物区系将污染物转化为无毒物质; ( 3) 植物稳定化, 植物在与土壤的共同作用下将污染物固定, 以减少其对生物与环境的危害。 微生物修复 微生物修复技术是利用土壤中的土着菌或向污染土壤中接种选育的高效降解菌, 在优化的环境条件下, 加速石油污染物的降解。微生物修复是研究最多、应用也最为广泛的一种生物修复方法, 由此产生一系列生物修复技术如土耕法、生物通气法、预制床法、堆肥法、生物反应器等。 2. 3 植物- 微生物联合修复 植物- 微生物修复实际上是利用由土壤、植物、微生物组成的复合体系来共同降解污染物的[ 4] 。该系统在植物修复的同时, 还通过光合作用以及植物 脱落物( 其中含有糖、醇、蛋白质和有机酸等) 为微生物提供氧气和养料, 促进微生物的生长代谢, 加速了其降解污染物的速率。联合修复技术是土壤过滤器、植物净化器和微生物反应器的有效结合, 提高降解率的同时, 改善了土壤肥力, 绿化了油田周边环境。

微生物土壤重金属污染修复的展望

微生物土壤重金属污染修复的展望 摘要：生物修复技术是土壤重金属修复中最具生命力的方法，而微生物在生物修复技术中有着举足轻重的地位。本文总结了近年来微生物修复技术中出现的方法，并对微生物应用于土壤重金属污染修复的新趋势进行了展望。 关键词：土壤污染重金属微生物 0.引言 土壤是农业最基本的生产资料，是陆地生产系统的重要组成部分，是最珍贵的自然资源。土壤有两个重要功能：一是对植物生长提供机械支撑能力，并同时能不断的供应和协调植物生长发育所需要的水、肥、气、热等肥力要素和土壤环境条件的能力。因此人类的衣、食、住、行都离不开土壤。二是从环境科学的角度看，土壤具有同化和代谢外界环境进入到土体物质的能力，即土壤能使输入的物质经过在土壤内的迁移转化，最后变为土体的组成部分或再向外界环境输出，所以土壤是保护环境的重要净化场所。 随着工业化和城镇化的快速发展，以及化肥农药的大量施用，土壤污染问题日益严重，其中，由于工矿企业的大量排放和化肥中大量存在的重金属，使得重金属污染成为土壤污染的最重要的组成部分之一。重金属在土壤中的一般迁移转化的形式是复杂多样的，并且往往是以多种形式错综复杂地结合在一起他们在土壤中的迁移转化，有以下三种形式：机械迁移和转化，化学、物理化学迁移和转化，生物迁移和转化。重金属污染土壤不同于其他的污染物，它通常具有隐蔽性、不可逆性、滞留时间长、易积累、毒性大等特点，正是由于这些特有性质，对其的修复治理问题一直是研究的一个难点[1]。 面对严峻的现实，许多有识之士在重金属土壤的修复方面做了许多卓有成效的工作，取得了显著的成果。土壤修复方法主要包括理化修复和生物修复，其中研究最多的就是污染土壤的生物修复技术，包括植物修复、微生物修复和动物修复。重金属的生物修复有两种途径：一是通过在污染土壤上种植木本植物、经济作物以及生长的野生植物，利用其对重金属的吸收、积累和耐性除去重金属。二是利用生物化学、生物有效性和生物活性原则，把重金属转化为较低毒性产物(络合态、脱烷基、改变价态)；或利用重金属与微生物的亲合性进行吸附及生物学活性最佳的机会，降低重金属的毒性和迁移能力。微生物对土壤中重金属主要有三个作用：一是对重金属离子的溶解与沉淀；二是对重金属离子的生物吸附和富集；三是对重金属的氧化还原[2]。生物修复技术是土壤污染修复的主要处理技术，而微生物修复是土壤生物修复技术的重要组成部分，是最具发展和应用前景的生物学环保新技术[3]。 本文着重对微生物治理土壤重金属污染的趋势和新的研究热点进行总结和展望。 1.微生物与植物 利用富集植物随土壤中重金属进行修复是生物修复技术的热点。根据美国国家环保局的定义，广义上的植物修复技术是指利用植物吸收、降解、挥发、根滤等作用固定土壤、沉积物、污泥及地表、地下水中有害有毒污染物的技术。根据其作用过程和机理，植物修复可分为植物稳定、植物提取和植物会发三种形式。在植物修复过程中，利用微生物对重金属的溶解作用，使土壤中溶解态的重金属离子大量增加，从而增加植物对重金属离子的富集作用。 1.1菌根 菌根是指土壤中某些真菌与植物根的共生体。菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的

