□楊曉瓊

(河南師范大學(xué) 河南 新鄉(xiāng) 453000)

重金屬污染土壤的植物
——微生物聯(lián)合修復(fù)

□楊曉瓊

(河南師范大學(xué) 河南 新鄉(xiāng) 453000)

土壤重金屬污染問題日益嚴(yán)重，在全球范圍內(nèi)受到極大關(guān)注。大多數(shù)重金屬元素具有強(qiáng)生物毒性危害極大，在人體內(nèi)累積可造成慢性中毒，研究重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)具有重要意義。本文概述了植物-微生物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的研究進(jìn)展，并提出了對(duì)植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)發(fā)展的展望，以期為實(shí)際治理重金屬污染土壤提供依據(jù)。

重金屬；土壤；植物-微生物；修復(fù)

土壤重金屬污染（Heavy metal pollution of the soil）是指由于人類活動(dòng)，致使微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引起的含量過高，并由其或其化合物造成的污染。本文主要介紹了微生物——植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的技術(shù)。

1 植物修復(fù)、微生物修復(fù)以及植物——微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)是指直接利用綠色植物來轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化污染物使其對(duì)環(huán)境無害的過程。具有成本低、原位修復(fù)不破壞生態(tài)環(huán)境、符合可持續(xù)發(fā)展治理污染的模式等優(yōu)點(diǎn)，引起人們關(guān)注。土壤微生物修復(fù)是指利用自然存在的土著微生物或人工馴化的功能微生物，在適宜環(huán)境條件下，通過自身代謝降低土壤中有害污染物或?qū)⑵浣到獬蔁o害物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)。因其具有高效、低成本、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢(shì)，受到人們關(guān)注，已成為治理土壤污染修復(fù)的重要組成部分。

但是單純植物修復(fù)及單純微生物修復(fù)又有一定限制，如：目前發(fā)現(xiàn)的能用于植物修復(fù)的具有超富集能力的植物種類少，其生物量較小積累重金屬量有限，積累速率有限等；微生物修復(fù)中大多數(shù)自然存在的微生物的重金屬還原能力有限，微生物對(duì)生存環(huán)境有一定要求，且大多數(shù)微生物只能通過將強(qiáng)毒性的重金屬元素轉(zhuǎn)化為弱毒性的重金屬元素來降低重金屬污染程度，并非完全去除土壤中重金屬。而植物——微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)能在很大程度上彌補(bǔ)單純植物和單純微生物修復(fù)重金屬污染的缺憾。植物——微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)是利用土壤——植物——微生物復(fù)合體系，植物修復(fù)技術(shù)和微生物修復(fù)技術(shù)聯(lián)合使用相互促進(jìn)，共同降低土壤污染物、緩解環(huán)境污染的一種新興生物修復(fù)技術(shù)。

2 植物——微生物修復(fù)技術(shù)的研究

羅巧玉等介紹了叢枝菌根（Arbuscular Mycorrhizae, AM）真菌與宿主植物互惠共生體在重金屬污染土壤生物修復(fù)作用中的最新研究進(jìn)展，如能增強(qiáng)植物對(duì)Zn、Pb、Cu、As和Cd等重金屬的脅迫耐受及吸收量。河小燕的研究表明，小葉女貞（Ligustrum quihour Carr）與根際真菌聯(lián)合培養(yǎng)時(shí)在鋅、鎘復(fù)合污染下，苗木對(duì)鋅吸收系數(shù)為0.51，轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為1.55，對(duì)鎘吸收系數(shù)為0.41，轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為0.48，兩種修復(fù)技術(shù)聯(lián)合使用對(duì)土壤重金屬鋅、鎘修復(fù)效應(yīng)明顯提高。孫瑞波等對(duì)南京棲霞重金屬污染區(qū)5種植物及其根際土壤微生物的研究表明，根際土壤微生物尤其是具有重金屬抗性的活性細(xì)菌有可能促進(jìn)土壤重金屬的活化，由此促進(jìn)植物體對(duì)重金屬的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。

3 對(duì)重金屬污染土壤的植物——微生物聯(lián)合修復(fù)的展望

重金屬污染對(duì)環(huán)境及環(huán)境中的生物危害極大，因此研究重金屬污染修復(fù)具有重要意義，植物——微生物修復(fù)技術(shù)已成為重金屬污染土壤環(huán)境治理的重要組成部分。國內(nèi)外對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)的研究已經(jīng)比較多，但仍需進(jìn)一步深入研究，對(duì)植物——微生物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的研究工作還可以在以下幾個(gè)方面發(fā)展：

（1）繼續(xù)篩選自然界中的超富集植物，篩選出更多具有超富集重金屬能力的植物；

（2）進(jìn)一步篩選超積累植物根際具有重金屬抗性等功能的細(xì)菌。微生物對(duì)污染環(huán)境存在適應(yīng)性的分化，長期受重金屬污染的土壤中存在豐富的耐重金屬微生物資源，篩選良好的具抗性細(xì)菌對(duì)進(jìn)一步發(fā)展植物——微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)至關(guān)重要；

（3）深入研究超富集植物及具抗性細(xì)菌的作用及機(jī)理，在分子水平上研究，找出與其功能相關(guān)的基因及蛋白質(zhì)，利用轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，開發(fā)新的具有更大生物量和富集量的植物，以及具有較高還原性的微生物；

（4）繼續(xù)研究積累后植物體內(nèi)的重金屬的后續(xù)處理工作，能有效處理含重金屬植物體并高效回收植物體內(nèi)重金屬；

（5）目前對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)的研究大多在實(shí)驗(yàn)室水平，由于實(shí)驗(yàn)條件往往比較單一而實(shí)際環(huán)境土壤情況比較復(fù)雜，如何更好的將植物——微生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際土壤重金屬污染治理中將成為今后研究的熱點(diǎn)問題。

[1]羅巧玉,王曉娟,林雙雙,等.AM真菌對(duì)重金屬污染土壤生物修復(fù)的應(yīng)用與機(jī)理[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(13): 3898-3906.

1004-7026（2017）05-0077-01

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10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.05.046

楊曉瓊（1995-），女，漢，河南省洛陽市，河南師范大學(xué)，2014級(jí)在讀本科生，研究方向：環(huán)境，微生物。