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污染土壤微生物修复技术研究进展

污染土壤微生物修复技术研究进展
污染土壤微生物修复技术研究进展

污染土壤微生物修复技术研究进展课程论文

摘要针对2014年4月环境环保部公布的首次全国土壤污染状况调查结果,撰写我国最严重的耕地污染中主要污染物镉、砷、滴滴涕和多环芳烃的微生物修复研究进展。

关键词土壤污染;微生物修复;重金属污染;有机物污染

2005年4月至2013年12月我国开展的首次全国土壤污染状况调查结果显示全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的超标率为%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为%、%、%和%。人类赖以生存的耕地中土壤点位超标率高达%,迫在眉睫的主要污染物为镉、砷、滴滴涕和多环芳烃[1]。

微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群,在适宜环境条件下,促进或强化微生物代谢功能,从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术,它已成为污染土壤生物修复技术的重要组成部分和生力军[2]。由于我国土壤调查结果显示在农田耕地中重金属污染物镉、镍、砷、有机污染物滴滴涕和多环芳烃超标最严重,对这些污染物的治理已经迫在眉睫。所以,本文重点阐述针对这5种污染物的微生物修复技术研究进展。

1、重金属污染土壤微生物修复研究进展

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土壤微生物种类繁多、数量庞大,是土壤的活性有机胶体,比表面大、带电荷和代谢活动旺盛,在重金属污染物的土壤生物地球化学循环过程中起到了积极作用。微生物可以对土壤中重金属进行固定、移动或转化,改变它们在土壤中的环境化学行为,可促进有毒、有害物质解毒或降低毒性,从而达到生物修复的目的[3]。因此,重金属污染土壤的微生物修复原理主要包括生物富集 (如生物积累、吸附作用)、生物转化(如生物氧化还原、甲基化与去甲基化以及重金属的溶解和有机络合配位降解)、生物固定(如与S2-的共沉淀)、生物滤除(如细菌的淋滤作用)等作用方式。

镉污染

将具有重金属吸附能力的天然蛋白或人工合成肽展示在微生物细胞表面,可以提高微生物对重金属的吸附能力。Kuro da等[4]改造了微生物表面蛋白使得当酵母金属硫

蛋白( YMT )串联体在酵母表面展示表达后,4 聚体对重金属吸附能力提高倍, 8 聚体吸附能力提高了倍。目前已经成功实现细胞表面展示金属硫蛋白、植物鳌合素等。Bae 等[5]将植物鳌合素( ECs)与INP 的N 端和C 端融合,在莫拉菌表面展示,使得重组菌株对 Cd2+、 Hg+等重金属的吸附能力提高了10 倍。詹绍君[6]施用高量猪粪(Z4)或石灰十低量猪粪(Z2)能显著降低小麦对镉的吸收,使籽粒的镉浓度降至国家食品镉污染限量标准以下。

砷污染

微生物对砷的固定修复

依据重金属污染土壤的微生物修复原理中的生物富集中的专性吸附原理:存在于微生物表面的多种极性官能团能够通过与重金属,包括砷离子发生定量化合反应(如离子交换、配位结合或络合等) 而达到固定重金属的目的。Takeuchi等[7]研究发现,生长在含有5mg/L As (V)的培养基中的Marinomonas communis,其吸附砷可达2 290mg/kg(干重)。在对水体砷污染研究中,廖敏[8]用菌藻共生体去除废水中砷的研究表明,菌藻共生体能够很好地吸附砷,积累砷可以达 g / kg(干重),对于无营养源的含As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的废水砷吸附率达80%以上;对于含营养源的含砷的废水As(Ⅲ)和As(Ⅴ)吸附分别在50% 和 70% 以上。

微生物对砷的转化修复

砷转化为无毒或毒性很小的物质后挥发掉来进行土壤中砷污染的去除。无机砷化物在微生物的作用下,可以被转化为毒性较低的一甲砷酸(盐)(MMAA 或 MMA)、二甲基砷酸(盐)( DMAA或DMA)和三甲基砷氧(TMAO)以及无毒的芳香族化合物砷胆碱(AsC)和砷甜菜碱(AsB)。吴剑等[9]分离到了1株芽孢杆菌属的细菌,能将DMAA 转为气态砷。而气态甲基胂的毒性比砷酸盐或 As2O3小得多,而且如果产生的甲基胂数量比较大,还可以通过覆盖薄膜的方式回收砷。