微生物修复技术在治理土壤污染中的应用

微生物修复技术在治理土壤污染中的应用何笛 ,湖北大学生命科学学院生物科学 0129, 摘要近日,环保部和国土资源部联合发布《全国土壤污染状况调查公报》显示,全国土壤总的点位超标率为16.1%,总体情况不容乐观。本文简述微生物修复技术 在几种类型的土壤污染中的应用。由于微生物修复技术具有费用低、易操作、没有二次污染等优点,也使其在治理环境污染方面具有广阔的前景。 关键词微生物修复技术;土壤污染;有机质;重金属 土壤是母质、气候、生物和时间等因素共同作用下形成的自然体。从环境的角度看土壤不仅是一种自然资源，也是人类生存环境中的重要组成部分。在长期的生产过程中，人类对利用和改造土壤的同时，也对其造成了一定程度的污染，特别是重金属和有机物对土壤的污染。 生物修复是指利用生物，特别是微生物的代谢活动来减少或清除环境污染中的化学污染物的过程。这种技术涉及生物催化进行的降解、去毒或积累作用，并可用于大面积环境污染的治理，按所采用的生物可分为微生物修复和植物修复。本文主要探讨微生物修复在治理土壤污染中的应用。 1.土壤环境现状当人类利用同土壤过度，超过了土壤的自然恢复力，便生了 土壤侵蚀、沙化、肥力下降、有害物积累等污染问题。 现在世界可耕地面积约29.55亿公顷，世界人均可耕地面积在逐年下降。全球沙漠化面积已达40多亿公顷，并每年一600万公顷的速度增加。据20世纪末的统计资料，我国遭受污染的耕地约600 万公顷，农药污染面积1.3003公顷，遭受酸雨危害的耕地已达260公顷，建筑用地已达29.7公顷，超过计划的7.4%，工业固

体废物堆存量59.2亿吨，占地5.45公顷。可见，全球和我国都面临土地资源在数量和质量上的危机。 2.微生物修复技术在土壤修复中的应用 2.1微生物修复在土壤非固体有机质污染中的应用 2.1.1土壤石油污染的微生物修复目前，中原油田因石油开采污染的土地高达 - 1 - 2666.67公顷以上，而且每年新增加的污染土壤约133.33公顷。 微生物修复对石油污染地的修复方法通常采用两种方法，一种是通过增加营养盐以促使土著微生物的生长。土著微生物种群长时间暴露在特定的污染化合物中时，某些亚种会形成有限的代谢能力以利用华讲解污染物。当加入N、P等生长必须的营养物后，会加快这些微生物的代谢过程，促进微生物对污染物的降解。另一种是通过生物反应器培养，增加有益微生物的数量，然后再将这些微生物混合类群接种到污染低进行生长繁殖。 也可利用基因工程技术构建工程菌以清除石油，据报道，美国的研究者把4种假单胞菌的基因组入到同一个菌株细胞中，构建了一种有超常降解能力的超级细菌。这种细菌几小时内能“吃掉”浮游中2/3的烃类，而自然细菌则需要一年多才能消除这些油污烃。 微生物对石油的降解实际是一种生物氧化作用，其主要代谢途径有如下几种:?将石油烃分解为CO2和H2O;?将石油烃转化为生命物质，如氨基酸、脂类等;? 将石油烃转化为其他物质，如各种醇、酚等。微生物对石油烃的代谢还需依靠其细胞壁表明的一种由糖脂组成的特殊吸收系统。该系统可以使石油烃类化合物充分乳化，然后被吸收和利用。 2.2.2土壤农药、化肥污染的微生物修复一种化学物质，不管是短期的还是持久的、迁移的还是稳定的、活性的货非活性的，其环境行为很大程度上都取决于微