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摘 要 当前，随着我国各个产业的飞速发展，土壤污染问题受到越来越多关注。在土壤污染中，重金属是造成土壤污染的核心原因，也是最难分解的污染物。当前，随着科技水平不断提高，微生物修复技术逐步被应用于重金属污染和防治方面。通过微生物对重金属的消化和分解作用，可降低土壤中重金属含量，达到修复土壤的目的。基于此，分析了我国土壤重金属污染现状以及土壤重金属的危害，探讨了土壤重金属污染的微生物修复技术。
关键词 重金属;土壤污染;微生物修复技术
中图分类号：F302.1 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.29.071
土壤是人们赖以生存的基础，粮食的供给、住房的建造都离不开土壤。在社会发展过程中，土壤也一直扮演着重要角色，掌握绝大多数战略资源，但与此同时，土壤也随着社会的发展受到了一定影响。在社会的发展过程中，多数污染物都采用深埋等手段进行处理，严重污染了土壤环境。而伴随着工业化不断推进禽畜养殖作物种植都对土壤提出了更高要求。因此，改善土壤环境，修复土壤显得尤为重要。
1 土壤重金属污染现状
不同地区土壤中重金属的种类不同，且不同种类的重金属造成的污染类别以及污染程度也有较大差别。城市中土壤污染的来源是大气降尘，大气中的重金属被雨滴、雪花等介质包裹，滴落在土壤中，被土壤吸收相关研究表明，道路旁土壤中铅的含量居高不下，公园的土壤中除了铅元素之外还含有大量的铜元素和锌元素。而且，这些地区土壤中的重金属含量并不稳定，还在持续增长[1]。人类的活动面积越大，科技发展的覆盖面积越广，土壤中的重金属的含量也就越高。土壤受到重金属污染，对于全国范围内造成的影响巨大，单纯从生产方面来看，仅一年的时间内就会造成上千万吨粮食减产，而且每年还有超过1 200多万吨的粮食被污染，无法食用，将这些损失换算成人民币，那么1年时间内由于土壤污染造成的粮食浪费就有200亿元之多。因此，重金属污染土壤的修复工作刻不容缓。
2 土壤重金属污染的影响
2.1 影响土壤中动物生长
土壤遭受污染，对土壤中生长和生活的植物、动物而言是一个毁灭性的打击。现如今，由于多种重金属掺杂在土壤中，土壤中呈现出高度富集重金属状态，这些高密度的重金属严重危及土壤中动物的生命[2]。相关研究表明，过于富集化的土壤会给在土壤中生活的动物（如蚯蚓、线虫等无脊椎动物）的生长造成負面影响，使这些动物生长受损。此外，土壤重金属污染还会对土壤中动物群体的数量以及群体结构产生影响，最终影响土壤生态系统的平衡和稳定。
2.2 影响作物的质量
土壤重金属污染对动物的影响比较直观，可以通过观察及时发现，但对植物的影响则由于植物生长缓慢以及外在表现微弱等，很难直观发展植物受到的影响，进而错过最佳抢救时机，造成植物大面积死亡或者受到严重污染，丧失使用价值[3]。农田土壤受到重金属污染，会导致农作物内部的相关物质、酶等生物元素大量流失，农作物丧失生物活性，就会影响到自身的生长和发育。一旦作物中积累过多重金属元素，就很容易通过植物的内部运输，体现在物的果实中，导致作物失去食用价值，给种植户带来经济。
2.3 威胁人体健康
土壤受到污染，并非人类可以免受伤害，恰恰相反，人类是和土壤有最密切联系的物种。人类从日常饮食到生活起居，没有一项可以抛开土壤独立完成。就饮食方面，没有土壤，植物就无法生长，人们也就无法获取食物。因此，土壤中的重金属被植物吸收后又被动物吞食，最终还是会汇聚在人体中，影响人体健康。大量重金属摄入会严重损伤人的身体构造，对新陈代谢的器官以及正常的生理活动造成严重危害，进而对人的生命健康造成影响[4]。另外，人类经常会和土壤直接接触，在接触过程中土壤中的微小重金属也会通过人体的表皮系统进入到人体内部，伴随血液等体液在体内运动，影响人的生长和发育。
