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我邦畿壤污染生物修复技术开展现状及趋势

  2.1.1 有机物污染土壤的微生物修复

  土壤微生物操作有机物 (包含有机污染物)为碳源,满足本身生长必要,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、简略的醇或酸等,到达净化土壤的宗旨。对具有降解才华的土著微生物特性的钻研,始终是环境生物修复领域的钻研重点。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),此中以假单胞菌属最为活泼,对多种有机污染物,如农药及芳烃化合物等具有分解作用。有些状况下,受污染环境中溶解氧或其他电子受体不敷的限制,土著微生物自然净化速度迟缓,必要接纳各种方法来强化,包含提供O2 或其他电子受编制如NO3-,添加氮、磷营养盐,接种经驯化造就的高效微生物等,以便能够进步生物修复的效率和速率。

  本文简要回忆了近30年来我国污染土壤生物修复技术的开展过程,主要包含生物修复技术在我国的开展阶段、生物修复的4大类型及其所适用对象与范围、生物修复用菌株的挑选与特性钻研、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开展现状,简要探讨了将来生物修复技术的开展。

  2.1 微生物修复技术

  据 2014 年国家环境护卫部和邦畿资源部结合公布的《全邦畿壤污染查询拜访公报》显示,全邦畿壤总的超标率为16.1%,此中耕地土壤点位超标率高达19.4%;在查询拜访的重污染企业用地和工业废弃地点位中,超标率别离高达36.3%和34.9%。因而,我邦畿壤污染的总体形势严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、都会和城郊地区呈现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样,出现出新老污染物并存、无机有机复合污染的场面。此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;此外耕种过程中过度施用化肥、农药、固体废弃物等都差异水平地构成了土壤污染。据不完全统计查询拜访,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,构成的间接经济丧失凌驾200 亿元。

  土壤中存在着丰硕的微生物,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操作土壤中的土著微生物的代谢功能,或者增补具有降解转化污染物才华的人工造就的功能微生物群,通过发明适合环境条件,促进或强化微生物代谢功能,从而降解并最终撤销污染物的生物修复技术。微生物修复的本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。操作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停止自然生物修复,又可通过增补营养盐、电子受体及添加人工造就菌或基因工程菌停止人工生物修复;既可停止原位修复,也可停止异位修复。

  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、开展潜力较大的新兴技术,它具有老本低、操纵简略、无二次污染、办理效果好且能大面积推广应用等长处,生物修复操作生物 (包含植物、微生物和原生动物) 的代谢功能,吸收、转化、革除或降解环境污染物,实现环境净化、生态恢复。从参预修复过程的生物类型来划分,生物修复包含微生物修复、植物修复、动物修复和结合修复等类型。

  1、环境修复技术的开展阶段

  我邦畿壤修复技术经验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,主要是土地资源的不变操作,相关根本环境工程的配套。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,修复技术主要接纳微生物、植物、动物、固化/不变化、土壤气提、化学氧化复原、热脱附、淋洗、化学萃取等,此中以微生物修复、植物修复、微生物-植物结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操作细菌治理石油、农药之类的有机污染。随着钻研的一直深刻,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-植物结合修复、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。

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