李曉娟，辛 秀

（1.南陽市生態(tài)環(huán)境局，河南 南陽 473000；2.鎮(zhèn)平縣環(huán)境保護(hù)局，河南 鎮(zhèn)平 474250）

現(xiàn)在，由于對重金屬資源的開采，以鉛鋅礦為主，所以便出現(xiàn)了一些土壤重金屬污染的問題。經(jīng)過了較長的一段時間，國內(nèi)外的眾多學(xué)者都對鉛鋅礦區(qū)的重金屬污染治理技術(shù)的研究進(jìn)行了大量的工作，在長期研究的基礎(chǔ)上也取得了一定的成效。目前，針對我國的鉛鋅礦區(qū)土壤重金屬污染的修復(fù)治理的方法有很多，包括的主要有以下幾種：物理的修復(fù)方法、化學(xué)的修復(fù)方法以及玻璃化、土壤沖洗、電動修復(fù)等技術(shù)[1]。但是，這些固有的方法也存在一些的缺點，如他們的工程量比較大，投資也比較昂貴，對其進(jìn)行修復(fù)的成本也極高，鉛鋅礦區(qū)重金屬的開采工作會影響土壤的結(jié)構(gòu)，如應(yīng)用這些修復(fù)技術(shù)它們治理土壤的面積較小，是難以得到大面積的推廣和運用的。近些年來，對自然環(huán)境的擾動比較少、針對土壤污染來說修復(fù)成本也比較低，并且這項技術(shù)也能得到大面積推廣應(yīng)用的生物修復(fù)技術(shù)也漸漸應(yīng)運而生，為重金屬的污染治理工作提供了一種新的途徑。其中植物修復(fù)技術(shù)就是所謂的利用植物本身的提取、吸收、分解、轉(zhuǎn)化、固定土壤、沉積物、污泥或地表、地下水中有毒有害的污染物的技術(shù)的總稱。

土壤污染中重金屬污染來源比較廣泛、危害也比較嚴(yán)重，它已經(jīng)成為了環(huán)境污染防治的重中之重。對于土壤的污染防治工作，首先要先采取預(yù)防為主，治理為輔，防治相結(jié)合的原則，如果要是污染了以后再去治理污染，這樣就會付出大的代價。當(dāng)前，關(guān)于鉛鋅礦區(qū)土壤重金屬污染的主要修復(fù)治理的方法是將土壤中的重金屬移出土體，或者可以降低其的遷移性和生物的有效性，在這方面已經(jīng)取得了較有意義的成果。

1 土壤重金屬污染修復(fù)治理技術(shù)設(shè)計

對于傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)治理的土壤重金屬污染來說，其治理的工程量比較大，而且操作起來也不夠便捷，傳統(tǒng)技術(shù)還存在著二次污染的風(fēng)險，這也促使對這項治理技術(shù)的研究人員尋求新的治理技術(shù)。然而，針對鉛鋅礦區(qū)土壤重金屬的污染問題，生物修復(fù)技術(shù)是一種較為生態(tài)的方法，它是利用一些植物、動物，或者是在土壤中添加微生物的方法去降解土壤中的污染物，從而達(dá)到緩解土壤污染或清除土壤污染物的成效。

1.1 利用植物進(jìn)行修復(fù)

利用植物去除去土壤中存在的重金屬污染物的研究，使使用植物進(jìn)行修復(fù)的方法逐漸應(yīng)用在對于土壤重金屬污染治理的領(lǐng)域。自然界中有豐富多彩的植物，有些植物中存在對于某一種重金屬元素或者幾種重金屬元素具有超富集的能力，植物能夠?qū)⑼寥乐兄亟饘僭赝ㄟ^植物根系轉(zhuǎn)移到植物的莖、葉、果實等各個部分之中，從而降低土壤中重金屬的污染物含量，這種植物被稱為超富集植物，它對于金屬元素的吸收量一般會超過一般植物的100倍以上[2]。植物修復(fù)技術(shù)就是所謂的利用植物及植物本身根際微生物體系的物理、化學(xué)或生物過程來吸收、揮發(fā)、轉(zhuǎn)化、降解或固定土壤污染物的一種原位生物修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)這項技術(shù)它經(jīng)濟、環(huán)保、清潔、安全、不破環(huán)土壤的結(jié)構(gòu)、不會造成二次污染等這些特性逐漸引起了國家環(huán)保部分和研究人員的廣泛關(guān)注，這也是近些年來發(fā)展起來的一種最綠色、最生態(tài)的一項技術(shù)，它主要就是用于去清除土壤中的重金屬污染的，這項技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)成為一種重要手段去解決土壤中存在的重金屬污染問題。植物修復(fù)技術(shù)的核心問題就是找到超富集的植物。我國的科研團隊研發(fā)出來的以超富集植物蜈蚣草來提取污染土壤中鉛、鋅等重金屬污染物，并在一個地區(qū)進(jìn)行試點，在因鉛鋅開采的礦區(qū)，從而土壤遭到破環(huán)的農(nóng)田里，通過在農(nóng)田中種植超富集植物蜈蚣草，將土壤中存在的重金屬從土壤中進(jìn)行提取出來，并對其進(jìn)行無害化的處理。目前試點范圍農(nóng)田已經(jīng)實現(xiàn)了植物種植，種植的桑葉也能夠達(dá)到進(jìn)行養(yǎng)蠶的標(biāo)準(zhǔn)，蠶繭中的重金屬含量也降到了安全的范圍之內(nèi)[3]。結(jié)果表明其他植物例如雜交狼尾草、高丹草、蘇丹草種植到土壤中也可用于對污染區(qū)土壤的修復(fù)治理。海州香薷、鴨跖草和蓖麻這些也成為修復(fù)土壤污染中最具有研究潛力和應(yīng)用前景的植物。我們在研究尋找具有的超富集植物的同時，也加強對其植物耐性和它本身如何解毒機理的深入探討。

