摘要：介绍了重金属污染土壤的现实状况，阐述了微生物在进行重金属污染土壤修复的具体操作，并制定了植物-微生物联合修复技术方案，希望能够帮助我国微生物进行土壤修复。
关键词：微生物；重金属污染；土壤修复
随着经济社会的不断发展，重金属污染中毒会导致人出现恶心的情况，严重甚至会智力下降。重金属中毒会对人体器官造成伤害，如损伤肝脏，肾脏和脑下垂体，也可导致高血压、骨折、身体扭曲或先天性畸形，甚至造成死亡，给人的人身财产造成损失。重金属污染土壤修复是现代土壤污染的修复手段之一，我国生物科学在不断的发展和进步，微生物对土壤修复技术具有促进作用。
一、重金属污染土壤的现状
重金属以不同的形式存在于土壤中，通常以不同的离子形式存在，重金属具有较为强大的迁移能力和高效的生物利用度。重金属残留在土壤中可能对植物和动物造成伤害。重金属元素按照定义普遍是指比重含量大的金属，例如镉、铅、汞、铜等。对污染土壤进行修复处理可以减少作物中重金属物质的堆积，还可以增加作物产量，防止被其他生物吸收并进入食物链。重金属在体内慢性积聚对人体有害，伤害过程不易察觉。土地可以生产种植农作物，有助于人类的生存，对土壤耕地受污染的区域进行土壤恢复具有重要的作用，我国现代工业在逐步发展，废物未经过处理就直接排放到自然环境中，会出现土壤和河流的重金属污染。我国重金属土壤污染物来源主要是农药、化肥、工业、大气沉降等，进行重金属污染的土壤修复技术有助于提高土壤的肥力，助力环境保护。
二、微生物重金属污染土壤修复方法
重金属土壤污染较为严重，会影响土壤肥力。利用微生物解决重金属土壤修复问题，土壤修复中进行微生物浸出是一种低成本、环保的修复手段。进一步寻找重金属耐性微生物，优化微生物浸出条件，深化微生物和重金属在不同土壤中的作用机制。使用微生物浸出更好地应用微生物浸出修复重金属污染的土壤是有益的。使用自养微生物，最常用的是硫杆菌，因为他们不需要在生长过程中添加有机碳源。大多数自养微生物只能在较低的pH环境中，诞生于环境污染严重的土壤，不仅pH值高，也缺乏自养微生物所需的能量。异养微生物具有显著的特点，可以在高PH值环境存活，还能够分解土壤重金属作为营养物质。针对微生物的土壤修复机制进行调节，进一步分析生物的性能和生长状况，注意污染土壤修复技术。微生物重金属土壤修复需要根据物理、化学修复技术，逐步实现土壤修复。
微生物修复技术具有广泛的来源、成本低、环保的特点，并且一些微生物对周围环境具有广泛的适应性，可以承受和吸收各种重金属。微生物在进行重金属土壤修复中可以与土壤形成胶体组分。由于物种差异，微生物在进行重金属土壤修复中其作用机理非常复杂，不同重金属元素的处理方式不同，也代表微生物修复方式千差万别。修复技术主要可以分为两种方式，一种是微生物吸附，一种是微生物转化。生物吸附可以输送铁离子，也可以与各种金属离子复合，这可以减少土壤中重金属成分的含量，而金属与细胞壁官能团之间的物理和化学反应是金属在具有如此大分子量的络合物细胞表面吸附的机理。固定金属和抑制细胞内毒性，细胞外吸附和细胞表面吸附的一个常见理论是防止金属离子进入细胞并使其远离目标位置。重金属与土壤分离常用方式为微生物物修复法，与传统的理化方式比，微生物修复的二次污染率低，并且可以实现金属有毒价态转变为无毒离子态，被普遍认为是处理重污染的经济有效的方法。重金属和土壤之间有更强的相互作用，微生物进行土壤修复可以针对微生物作用特点，产生菌体与生物表面活性剂相互结合，逐步形成化学合成表面活性剂或其他吸附剂的替代产品。微生物重金属修复具有极大的发展空间和巨大的市场潜力，因其具有高效、无污染的特点，在重金属土壤污染中具有重要地位。
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三、植物-微生物联合修复