微生物-根系互作对土壤砷污染的影响

微生物在根际微生态系统中,对养分、重金属的转化吸收和植物的生长有其独特影响。有研究发现,在砷超富集植物蜈蚣草根际施用砷酸还原菌(Ts1、Ts33、Ts37、Ts41 和 PSQ22)能够显著促进蜈蚣草的生长,与对照相比,加 Ts1、Ts33、Ts37 处理的效果尤其明显,蜈蚣草羽叶干重增加了148%~153% . 同时,蜈蚣草羽叶中砷浓度也显著升高,与对照相比增加了 6% ~ 44% ,其中施用 Ts33 的蜈蚣草羽叶中砷的浓度是对照(886. 47 mg/kg)的 144% 。同时有研究发现接种 AM 菌根能促进蜈蚣草对砷的富集,接种处理能够降低玉米根和地上部分中总砷的浓度等[10]。同时,宋红波等[11]研究了不同环境条件对砷污染土壤生物挥发的影响,结果表明施加生物有机肥能促进砷的生物挥发。

砷污染微生物修复的分子生物学机制

高浓度的砷对微生物具有毒害效应,砷污染土壤中微生物数量呈现下降趋势,并且有研究显示,砷污染土壤中的微生物数量与砷浓度呈显著负相关。微生物对砷氧化过程常被认为是一种解毒机制,近年来,对砷氧化酶和相关编码基因的研究也已取得了一定的成绩。在微生物体内广泛地存在 As(Ⅴ)的还原,主要有 2 种形式:①非特异性地由细胞内的谷胱甘肽(GSH)以非酶促反应形式还原;②通过砷酸盐还原酶,以 GSH 作为电子源,通过酶促反应特异性地还原. 后者是微生物体内 As(V)的主要还原形式。As(Ⅲ)的甲基化也是微生物对环境中砷的一种重要的解毒机制。研究者从细Rhodopseudomonas palustris 中克隆了位arsRM 操纵子上的砷甲基化相关基因 arsM,整合到砷敏感的 E. coli 基因组中后,发现 ArsM 能赋予As(Ⅲ)敏感菌株砷抗性。具体说来,微生物修复/去除土壤中的砷的反应机理大致包括: 1.将 As( III) 氧化成为 As( V),从而降低其毒性2.细胞壁吸附固定3.通过生成铁锰氧化物而将砷吸附固定在铁锰氧化物中[12]。

2、有机物污染土壤微生物修复研究进展

滴滴涕污染土壤修复进展

有机氯农药六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)均属于高残留、生物富集性很强的持久性有机污染物(POPs),它们可以通过食物链传递污染整个生态环境,进而危害人类健康[13]。滴滴涕主要通过筛选降解菌株进行降解。赵煜坤等[14]以盆钵试验的方式研究六六六高效降解菌株BHC-A和滴滴涕高效降解菌株wax对六六六、滴滴涕污染土壤的生物修复效果

和降解菌在土壤中的数量变化。研究结果表明: BHC-A和wax能够对水稻田土壤中残留的六六六和滴滴涕农药残留起到很好的修复作用,降解效果分别达到了98. 93%和97. 85%,且农药残留的降解速度与土壤中高效降解微生物的数量呈正相关。随着土壤中六六六、滴滴涕农药残留量的降低,高效降解菌株BHC-A和wax最终在土壤中消失,降解菌的喷施不会长时间影响土壤中土著微生物的数量平衡。

多环芳烃污染土壤修复进展

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多环芳烃 (PAHs) 是一类持久性有机污染物,具有较高致癌、致畸、致突变性,