1.2 利用動物修復(fù)進(jìn)行

動物修復(fù)就是所謂的利用土壤動物群（如蚯蚓、鼠類等），它們通過直接地吸收、轉(zhuǎn)化和分解或者間接地改善土壤的理化性質(zhì)，從而提高土壤的肥力，促進(jìn)植物和微生物的生長等積極作用來修復(fù)土壤的污染問題的過程。這項技術(shù)包括把生長在被污染的土壤中的植物體、果實等拿來飼喂動物，通過研究動物的生化變異等外顯作用來研究土壤的污染狀況程度，或者另一種方法是直接把土壤中的動物飼養(yǎng)在具有污染的土壤中做相關(guān)的研究，例如蚯蚓、虹蝴、線蟲等這些蟲類。其中，蚯蚓被認(rèn)為是主要的大型土壤動物類群，它能夠使土壤的物理結(jié)構(gòu)、通氣性和透水性都得到改善，從而使土壤肥力得到增強，對于改善土壤的環(huán)境能夠起到重要的作用[4]。蚯蚓也可以被作為土壤中重金屬污染的指示生物。在鏡像修復(fù)的過程中，通過對蚯蚓的活動和植物的生長的觀察，土壤中的重金屬被蚯蚓和具有富集能力的植物，再通過蚯蚓、蚓糞等的收集及植物的收獲等，使得土壤中的重金屬含量逐步得到降低，從而達(dá)到徹底地去除土壤中重金屬的效果。

這也是一種較為安全、綠色的修復(fù)治理土壤的方法，這項技術(shù)也不會破壞土壤結(jié)構(gòu)，還能夠起到改善土壤狀況的作用。

1.3 利用微生物進(jìn)行修復(fù)

微生物對于重金屬污染物的修復(fù)是利用其土壤中的某些微生物，比如說藻類、細(xì)菌、真菌等這些微生物，其對土壤中重金屬的污染物進(jìn)行吸收、沉淀、氧化和還原等，從而使土壤中重金屬毒性得到降低。微生物中包括豐富的肽聚糖、脂多糖、磷壁酸和胞外多糖等較為強有力的重金屬整合的物質(zhì)[5]，或者在微生物進(jìn)行代謝過程中就會產(chǎn)生一些多種低分子的有機酸或絡(luò)合物，他們可以起到溶解或沉淀重金屬離子，有的還可以通過氧化還原的作用去改變重金屬的形態(tài)用來降低污染物的危害或?qū)⑽廴疚锱懦鐾馏w。

土壤中存在的微生物種類比較繁多，但對于受污染的土壤來說，不一定存在那些能夠降解相應(yīng)污染物的微生物種群。為了提高土壤中污染物的降解效果，需要進(jìn)行接種那些具有某些特定降解功能的微生物，讓其成為土壤中優(yōu)勢的微生物種群。

利用微生物進(jìn)行修復(fù)治理重金屬污染的土壤，其技術(shù)核心就是借助具有高效的降解菌群對于污染物的降解作用。目前，用的降解菌主要包括有土著菌、外來菌和基因工程菌等這些游離菌。由于在降解過程中，污染物的成分會變得更加復(fù)雜，一些次生的代謝物和中間降解產(chǎn)物的毒性會變得更大，游離微生物會表現(xiàn)出單位體積內(nèi)有效降解菌的濃度變低、與土著菌的競爭會處于弱勢地位、抗毒性的侵害能力會變差等[6]。固定化的技術(shù)可以對完整的微生物細(xì)胞進(jìn)行固定，避免因為人為因素去破壞生物酶的活性和生化反應(yīng)的穩(wěn)定性，從而提高單位體積介質(zhì)之間存在的微生物的細(xì)胞密度，固定化之后的微生物可以保持長期的活性，這些細(xì)胞顆粒所處的微環(huán)境也有利于去屏蔽土著菌、噬菌體和毒性物質(zhì)對于微生物體的惡性競爭、吞噬和毒害等，使其能夠在復(fù)雜的環(huán)境中達(dá)到穩(wěn)定并且高效地發(fā)揮。

2 結(jié)語

鉛鋅礦區(qū)的土壤重金屬污染治理已經(jīng)成為了一個需要迫切解決的問題。對于礦區(qū)的治理是一個系統(tǒng)性工程，需要有序推進(jìn)?，F(xiàn)代的修復(fù)治理技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)該要多從生態(tài)學(xué)的角度去出發(fā)，在修復(fù)土壤污染的同時，也要使正常的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能得到維護(hù)，實現(xiàn)人與自然的和諧相處。對于污染土壤的修復(fù)治理工作來說，這是一個比較復(fù)雜的過程，受多種因素的影響。因此，在進(jìn)行修復(fù)治理的實踐中，可以將物理、化學(xué)和生物的多種方法融合起來進(jìn)行使用，使其構(gòu)成一個良好的技術(shù)體系，用更好的方式去解決土壤重金屬污染的難題。