微生物在进行土壤修复中，利用微生物浸出方法，但由于浸出时间长，土壤中重金属具有不同的形态，运用生物浸出技术逐步实现土壤修复，并且依据植物-微生物联合修复机理，实现综合性土壤修复治理。在进行植物-微生物联合修复中要注意重金属对微生物的生长和代谢有毒性作用，只能找到高耐受性的微生物，并对土壤中的重金属进行降解。了解微生物的细胞结构和遗传代谢可以显著促进重金属的微生物浸出。微生物在进行土壤修复中可能会因浸出周期长，浸出过程受环境条件和浸出方法的影响，造成土壤修复技术存在差异。针对不同微生物和不同土壤重金属，选择不同的浸出方法，优化浸出条件，缩短浸出周期，提高浸出效率。植物-微生物联合修复需要针对不同微生物的生长状况，研究微生物与重金属作用的情况，去除或转化土壤的毒性。重金属植物修复作为生物修复技术，生物利用度高，迁移能力强，引起了人们的关注。
微生物修复具有极高的经济效益，同时可以有效保护周围的环境，在重金属污染修复中占据重要的地位。联合修复防止重金属在土壤中积累富集，然后适当地收获和处理（例如，灰烬回收），以去除土壤中的重金属。土壤重金属修复后，微生物会出现活性下降的情况，根扩展深度有限，提高微生物修复技术的预期效果。植物-微生物在土壤中进行协同效应，有助于提高修复技术。利用根区吸收营养物质，微生物可以促使植物和根系进行分泌物的释放，提高现代根代谢活动。根细胞可以根据土壤的特点，改变污染土壤中重金属的生物利用率，提高根系的通透性。微生物组成部分具有菌丝结构，菌丝结构可以提高土壤修复效率，微生物促进激素的合成，可以改善植物的酸碱值，改善植物的生长状况，降低植物中重金属含量。植物-微生物结合可以增强植物的活性，通过植物微生物结合的联合物实现金属的释放，降低重金属在土壤中的含量，增加重金属的溶解，而糖、蛋白质和有机酸等分泌物质，植物生长过程中的死根或脱落可以为微生物提供营养。微生物修复中要注意：（1）同时筛选出对各种重金属有较强抵抗力的化合物。通过构建有性和抗性菌株或复杂植物系统，修复各种重金属污染土壤；（2）使用分子生物学，基因工程和先进的仪器分析方法，研究了土壤微生物的作用机理。
四、总结
我国工业进程不断的发展，经济的不断发展和进步，化工企业和农业化肥的滥用，造成土壤河流重金属污染，而我国耕地面积有限，人口又需要大量粮食资源，这就需要对重金属污染的土壤进行治理，保障我国土壤肥力。微生物在重金属土壤污染修复中具有重要作用。微生物进行土壤治理，具有环保、效率高、经济效益高的特点。在进行重金属微生物修复技术前，需要首先对土壤中重金属的含量进行分析，选择合适的微生物进行土壤修复，并且参照国内外先进的微生物土壤修复技术，结合我国微生物的土壤修复的现状，创造出符合我国现状的微生物重金属污染土壤修复技术。利用植物-微生物联合修复，植物与直接受根系影响的土壤微生物之间存在协同效应，进一步缩短微生物修复重金属土壤的反应时间。逐步构建有性和抗性菌株或复杂植物系统，形成土壤污染修复微生物群落，助力我国土壤修复技术的发展。
参考文献：
[1]陈楠.微生物在重金属污染土壤修复中的作用研究[J].环境科学与管理，2016，41（02）：86-90.
[2]彭昌盛，孟柯，臧小龙，谷庆宝，袁合涛.微生物淋滤在重金属污染土壤修复中的研究进展[J].环境污染与防治，2016，38（03）：77-81+89.
[3]龚时慧.重金属污染土壤修复中微生物的作用综述[J].城市建设理论研究（电子版），2018（13）：81.
[4]王新，周启星.重金属与土壤微生物的相互作用及污染土壤修复[J].环境污染治理技术与设备，2004（11）：1-5.
论文作者:操光琴
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：微生物论文; 土壤论文; 重金属论文; 植物论文; 技术论文; 作用论文; 我国论文; 《基层建设》2019年第13期论文;