隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)用量和種類的增加，土壤污染日趨嚴(yán)重，污染程度不斷加劇，污染土壤面積逐年擴(kuò)大，土壤污染成了全世界普遍關(guān)注和研究的主要環(huán)境問題。
1 我國土壤污染的現(xiàn)狀及危害土壤污染是指人類活動(dòng)所產(chǎn)生的污染物從而使土壤的性質(zhì)、組成及性狀等發(fā)生變化，導(dǎo)致污染物質(zhì)在土壤中的積累，破壞了土壤的自然生態(tài)平衡，使土壤的自然功能失調(diào)、土壤質(zhì)量發(fā)生惡化的現(xiàn)象。
1.1 我國土壤污染的現(xiàn)狀我國目前土壤污染主要表現(xiàn)在土壤污染程度加劇、污染類型復(fù)雜多樣以及對(duì)土壤污染認(rèn)識(shí)和重視不夠，資金投入不足，防治土壤污染的法律依據(jù)及有關(guān)土壤環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系不完善，防治土壤污染的措施缺乏有效性和針對(duì)性等。
1.2 土壤污染的危害土壤污染與水污染、大氣污染有極大的不同，具備隱蔽性、滯后性、累積性、不可逆轉(zhuǎn)性和難治理性等特點(diǎn)，土壤一旦受到污染，則需要很長的治理周期和較高的投資成本，造成的危害也比其他污染更難消除，因此其造成的危害也大，主要表現(xiàn)在以下方面。
1.2.1 土壤污染導(dǎo)致嚴(yán)重的直接經(jīng)濟(jì)損失 土壤污染后，有機(jī)、無機(jī)毒物在土壤中過多滯留，改變了土壤的理化性質(zhì)，土壤鹽堿化、板結(jié)，破壞土壤生態(tài)平衡，直接影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，造成嚴(yán)重的無法估量的經(jīng)濟(jì)損失，僅以土壤重金屬污染為例，全國每年因重金屬污染而造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)就達(dá)200億元。
1.2.2 土壤污染導(dǎo)致生物品質(zhì)不斷下降 因農(nóng)田施用化肥，大多數(shù)城市近郊土壤都受到不同程度的污染。許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、砷、鉻、鉛等重金屬含量超標(biāo)或接近臨界值。有些地區(qū)污灌已經(jīng)使得蔬菜的味道變差，易爛，甚至出現(xiàn)難聞的異味;農(nóng)產(chǎn)品的儲(chǔ)藏品質(zhì)和加工品質(zhì)也不能滿足深加工的要求。
1.2.3 土壤污染危害人體健康 土壤污染后一方面造成有害物質(zhì)在農(nóng)作物中積累，并通過食物鏈進(jìn)入人體，引發(fā)各種疾??；另一方面，污染土壤中的病原微生物也有可能通過各種途徑進(jìn)入人體，引起人的疾病，最終危害人體健康。
1.2.4 土壤污染導(dǎo)致其他環(huán)境問題 土地受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風(fēng)力和水力的作用下分別進(jìn)入到大氣和水體中，導(dǎo)致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問題。
1.2.5 土壤污染導(dǎo)致其他環(huán)境問題 土地受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風(fēng)力和水力的作用下分別進(jìn)入到大氣和水體中，導(dǎo)致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問題。
2 污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)的原理微生物對(duì)污染土壤中污染物的降解與轉(zhuǎn)化是污染土壤微生物修復(fù)的基礎(chǔ)。污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)的原理就是采用一定的工程技術(shù)，篩選能高效降解污染物的優(yōu)良微生物菌種，人為創(chuàng)造有利于優(yōu)良降解微生物生長的環(huán)境條件，結(jié)合工程技術(shù)，促進(jìn)微生物對(duì)污染土壤中的污染物的降解與轉(zhuǎn)化，使污染土壤恢復(fù)到污染前的水平，根據(jù)污染土壤類型的不同，主要介紹重金屬污染土壤和有機(jī)污染土壤的微生物修復(fù)原理。
2.1 重金屬污染土壤重金屬污染土壤的微生物修復(fù)原理主要是通過微生物對(duì)土壤中重金屬的固定、移動(dòng)或生物轉(zhuǎn)化，改變重金屬在土壤中的環(huán)境化學(xué)行為，從而達(dá)到生物修復(fù)的目的，主要包括生物富集和生物轉(zhuǎn)化。在重金屬污染土壤中，本身存在或人為加入一些對(duì)有毒重金屬離子具有抗性的特殊微生物類群，這些特殊微生物類群能夠把重金屬進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，其主要轉(zhuǎn)化機(jī)制包括微生物對(duì)重金屬的生物氧化、還原、甲基化、重金屬的溶解和有機(jī)絡(luò)合，從而改變其毒性，使重金屬污染土壤得到修復(fù)。
2.2 有機(jī)污染土壤的微生物修復(fù)原理有機(jī)污染土壤的微生物修復(fù)原理主要是大部分有機(jī)污染物可以被微生物胞外或胞內(nèi)降解、轉(zhuǎn)化，降低其毒性或使其完全無害化。微生物對(duì)有機(jī)物的胞外降解主要是微生物能夠分泌降解有機(jī)污染物的胞外酶；微生物胞內(nèi)降解主要是污染物能通過主動(dòng)運(yùn)輸、被動(dòng)擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、基團(tuán)轉(zhuǎn)位及胞飲作用等進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)后，由微生物細(xì)胞分泌胞內(nèi)酶降解。降解作用主要有氧化作用、還原作用、基團(tuán)轉(zhuǎn)移作用、水解作用以及酯化、縮合、氨化、乙?；㈦p鍵斷裂及鹵原子移動(dòng)等類型。
