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，固廢的處理不當造成重金屬進入土壤，廢水通過地表流動進去土壤，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準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)并最終導致植物衰亡，給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來嚴重的影響；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 微生物修復技術(shù)

2.1 基本微生物修復技術(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。微生物細胞壁表面存在豐富基團如羥基（-OH）、羧基（-COOH）和羰基（-C=O-）等，這些電負性的官能團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，促進重金屬進入土壤液相中，利于遷移降低吸收；另一方面可以采用微生物修復與植物修復聯(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)化是改變化學物質(zhì)毒性和生物敏感性的關(guān)鍵毒代動力學過程，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

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，減少重金屬進入植株，降低脅迫性。

表1 常見實用重金屬污染土壤修復技術(shù)

2.2 微生物聯(lián)合修復技術(shù)

微生物-植物聯(lián)合修復是在傳統(tǒng)單一修復技術(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能力，也科學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，需要進行大量詳細的試驗，修復不同地區(qū)不同重金屬污染的土壤，取得良好效果。