熊張東

（安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院，安徽 蚌埠 233000）

1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀

1.1 土壤重金屬污染的來源

土壤重金屬污染的來源主要分為自然因素和人為因素。其中，自然因素又分為土壤成土母質(zhì)、巖石的風(fēng)化作用和火山爆發(fā)等原因[1]。

人為因素作為主要因素包括：①工業(yè)廢棄物：工業(yè)三廢均通過不同方式和程度對土壤造成污染，固廢的處理不當(dāng)造成重金屬進(jìn)入土壤，廢水通過地表流動進(jìn)去土壤，大氣污染物則通過降水在地面富集[2]；②農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：為了的追求農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，大量使用了農(nóng)藥化肥等含有重金屬的產(chǎn)品[3]，同時使用污水灌溉以及產(chǎn)生的廢棄物使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生了嚴(yán)重的重金屬污染問題；

1.2 土壤重金屬污染的特點和危害

土壤的重金屬污染其危害大致分為幾個方面：①對動物及人體的危害：低濃度重金屬通過生物鏈富集或者濃度超過安全標(biāo)準(zhǔn)直接對人體和動物造成生理性的損傷；②對植物的損害：通過對植物生理活性酶的影響，間接影響植物生長，降低產(chǎn)量。如土壤重金屬鎘含量過高會破壞植物葉片的葉綠素結(jié)構(gòu)并最終導(dǎo)致植物衰亡，給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來嚴(yán)重的影響；③對土壤微環(huán)境的影響：包括生物群落結(jié)構(gòu)改變、生物量降低、功能下降等。

1.3 重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)

近些年借鑒國外技術(shù)和通過自身實踐，我國形成常見實用的方法如表1。

2 微生物修復(fù)技術(shù)

2.1 基本微生物修復(fù)技術(shù)及其機理

2.1.1 吸附

微生物對重金屬的吸附從吸附位置劃分，主要分為胞外的絡(luò)合和沉淀作用、表面吸附以及胞內(nèi)的積累作用。微生物細(xì)胞壁表面存在豐富基團(tuán)如羥基（-OH）、羧基（-COOH）和羰基（-C=O-）等，這些電負(fù)性的官能團(tuán)可以與重金屬離子結(jié)合生成沉淀也可以通過配位發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成絡(luò)合物；有研究表明，微生物細(xì)胞壁在滅活狀態(tài)同樣具有吸附能力。

2.1.2 溶解

溶解過程重要物質(zhì)是低分子有機酸，這是一類由微生物代謝生成在土壤系統(tǒng)中大量存在的物質(zhì)，如檸檬酸、乙二酸、草酸等，一方面可以通過改變土壤環(huán)境酸堿度，釋放出可絡(luò)合溶解的重金屬離子，促進(jìn)重金屬進(jìn)入土壤液相中，利于遷移降低吸收；另一方面可以采用微生物修復(fù)與植物修復(fù)聯(lián)合使用，及時吸收溶出金屬離子，富集到植株體內(nèi)，能夠有效從土壤中去除重金屬。

2.1.3 轉(zhuǎn)化

生物轉(zhuǎn)化機理在于微生物自身的新陳代謝過程和產(chǎn)物改變重金屬的遷移性或離子價態(tài)來降低毒性作用，生物轉(zhuǎn)化是改變化學(xué)物質(zhì)毒性和生物敏感性的關(guān)鍵毒代動力學(xué)過程，主要方式有氧化還原、甲基反應(yīng)（甲基化和去甲基）以及配位絡(luò)合等。

2.1.4 菌根修復(fù)

天然菌根是在土壤環(huán)境中，真菌和植物根系以互利為前提建立的共生生長關(guān)系，這種合作使真菌有生長場所，同時擴(kuò)大了根系的面積，能分泌有機酸物質(zhì)溶解重金屬，同時能通過離子交換、分泌配位體等方式固定重金屬，減少重金屬進(jìn)入植株，降低脅迫性。

表1 常見實用重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)

2.2 微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

微生物-植物聯(lián)合修復(fù)是在傳統(tǒng)單一修復(fù)技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)的新技術(shù)，既能保留微生物和植物的修復(fù)能力，也科學(xué)的融合了植物和微生物的特點，以太陽能作為動力源，整體處理效果環(huán)境友好，可大面積使用，處理效果得到加成。

3 討論

土壤重金屬污染問題是人類必須正視的矛盾問題，如何保證經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長而又讓環(huán)境可持續(xù)發(fā)展需要政策的把控，也需要科研力量的投入，需要進(jìn)行大量詳細(xì)的試驗，修復(fù)不同地區(qū)不同重金屬污染的土壤，取得良好效果。