对生态环境安全和人类健康造成较大的威胁,因此大多数国家都已将其列为优先控制污染物。有研究发现,在厌氧条件下,特定功能微生物可将部分 2 环和 3 环的 PAHs 作为唯一碳源或能源,并将其完全降解或矿化,并指出自然界厌氧环境中特定的微生物菌株或菌群对降解PAHs 具有巨大的修复潜力[15]。邹德勋等[16]发现污染土壤中PAHs降解菌和微生物总量呈正相关,并随着PAHs降解菌数量的增加,土壤中PAHs降解率也随之提高。可见,土壤中PAHs降解速率主要决定于PAHs的降解菌数量。

3、总结

从目前来看,微生物修复是最具发展和应用前景的生物修复技术,人们在微生物材料、降解途径以及修复技术研发等方面取得了一定的研究进展,并展示了一些成功的修

复案例。但是针对复杂的污染土壤生态系统,每种微生物修复技术不仅要克服自身原有

的不足,而且还需要进一步认识和解决在修复过程中出现的新现象和新问题。如:引入外源微生物的条件与原则问题;生物修复过程中微生物的适应性机制与影响因素的研究问题;有机污染物降解过程中的次生污染物问题等。还有,今后还需在以下几个方面展开深入研究:如,继续筛选和驯化新的降解菌株;进一步解析典型污染物降解基因的结构、功

能与调控机制,阐明降解过程的分子生物学机理;解决复合污染土壤的修复问题;利用土

地翻耕、农艺措施、添加物质、高效微生物、植物修复、季节更替等创造现场的修复条件,构建出一套合理可行的污染土壤田间修复工程技术等等[17]。总之,相信随着科学的发展,大规模利用微生物降解土壤污染物、治理环境污染不久将会成为现实[18]。

参考文献

[1]环境保护部国土资源部. 全国土壤污染状况调查公报[M].中国环境报2014年04月18日

[2] 滕应,骆永明,李振高.污染土壤的微生物修复原理与技术进展[J].土壤. 2007,39(4)

[3] 曹启民,王华,郑良永,等.污染土壤的微生物修复机理及研究进展[J],华南热带农业大学学报,2006,12(1)

[4] Kuroda K, Ueda M. Effective display of metallothionein tandem repeat s on the bioadsorption of Cadmiumion[J].Appl Microbiol Biotechnol, 2006, 70: 458-463.

[5] Bae W, Mulchan dani A, Chen W. Cell surface display of synthetic phyt ochelatins using ice nucleation protein for enhanced heavy metal bioaccum ulation[ J ] . JInorg Biochem,2002, 88: 223-227.

[6] 詹绍君,有机物料与石灰性物质对土壤镉有效性及小麦吸收镉的影响[D],四川农业大学,2011

[7] Takeuchi H,Kawahata P,Gupta L,et al. Arsenic resistance and

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[9]吴剑,杨柳燕,肖琳. 微生物挥发砷影响因素研究[A]. 见:第三届全国环境化学学术大会论文集[C]. 2005. 12-13

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[14] 赵煜坤,廖海丰,陈一楠,等.六六六、滴滴涕污染土壤的微生物修复作用研究[J].江苏农业科学, 2011, 39(2): 463-465.

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[16]邹德勋,骆永明,滕应,等.多环芳烃长期污染土壤的微生物强化修复初步研究.土壤,2006,38 ( 5) : 652-656.

[17] 滕应,骆永明,李振高.污染土壤的微生物修复原理与技术进展[J].土壤. 2007,39(4)

[18]陈红艳,王继华,受污染土壤的微生物修复[J].环境科学与管理,2008,33(8)

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术 土壤是一个开放的缓冲动力学系统,承载着环境中50%~90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用,致使土壤中重金属含量逐年累积,明显高于其背景值,造成生态破坏和环境质量恶化,对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解,可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3],从而影响产出物的生长、产量和品质,潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析,概述了土壤中重金属的来源,简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展,以期为土壤重金属污染修复提供参考。 1我国土壤重金属污染现状 随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展,一些企业盲目追逐经济利益,轻视环境保护,再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用,我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重,污染面积逐年扩大,危害人类和动物的生命健康。据报道,2008年以来,全国已发生100余起重大污染事故,其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部发布的全国土壤污染状况调查公报显示,全国土壤环境总状况体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548 万hm2土壤调查结果显示,污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2,其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上,尤

