老王聊生物：微生物技术修复重金属污染土壤的研究进展（上）

副标题：【老王聊生物】九九归一计划·石头漫谈VOL.023

本文作者「过期石头」特约撰稿人：生物老王

前言

大家好呀！我是时不时断更（划掉）更新的石头呀！今天石头请来一位学习生物的带佬“老王”先森为大家讲一些生物学有关的研究，这将是“老王聊生物”的第二期，希望大家喜欢，同时也希望各位小伙伴能有所收获！

插播

摘要

重金属污染是我国环境污染问题的重点。人类活动使得土壤重金属污染日渐严重；重金属污染都较为长期，其毒性蔓延也较为深长，从而导致土壤农作物生长缓慢、水资源不断被污染。因此，对污染的土壤进行技术修复是当前重中之重。通过查阅文献，本文综述微生物技术修复土壤重金属的方法

关键词：

土壤；重金属；污染；危害；机理；富集；氧化还原；沉淀；联合修复；固定化

Summary:

Heavy metal pollution is the focus of environmentalpollution in China. Heavy metal pollution in soil is becoming more and moreserious due to human activities; Heavy metal pollution is long-term, and itstoxicity spreads deeply, resulting in slow growth of soil crops and continuouspollution of water resources. Therefore, the technical remediation ofcontaminated soil is the top priority at present. By consulting the literature,this paper summarizes the methods of remediation of heavy metals in soil bymicrobial technology

Key words:

Soil; Heavy metals; Pollution; harm; mechanism;Enrichment; Redox; Precipitation; Joint repair; Immobilization

一、引言

重金属污染是我国环境污染问题的重点。人类活动使得土壤重金属污染日渐严重，因此，对污染的土壤进行技术修复是当前重中之重。重金属污染土壤修复技术可以从农业生态修复、物理修复、化学修复等技术方法进行修复。基于此，我国乃至全世界需尽快按照不同技术进入土壤修复工作，减轻土壤重金属污染[1]。

在人类对经济发展的大力需求下，人类对环境进行了不同程度的破坏，随着全球变暖、冰山漂移等情况的发生，环境污染问题逐渐引起了人们注意力，土壤重金属污染就是伴随人类活动而形成的污染之一[2]。例如日本水俣病起因是工业废水排放过度，导致其汞含量超过了正常值，从而引起重金属环境污染，并造成人类及其他生物产生的一种怪病[3]。因此，人类要积极重视重金属污染问题，并采取相应解决措施来减轻土壤重金属化带来的危害。

二、土壤重金属污染概述

1.土壤重金属污染分类

土壤重金属污染的主要来源有工业排放、矿产资源开发、农业污染、大气沉降和扬尘等方面。工业排放的 Hg、Pb、Cd等元素，是增加生态风险的主要污染物。在铅锌矿区开采时，除了 Pb、Zn进入土壤，Ag、Cu、Sn等伴随元素与选矿剂等药剂也会造成土壤交叉污染[4]。Cd、As、Cr 等因施加化肥、铺设地膜等直接农艺措施长期积累于土壤[5]; 大气沉降和扬尘主要造成土壤中 As、Pb超标，经口摄入风险较大[6]。

2.其他土壤重金属污染修复方法

面对土壤重金属污染的严峻形势，迫切需要研发经济、高效、绿色的修复技术。目前有物理修复、化学修复等多种土壤重金属污染修复技术，其各自存在优缺点和一定的适用范围。物理修复方法中，客土法和换土法目前都已无法满足经济上的需求，在重金属污染土壤修复过程中的应用较少[7];电动修复技术中重金属在阳极去除率高，但是阴极会形成金属沉淀物[8]。化学修复方法中，单一的化学修复剂往往存在修复效果不佳、施工量大等问题[9]; 零价铁等为环境清洁材料，虽然大量数据表明它们具备固定或转化污染物的潜能，但是目前缺乏现场监测数据，无法确定对环境的长期影响[10]。

3.土壤重金属污染的危害及影响

对土壤重金属污染来说，如果通过自身微生物降解等功能是无法减轻土壤污染的，重金属污染都较为长期，其毒性蔓延也较为深长，从而导致土壤农作物生长缓慢、水资源不断被污染[11]，最后通过食物链进入到人体内，并造成一定的危害，导致人类身体健康出现问题[12]，给人们的生活带来了恐慌。因此，重金属危害要比人们想象的影响更为深远，土地环境污染治理迫在眉睫。又由于铅、铜等具有毒性的重金属元素除了会导致土壤质量退化，还会导致农作、植物等生长受到限制，影响植物生长发育，甚至会抑制植物的光合作用、呼吸作用，导致植物新陈代谢不能有效完成，农作物质量、产量都会有所下降[13]，甚至导致生态系统出现不平衡，紊乱等情况[14]。所以重金属土壤要及时、尽力被修复，运用多种方法实现土壤质量有所提升。

参考文献

[1]李淋萍,吕忠祥.重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望[J].化工管理,2020(29):76-77.

[2]刘琨.关于土壤环境污染化学与化学修复研究与分析[J].环境与发展，

[3]董立延. 水俣病:现代社会的一面镜子——从公害发源地到环境模范都市[J]. 福建论坛（人文社会科学版）,2013(7).

[4]韩张雄, 倪天阳,武俊杰,等.矿山环境选矿药剂与重金属污染综述[C]// 第六届重金属污染防治及风险评价研讨会暨重金属污染防治专业委员会2016年学术年会论文集. 2016.

[5]胡琪, 刘少玉,刘鹏飞,等.阜阳市东部地区农田土壤重金属污染评价[J]. 安徽农业科学, 2020, 48(7):6.

[6]周枭潇, 毕春娟,汪萌,等.大气沉降对叶菜重金属的污染效应及其健康风险[J]. 华东师范大学学报：自然科学版, 2018(2):10.

[7]孔丝纺,吕笑笑,彭丹,许泽杨,钟建.重金属污染土壤修复技术研究进展[J].广东化工,2021,48(13):148+159.

[8]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):6.

[9]雷娜娜, 何晓曼,柯俊峰. 化学修复剂修复重金属污染土壤的应用进展[J]. 安徽农业科学, 2015, 43(21):5.

[10]Zhao X, Liu W, Cai Z, et al. Anoverview of preparation and applications of stabilized zero-valent ironnanoparticles for soil and groundwater remediation[J]. Water Research, 2016,100(sep.1): 245-266.

[11]刘凡, 李艳芳.评价重金属污染毒性的重组发光细菌的研究[J].饲料广角,2016(21):2.

[12]常学秀, 施晓东.土壤重金属污染与食品安全[J]. 环境科学导刊, 2001(z1):21-24.

[13]田丽梅. 土壤重金属污染对农作物的影响[J]. 天津农林科技, 1997(4):2.

[14]刘重芃, 尚英男,尹观. 成都市农业土壤重金属污染特征初步研究[J]. 广东微量元素科学, 2006, 13(3):5.