土壤重金属污染微生物修复技术浅析

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微生物种类繁多,数量庞大,分布广泛,功能多样,是土壤生命体的有机构成,可作为表征土壤生态环境变化的一个重要指标。微生物修复主要是利用土著微生物或人为投加的特效微生物在特定的条件下吸收、转化、固化或分解土壤、水体中的重金属污染物,改善环境质量、促进生态修复的一种生物措施。是一种低耗、高效、环保安全的修复技术。

    微生物修复具有环境友好、安全生态、低耗等优点,是一种健康、经济、可持续的重金属污染修复技术。在汉斯出版社《土壤科学》期刊中,有论文通过文献调研,综述了微生物对重金属污染的修复现状、修复机理、影响因素及强化修复等,以期为重金属污染微生物修复提供参考。

    细菌作为微生物中的最大群体,它本身及其产生的各种物质广泛参与水体、土壤、矿渣和沉积物等环境中的多种反应,进而影响诸多元素的迁移转化。许多真菌对重金属具有抗性和吸附性,尤其在重金属污染区域存活的真菌具有较强耐性,对甄选区域优势生物种群具有指导意义。目前,对菌根真菌、大型真菌、酿酒酵母、青霉菌及曲霉菌等修复重金属污染研究较多。另外不同重金属之间的相互作用,微生物去除重金属的能力会随重金属复合的种类及浓度的不同而不同,对其污染的土壤修复具有很高的挑战性。

    pH是影响微生物抗重金属能力的重要因素。不同的菌丝体,对重金属的吸附能力受PH值的影响,菌根真菌在不同的pH环境下生物量会发生显著的变化。随着PH值的降低,重金属的吸附性减弱,从而移动性增强,反之,重金属与OH−生产氢氧化物沉淀,降低金属离子的移动性。但在强碱环境下,金属离子易于OH−形成络合物,其移动性反而增强。在某一浓度微生物对重金属的吸收随外界条件不同而不同,有其最适合的pH条件。

    微生物物种资源丰富,对修复重金属污染具有多方优势,且随着分子生物学技术的不断发展,微生物修复重金属的机理研究将更加深入,从中发现和可利用的微生物将不断充实,其修复能力也将不断增强。同时,研究特定重金属污染生境下的土著微生物的细胞结构、吸附重金属的成分、修复机理等对强化微生物修复能力具有很大推动作用。

    对微生物修复重金属污染的各个环节加以研究、分析、调控有助于提高修复效率,同时也便于掌握微生物修复的安全性和可控性。复合重金属污染、高浓度重金属污染是重金属污染修复的难点和重点,在研究强化各类修复技术的同时,做好各类修复技术的复合,处理好现有物理、化学、生物及工程修复技术优缺点,发挥所长,制定一套复合修复系统,实现最大的修复效应。
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