石油污染土壤的微生物修复原理

石油污染土壤的微生物修复 一、降解石油烃类化合物的微生物种类 自然界中能够降解石油烃类污染物的微生物种类有数百种,70多属,主要是细菌、真菌和藻类三大类型的生物。 表1 石油烃降解微生物种属 细菌真菌藻类 无色杆菌属枝顶孢属双眉藻属 不动杆菌属曲霉属鱼腥藻属 芽孢杆菌属金色担子菌数小球藻属 色杆菌属假丝酵母属衣藻属 诺卡氏菌属镰刀霉属念珠藻属 放线菌属青霉菌属紫球藻属 ……… 按照分子生物学和遗传学分类,可将降解石油污染物的微生物分为土著微生物和基因工程菌两大类。 二、产生表面活性剂的微生物 生物表面活性剂是微生物在一定培养条件下产生的一类集亲水基和疏水基于一体、具有表面活性的代谢产物。 分类典型产物 中性脂类甘油单脂、聚多元醇、其他蜡脂 磷脂/脂肪酸磷脂酰乙醇胺 糖脂糖酯、糖醇酯、糖苷 含氨基酸脂类脂氨基酸、脂多肽、脂蛋白 聚合型脂多糖、脂-糖-蛋白复合物 特殊型全胞、膜载体、Fimbriae 生物表面活性剂优点:1较低的表面张力和界面张力;2无毒或低毒,对环境友好;3可生物降解;4极端环境(温度、pH、盐浓度)下具有很好的专一性和选择性;5不致敏、可消化、可作为化妆品和食品的添加剂;6结构多样,可用于特殊领域 三、微生物降解石油的机制

1.微生物吸收疏水性有机物的机理 图1 微生物吸收疏水性有机污染物的4种摄取途径微生物吸收疏水性有机物的模式有4种:1微生物吸收其附近溶解于水相中的烃类;2细胞直接与石油烃接触。这种作用可以通过改变菌毛或细胞表面的疏水性部分的改造进行调控,提高对有机物的吸附;3通过细胞直接与分散在水相中的石油烃的微米或亚微米液滴接触来吸收;4强化吸收模式,即由于细胞产生的表面活性剂或乳化剂使烃的水溶性增强,微生物表面的疏水性更强,使细胞与烃接触。 丝状真菌主要通过菌丝的吸收作用摄取石油烃。 2.微生物细胞膜转运烃机理 微生物对有机化合物的降解作用是由细胞酶引起,整个过程可分为3个步骤。首先化合物在微生物细胞膜表面吸附(动态平衡过程);其次吸附在细胞膜表面的化合物进入细胞内;最后化合物进入细胞膜内与降解酶结合发生酶促反应(快速过程)。 参与第1个步骤还有表面活性剂。 石油进入细胞方式:非特异性接触,被动运输方式。 3.微生物降解石油的机制 石油类物质+微生物+O 2+营养物质→CO 2 +H 2 O+副产物+微生物细胞生物量 微生物利用石油烃类作为碳源和能源,经过一系列氧化、还原、分解、合成等生化作用,将石油污染物最终矿化为无害的无机物的过程。 途径:烷烃→醇→醛→脂肪酸→β氧化乙酸盐→CO 2+H 2 O+生物量 四、典型石油烃的降解途径

