我国污染土壤修复技术现状160729.docx

我国污染土壤生物修复技术的发展及现状 2016-07-28?刘志培?刘双江?北极星节能环保网 点击上方“北极星节能环保网”可订阅哦！ 导读：本文简要回顾了近30年来我国污染土壤生物修复技术的发展过程，主要包括生物修复技术在我国的发展阶段、生物修复的4大类型及其所适用对象与范围、生物修复用菌株的筛选与特性研究、活性菌株(菌剂)在典型污染土壤中的应用及其效果等，并针对土壤污染和生物修复技术的发展现状，简要讨论了未来生物修复技术的发展。 来源：生物工程学报 　　摘要：本文简要回顾了近30年来我国污染土壤生物修复技术的发展过程，主要包括生物修复技术在我国的发展阶段、生物修复的4大类型及其所适用对象与范围、生物修复用菌株的筛选与特性研究、活性菌株(菌剂)在典型污染土壤中的应用及其效果等，并针对土壤污染和生物修复技术的发展现状，简要讨论了未来生物修复技术的发展。 　　1 环境修复技术的发展阶段 　　据 2014 年国家环境保护部和国土资源部联合公布的《全国土壤污染调查公报》显示，全国土壤总的超标率为16.1%，其中耕地土壤点位超标率高达19.4%;在调查的重污染企业用地和工业废弃地点位中，超标率分别高达36.3%和34.9%。因此，我国土壤污染的总体形势严峻，在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样，呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。其中有机污染物主要有六六六、滴滴涕、多环芳烃以及来源于化工厂、采油区、工业区、氮肥厂、电子厂、焦化厂、农药厂等的废弃物。无机污染物主要有镉、铅、砷等重金属元素;另外耕种过程中过度施用化肥、农药、固体废弃物等都不同程度地造成了土壤污染。据不完全统计调查，因土壤污染而减产粮食1 000 万 t，全国每年因重金属污染的粮食达1 200 万t，造成的直接经济损失超过200 亿元。 　　我国土壤修复技术经历3 个阶段：第1阶段为20 世纪80 年代以前，土壤治理方式为物理修复，主要是土地资源的稳定利用，相关基本环境工程的配套。第2 阶段是20 世纪90年代，土壤治理方式为物理、化学和生物恢复，但主要修复技术是土地复垦，选用先锋植物、耐性植物恢复土壤特性。第3 阶段是21 世纪以来，土壤治理方式为物理、化学和生物恢复，修复技术主要采用微生物、植物、动物、固化/稳定化、土壤气提、化学氧化还原、热脱附、淋洗、化学萃取等，其中以微生物修复、植物修复、微生物-植物联合修复为研发应用重点。可见，我国的生物修复处于刚刚起步阶段，最初的生物修复主要是利用细菌治理石油、农药之类的有机污染。随着研究的不断深入，生物修复又应用在地下水、土壤等环境的污染治理上。生物修复已由细菌修复拓展到真菌修复、植物修复、微生物-植物联合修复、动物修复，由有机污染物的生物修复拓展到无机污染物的生物修复。 　　2 环境生物修复技术类型 　　生物修复 (Bioremediation) 是一项清洁环境的低投资、高效益、便于应用、发展潜力较大的新兴技术，它具有成本低、操作简单、无二次污染、处理效果好且能大面积推广应用等优点，生物修复利用生物 (包括植物、微生物和原生动物) 的代谢功能，吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态恢复。从参与修复过程的生物类型来划分，生物修复包括微生物修复、植物修复、动物修复和联合修复等类型。 　　2.1 微生物修复技术 　　土壤中存在着丰富的微生物，这些微生物具有多种多样的代谢功能，驱动着土壤环境中的物质元素循环。微生物修复技术就是利用土壤中的土著微生物的代谢功能，或者补充具有降解转化污染物能力的人工培养的功能微生物群，通过创造适宜环境条件，促进或强化微生物代谢功能，从而降解并最终消除污染物的生物修复技术。微生物修复的实质是生物降解或者生物转化，即微生物对有机污染物的分解作用或者对无机污染物的钝化作用。利用微生物修复技术既可治理农药、除草剂、石油、多环芳烃等有机物污染的环境，又可治理重金属等无机物污染的环境;既可使用土著微生物进行自然生物修复，又可通过补充营养盐、电子受体及添加人工培养菌或基因工程菌进行人工生物修复;既可进行原位修复，也可进行异位修复。 　　2.1.1 有机物污染土壤的微生物修复 　　土壤微生物利用有机物 (包括有机污染物)为碳源，满足自身生长需要，并同时将有机污染物转化为低毒或者无毒的小分子化合物，如CO2、H2O、简单的醇或酸等，达到净化土壤的目的。对具有降解能力的土著微生物特性的研究，始终是环境生物修复领域的研究重点。常见的降解有机污染物的微生物有细菌 (假单胞菌、芽胞杆菌、黄杆菌、产碱菌、不动杆菌、红球菌和棒状杆菌等)、真菌 (曲霉菌、青霉菌、根霉菌、木霉菌、白腐真菌和毛霉菌等) 和放线菌 (诺卡氏菌、链霉菌等)，其中以假