3 微生物修复技术
3.1 细菌修复技术
细菌修复技术可以显著改善受重金属污染土壤的质量，而且这种修复方式也是当前使用较为广泛，并且效果较好的一种方式。在自然环境中，细菌为大面积存在的特殊生物，土壤中蕴含着数不清的细菌。这些细菌往往都有自己的作用，共同维持整个土壤生态环境的稳定[5-7]。
应用于土壤重金属修复中的细菌通常都是从受到严重污染的土壤中提取出来，之后进行区分，并分别进行培养和纯化得出的。经过这些步骤处理的细菌具备一定的抗性，可以实现对土壤中重金属的清理。
3.2 真菌修复技术
真菌修复技术中真菌大多数都是从植物的根茎细胞中提取的，这类细胞具备较强的生物活性，而且具有修复细胞的作用，如丛枝菌根就可以修复土壤，并且净化土壤环境，降低重金属含量[8]。采用真菌修复土壤，经过提取处理的真菌可以和土壤中的重金属直接发生反应，降低重金属的散发特性，修复土壤的生物环境状态，改善土壤面貌[9]。此外，AM真菌可以降低重金属对植物的毒害作用，促使植物发挥修复土壤的功能。
3.3 微藻修复技术
微藻修复技术当前已经在废水处理以及土壤治理等多方面起到了较好的效果，技术已经相对成熟。该技术的核心应用场所是一些养殖废水、城市污泥发酵液、染印废水等区域，用于治理水域污染。微藻主要利用自身生活在水域的特性压制重金属的扩散影响能力，限制重金属的影响范围，以降低重金属对水域的长期影响[10]。降低水域污染，在一定程度上可以减少其对地面土壤的污染，进而实现土壤污染治理。
4 结语
当前，土壤重金属污染难以完全避免，只能对重金属污染范围进行一定限制，降低重金属的影响效果。而通过细菌修复、真菌修复以及微藻修复技术可以解决当前已经出现的绝大多数重金属污染问题，且在科技发展阶段，通过技术手段实现对环境的保护也是当前科技发展的重点[11]。
参考文献：
[1] 熊张东.重金属污染土壤的微生物原位修复技术研究进展[J].世界有色金属，2019（9）：269-270.
[2] 王确，张今大，陈哲晗，等.重金属污染土壤修复技术研究进展[J].能源环境保护，2019，33（3）：5-9.
[3] 胡远妹，周俊，刘海龙，等.基于Web of Science对土壤重金属污染修复研究的计量分析[J].土壤学报，2018，55（3）：707-720.
[4] 蒋淼，张丹，支月娥，等.强化龙葵富集镉根际促生菌的分离、筛选与鉴定[J].微生物学通报，2019，46（9）：2231-2240.
[5] 郜雅静，李建华，靳东升，等.重金属污染土壤的微生物修复技术探讨[J].山西农业科学，2018，46（1）：150-154.
[6] 孙立群.铁尾矿土壤化利用及重金属污染的微生物修复技术[D].济南：山东大学，2017.
[7] 陆伟.重金属污染土壤修复技术的发展现状和趋势[A].《环境工程》编委会、工业建筑杂志社有限公司.《环境工程》2018年全国学术年会论文集（下册）[C].《环境工程》编委会、工业建筑杂志社有限公司：《环境工程》编辑部，2018：815-818.
[8] 卢晋晶，郜春花，武雪萍，等.植物-微生物联合修复技术在Cd污染土壤中的研究进展[J].山西农业科学，2019，47（6）：1115-1120.
[9] 徐少慧，蒋代华，史鼎鼎，等.重金属复合污染土壤中耐铅镉微生物的筛选及鉴定[J].应用与环境生物学报，2019，25（3）：532-538.
[10] 陈正.稻田重金属污染土壤的微生物电化学修复方法[A].中国土壤学会土壤环境专业委员会.中国土壤学会土壤环境专业委员会第二十次会议暨农田土壤污染与修复研讨会摘要集[C].中国土壤学会土壤环境专业委员会：中国土壤学会土壤环境专业委员会，2018：24.