污染土壤微生物修复技术研究进展

污染土壤微生物修复技术研究进展课程论文 摘要针对2014年4月环境环保部公布的首次全国土壤污染状况调查结果,撰写我国最严重的耕地污染中主要污染物镉、砷、滴滴涕和多环芳烃的微生物修复研究进展。 关键词土壤污染;微生物修复;重金属污染;有机物污染 2005年4月至2013年12月我国开展的首次全国土壤污染状况调查结果显示全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。人类赖以生存的耕地中土壤点位超标率高达19.4%,迫在眉睫的主要污染物为镉、砷、滴滴涕和多环芳烃[1]。 微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群,在适宜环境条件下,促进或强化微生物代谢功能,从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术,它已成为污染土壤生物修复技术的重要组成部分和生力军[2]。由于我国土壤调查结果显示在农田耕地中重金属污染物镉、镍、砷、有机污染物滴滴涕和多环芳烃超标最严重,对这些污染物的治理已经迫在眉睫。所以,本文重点阐述针对这5种污染物的微生物修复技术研究进展。 1、重金属污染土壤微生物修复研究进展 土壤微生物种类繁多、数量庞大,是土壤的活性有机胶体,比表面大、带电荷和代谢活动旺盛,在重金属污染物的土壤生物地球化学循环过程中起到了积极作用。微生物可以对土壤中重金属进行固定、移动或转化,改变它们在土壤中的环境化学行为,可促进有毒、有害物质解毒或降低毒性,从而达到生物修复的目的[3]。因此,重金属污染土壤的微生物修复原理主要包括生物富集 (如生物积累、吸附作用)、生物转化(如生物氧化还原、甲基化与去甲基化以及重金属的溶解和有机络合配位降解)、生物固定(如与S2-的共沉淀)、生物滤除(如细菌的淋滤作用)等作用方式。 1.1镉污染 将具有重金属吸附能力的天然蛋白或人工合成肽展示在微生物细胞表面,可以提高微生物对重金属的吸附能力。Kuro da等[4]改造了微生物表面蛋白使得当酵母金属硫蛋白( YMT )串联体在酵母表面展示表达后,4 聚体对重金属吸附能力提高5.9 倍, 8 聚

土壤有机污染修复技术研究现状与展望

土壤有机污染修复技术研究现状与展望 摘要:本文结合近年来国内外土壤修复技术研究现状,概括介绍了土壤修复技术的类型及其影响因素,讨论了它们在实际应用中所存在的问题并提出解决思路;着重介绍了土壤有机污染的修复技术,探讨其发展前景,并提出了研究方向。 关键词:土壤;有机污染;生物修复 第一章前言 近年来,随着工农业生产污染和人类活动强度增加,土壤污染面积不断扩大,污染程度不断加深。其中有机污染物是土壤中普通存在的主要污染物之一,可通过化肥及农药的大量施用、污水灌溉、大气沉降、有毒有害危险废物的事故性泄露等多种途径进人土壤系统,造成土壤严重污染和地表水及地下水次生污染,已引起各国政府及环境学界的广泛关注[1]。例如多氯有机物DDT带来的环境污染[2];农用污泥造成土壤的多环芳烃(PAHs)污染[3];农用地膜导致土壤的邻苯二甲酸酯(PAEs)污染[4]等。因此,土壤有机污染的清洁与安全利用成为了一个亟待解决的问题。目前,修复有机污染土壤环境的技术主要有物理修复、化学修复、电化学修复、生物修复技术等[5]。 第二章土壤有机污染修复技术类型与方法 2.1生物修复方法 2.1.1生物修复技术的概念 生物修复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。Hamer[6]将生物修复的概念定义为:“利用特定的生物(植物、微生物或原生动物)吸收、转化、清除或降解环境污染物,实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。”生物修复包括两方面内容:(1)利用具有特殊生理生化功能的植物或特异微生物在原位修复污染场所(土壤或水体);(2)应用生物处理或生物循环过程,通过精心设计与合理应用阻断或减少污染源向环境的直接排放,将过去曾受到污染的场所通过生物过程得以恢复,或清除新近排放的污染物。 土壤的治理技术按处理种类分物理治理方法、化学治理方法、微生物治理方法及植物治理方法等。其中生物修复主要指后两种。环境污染物的生物处理、修复技术大致可分成3类[7]:(1)植物对污染物修复;(2)微生物对污染物修复;(3)植物-微生物的联合修复。按处理空间可分为原位生物修复(In-situ bioremediation)和异位生物修复(Ex-situ bioremediation)2种。原位生物修复是指对受污染的介质(土壤、水体)不作搬运或输送,而在原位污染地进行的生物修复处理,修复过程主要依赖于被污染地自身微生物的自然降解能力和人为创造的合适降解条件;异位生物修复是指将被污染介质(土壤、水体)搬运和输送到它处进行生物修复处理。 2.1.2植物修复技术