3 污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)的影響因素分析污染土壤微生物修復(fù)過程實(shí)質(zhì)上是微生物對(duì)污染物的降解與轉(zhuǎn)化過程。因此，在選擇利用和實(shí)施污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)時(shí)，一定要考慮其影響因素，以保證微生物修復(fù)的效果。主要包括以下六個(gè)方面。
3.1 微生物的種類和性質(zhì)污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)中，對(duì)修復(fù)起核心作用的是微生物。選擇優(yōu)良的微生物菌種，是污染土壤微生物修復(fù)取得良好效果的前提。用作污染土壤微生物修復(fù)的微生物有土著微生物，外來微生物，基因工程菌(GEM)三大類。土著微生物存在生長慢，代謝活性不高，但適應(yīng)快，目前在大多數(shù)微生物修復(fù)工程中實(shí)際應(yīng)用的都是土著微生物;外來微生物是指為了提高污染物的降解速率，人為接種的一些降解污染物的高效菌，采用外來微生物接種是會(huì)受到土著微生物的競爭，因此要加大接種量;菌因工程菌是采用遺傳工程手段將多種降解基因轉(zhuǎn)入同一微生物中，從而獲得更廣譜的降解能力，但基因工程菌的實(shí)際應(yīng)用在美、日等國，受立法控制。因此，污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)中微生物的選擇，對(duì)修復(fù)效果起關(guān)鍵作用。
3.2 微生物營養(yǎng)鹽污染土壤微生物修復(fù)過程中，為使污染物達(dá)到完全降解或是降解更充分，必需供給處理微生物合理的營養(yǎng)。因?yàn)樵谖廴就寥乐?，污染物過量積累，可能品種單一，營養(yǎng)元素嚴(yán)重失衡，因此，在處理過程中，一定要添加營養(yǎng)鹽。營養(yǎng)鹽的添加，一定要通過可行性實(shí)驗(yàn)確定。
3.3 溶解氧土壤具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，是氣、固、液三相體系。污染土壤因污染物種類和數(shù)量不同，溶氧也有差別。良好土壤溶氧在5mg/L左右，污染土壤由于污染物而變低。為保證污染土壤微生物修復(fù)過程中微生物的生長和對(duì)污染物的充分降解及有效轉(zhuǎn)化，一定要保證氧的供給。在工程實(shí)際中，常采用鼓風(fēng)機(jī)向地下鼓風(fēng)以補(bǔ)充污染土壤中的氧。
3.4 共代謝基質(zhì)微生物對(duì)環(huán)境中污染物質(zhì)之所以有強(qiáng)大的降解與轉(zhuǎn)化能力，除了因?yàn)樗旧韨€(gè)體小，比表面積大，種類多，分布廣，適應(yīng)力強(qiáng)，代謝類型多樣，代謝速率快外，還有一個(gè)重要的特點(diǎn)，就是微生物具有共代謝作用。在污染土壤中添加化學(xué)結(jié)構(gòu)與污染物類似的共代謝基質(zhì)，一方面，可以富集共代謝微生物；另一方面共代謝基質(zhì)能促使微生物對(duì)難降解污染物的分解。因此共代謝基質(zhì)的種類和數(shù)量是影響污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)效果的一個(gè)很重要因素。
3.5 污染土壤的特性污染土壤的特性影響修復(fù)過程中污染物和微生物的相對(duì)活性，最終影響修復(fù)速度和程度。土壤可分為氣體、水分、無機(jī)固體和有機(jī)固體四個(gè)組分，有機(jī)固體能吸附阻留有機(jī)污染物，降低其在土壤中的運(yùn)動(dòng)性，同時(shí)這種固定化分延長微生物對(duì)有機(jī)污染物的降解與轉(zhuǎn)化。
3.6 污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)污染土壤中污染物的物理化學(xué)性質(zhì)也是影響污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)的一個(gè)重要因素。主要包括淋失與吸附、揮發(fā)、生物降解和化學(xué)反應(yīng)四個(gè)方面的性質(zhì)。了解污染土壤污染物的性質(zhì)是判斷能否采用微生物修復(fù)以及采取相應(yīng)的對(duì)策，強(qiáng)化微生物修復(fù)過程。
3.7 微生物的環(huán)境因子影響污染土壤微生物修復(fù)的因素除了以上因素外，微生物生長的環(huán)境因子如溫度、pH、水分等，也是影響污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)效果的重要的環(huán)境因素。
4 污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用前景污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)具有耗資少，處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，引起許多國家的重視，我國也成立了專門的機(jī)構(gòu)，旨在研究和推動(dòng)污染土壤的修復(fù)工作。通過研究人員的努力，污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)已走出實(shí)驗(yàn)室，并在許多受有毒有害有機(jī)污染物污染的土壤修復(fù)計(jì)劃中得到應(yīng)用，一些工程技術(shù)如原位處理、生物通風(fēng)、挖掘堆置處理、反應(yīng)器處理等已經(jīng)比較成熟，隨著土壤污染問題的日益嚴(yán)峻，隨著國家對(duì)環(huán)保的日趨重視，隨著國民環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)必將展現(xiàn)更廣的應(yīng)用前景。
來源：論文網(wǎng)
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