[11] 张军，蔺亚青，胡方洁，等.土壤重金属污染联合修复技术研究进展[J].应用化工，2018，47（5）：1038-1042，1047.
（责任编辑：赵中正）
关键词 重金属;土壤污染;微生物修复技术
中图分类号：F302.1 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.29.071
土壤是人们赖以生存的基础，粮食的供给、住房的建造都离不开土壤。在社会发展过程中，土壤也一直扮演着重要角色，掌握绝大多数战略资源，但与此同时，土壤也随着社会的发展受到了一定影响。在社会的发展过程中，多数污染物都采用深埋等手段进行处理，严重污染了土壤环境。而伴随着工业化不断推进禽畜养殖作物种植都对土壤提出了更高要求。因此，改善土壤环境，修复土壤显得尤为重要。
1 土壤重金属污染现状
不同地区土壤中重金属的种类不同，且不同种类的重金属造成的污染类别以及污染程度也有较大差别。城市中土壤污染的来源是大气降尘，大气中的重金属被雨滴、雪花等介质包裹，滴落在土壤中，被土壤吸收相关研究表明，道路旁土壤中铅的含量居高不下，公园的土壤中除了铅元素之外还含有大量的铜元素和锌元素。而且，这些地区土壤中的重金属含量并不稳定，还在持续增长[1]。人类的活动面积越大，科技发展的覆盖面积越广，土壤中的重金属的含量也就越高。土壤受到重金属污染，对于全国范围内造成的影响巨大，单纯从生产方面来看，仅一年的时间内就会造成上千万吨粮食减产，而且每年还有超过1 200多万吨的粮食被污染，无法食用，将这些损失换算成人民币，那么1年时间内由于土壤污染造成的粮食浪费就有200亿元之多。因此，重金属污染土壤的修复工作刻不容缓。
2 土壤重金属污染的影响
2.1 影响土壤中动物生长
土壤遭受污染，对土壤中生长和生活的植物、动物而言是一个毁灭性的打击。现如今，由于多种重金属掺杂在土壤中，土壤中呈现出高度富集重金属状态，这些高密度的重金属严重危及土壤中动物的生命[2]。相关研究表明，过于富集化的土壤会给在土壤中生活的动物（如蚯蚓、线虫等无脊椎动物）的生长造成負面影响，使这些动物生长受损。此外，土壤重金属污染还会对土壤中动物群体的数量以及群体结构产生影响，最终影响土壤生态系统的平衡和稳定。
2.2 影响作物的质量
土壤重金属污染对动物的影响比较直观，可以通过观察及时发现，但对植物的影响则由于植物生长缓慢以及外在表现微弱等，很难直观发展植物受到的影响，进而错过最佳抢救时机，造成植物大面积死亡或者受到严重污染，丧失使用价值[3]。农田土壤受到重金属污染，会导致农作物内部的相关物质、酶等生物元素大量流失，农作物丧失生物活性，就会影响到自身的生长和发育。一旦作物中积累过多重金属元素，就很容易通过植物的内部运输，体现在物的果实中，导致作物失去食用价值，给种植户带来经济。
2.3 威胁人体健康
土壤受到污染，并非人类可以免受伤害，恰恰相反，人类是和土壤有最密切联系的物种。人类从日常饮食到生活起居，没有一项可以抛开土壤独立完成。就饮食方面，没有土壤，植物就无法生长，人们也就无法获取食物。因此，土壤中的重金属被植物吸收后又被动物吞食，最终还是会汇聚在人体中，影响人体健康。大量重金属摄入会严重损伤人的身体构造，对新陈代谢的器官以及正常的生理活动造成严重危害，进而对人的生命健康造成影响[4]。另外，人类经常会和土壤直接接触，在接触过程中土壤中的微小重金属也会通过人体的表皮系统进入到人体内部，伴随血液等体液在体内运动，影响人的生长和发育。
3 微生物修复技术
3.1 细菌修复技术
细菌修复技术可以显著改善受重金属污染土壤的质量，而且这种修复方式也是当前使用较为广泛，并且效果较好的一种方式。在自然环境中，细菌为大面积存在的特殊生物，土壤中蕴含着数不清的细菌。这些细菌往往都有自己的作用，共同维持整个土壤生态环境的稳定[5-7]。
应用于土壤重金属修复中的细菌通常都是从受到严重污染的土壤中提取出来，之后进行区分，并分别进行培养和纯化得出的。经过这些步骤处理的细菌具备一定的抗性，可以实现对土壤中重金属的清理。
3.2 真菌修复技术
真菌修复技术中真菌大多数都是从植物的根茎细胞中提取的，这类细胞具备较强的生物活性，而且具有修复细胞的作用，如丛枝菌根就可以修复土壤，并且净化土壤环境，降低重金属含量[8]。采用真菌修复土壤，经过提取处理的真菌可以和土壤中的重金属直接发生反应，降低重金属的散发特性，修复土壤的生物环境状态，改善土壤面貌[9]。此外，AM真菌可以降低重金属对植物的毒害作用，促使植物发挥修复土壤的功能。
3.3 微藻修复技术
微藻修复技术当前已经在废水处理以及土壤治理等多方面起到了较好的效果，技术已经相对成熟。该技术的核心应用场所是一些养殖废水、城市污泥发酵液、染印废水等区域，用于治理水域污染。微藻主要利用自身生活在水域的特性压制重金属的扩散影响能力，限制重金属的影响范围，以降低重金属对水域的长期影响[10]。降低水域污染，在一定程度上可以减少其对地面土壤的污染，进而实现土壤污染治理。
4 结语
当前，土壤重金属污染难以完全避免，只能对重金属污染范围进行一定限制，降低重金属的影响效果。而通过细菌修复、真菌修复以及微藻修复技术可以解决当前已经出现的绝大多数重金属污染问题，且在科技发展阶段，通过技术手段实现对环境的保护也是当前科技发展的重点[11]。
参考文献：
[1] 熊张东.重金属污染土壤的微生物原位修复技术研究进展[J].世界有色金属，2019（9）：269-270.
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[3] 胡远妹，周俊，刘海龙，等.基于Web of Science对土壤重金属污染修复研究的计量分析[J].土壤学报，2018，55（3）：707-720.
[4] 蒋淼，张丹，支月娥，等.强化龙葵富集镉根际促生菌的分离、筛选与鉴定[J].微生物学通报，2019，46（9）：2231-2240.
[5] 郜雅静，李建华，靳东升，等.重金属污染土壤的微生物修复技术探讨[J].山西农业科学，2018，46（1）：150-154.
[6] 孙立群.铁尾矿土壤化利用及重金属污染的微生物修复技术[D].济南：山东大学，2017.
[7] 陆伟.重金属污染土壤修复技术的发展现状和趋势[A].《环境工程》编委会、工业建筑杂志社有限公司.《环境工程》2018年全国学术年会论文集（下册）[C].《环境工程》编委会、工业建筑杂志社有限公司：《环境工程》编辑部，2018：815-818.
[8] 卢晋晶，郜春花，武雪萍，等.植物-微生物联合修复技术在Cd污染土壤中的研究进展[J].山西农业科学，2019，47（6）：1115-1120.
[9] 徐少慧，蒋代华，史鼎鼎，等.重金属复合污染土壤中耐铅镉微生物的筛选及鉴定[J].应用与环境生物学报，2019，25（3）：532-538.
[10] 陈正.稻田重金属污染土壤的微生物电化学修复方法[A].中国土壤学会土壤环境专业委员会.中国土壤学会土壤环境专业委员会第二十次会议暨农田土壤污染与修复研讨会摘要集[C].中国土壤学会土壤环境专业委员会：中国土壤学会土壤环境专业委员会，2018：24.
[11] 张军，蔺亚青，胡方洁，等.土壤重金属污染联合修复技术研究进展[J].应用化工，2018，47（5）：1038-1042，1047.
（责任编辑：赵中正）