土壤修复技术及优缺点

土壤修复技术及优缺点 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

土壤是植物生长繁育的自然基地,是农业的基本生产资料,是人类赖以生存的极其重要的自然资源。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加,土壤重金属污染日益严重。土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。土壤中有害重金属积累到一定程度,不仅会导致土壤退化,农作物产量和品质下降,而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水,恶化水文环境,并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康。 不同污染类型的土壤污染,其具体治理措施不完全相同,目前,重金属土壤的修复技术主要有工程措施,物理化学方法,植物修复方法以及微生物修复方法。 工程措施主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合,可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤-植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准。深耕翻土用于轻度污染的土壤,而客土和换土则是用于重污染区的常见方法,在这方面日本取得了成功的经验。工程措施是比较经典的土壤重金属污染治理措施,它具有彻底、稳定的优点,但实施工程量大、投资费用高,破坏土体结构,引起土壤肥力下降,并且还要对换出的污土进行堆放或处理。 物理化学方法是当前重金属污染土壤修复研究的热点,也是最为成熟工程上应用最为广泛的修复技术,主要包括固化/稳定化技术,土壤淋洗技术,电动修复技术和电热修复技术等。 固化/稳定化技术是通过固态形式在物理上隔离污染物或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态,从而降低污染物质的毒害程度。如通过施加水泥等固化土壤重金属的固化修复技术,或向土壤投入无机或有机改良剂,改变土壤的

全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析报告

全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析来源:环境工程技术学报作者:纪冬丽 【导读】随着含砷金属矿产的开采与冶炼、化石燃料的燃烧、含砷化学制品及农药的使用、木材防腐及工业废水的排放和非法倾倒等,使得土壤中砷浓度日益增加,引起了世界范围内不同程度的土壤砷污染,土壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视。 随着含砷金属矿产的开采与冶炼、化石燃料的燃烧、含砷化学制品及农药的使用、木材防腐及工业废水的排放和非法倾倒等,使得土壤中砷浓度日益增加,引起了世界范围内不同程度的土壤砷污染,土壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视。土壤砷污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点,据Allaway估算,进入土壤的砷如果只通过植物吸收使其在土壤中消失的时间为100a,因此土壤一旦遭受砷污染其治理难度大且周期长。据统计中国土壤中砷浓度的平均值为11.2mg/kg,约为世界平均值(6mg/kg)的2倍,我国土壤砷污染问题更加突出。为此2011年国务院批文的《重金属污染综合防治“十二五”规划》中,将砷列为第一类重点防控污染物。针对土壤砷污染,国内外许多学者研究了土壤中砷的污染浓度、污染范围及赋存形态等,并开展了修复研究。笔者综合分析了前人在该领域的研究成果,对国内外土壤砷污染的现状、修复技术以及研究方向等进行了阐述,以期为以后的研究工作提供理论支撑。 1、土壤砷污染现状 1.1 国外土壤砷污染现状 目前,世界上许多国家和地区土壤砷污染程度十分严重。根据美国国家环境保护局(USEPA)的规定,砷在土壤中的浓度限值为24mg/kg。土壤砷污染来源十分广范,主要由一些人为活动导致,包括杀虫剂的使用、除草剂和磷酸盐肥料的施放、半导体工业的发展、采矿和冶炼、制造业、燃煤、木材保存剂等。欧洲表层土壤中砷浓度的平均值为7.0mg/kg,但不同地区不同土壤条件下,砷的背景值差别很大。世界上不同砷污染地区土壤中的砷浓度见表1。 表1 砷污染地区土壤中砷浓度

土壤修复技术汇总

目录 一、中国土壤污染现状 .................................................................................................................. 1. 总体情况............................................................................................................................ 2. 污染物超标情况................................................................................................................ 3. 不同土地利用类型土壤的环境质量状况 ........................................................................ 4. 典型地块及其周边土壤污染状况 .................................................................................... 5.土壤污染治理的难度.......................................................................................................... 二、污染土壤的修复技术 .............................................................................................................. 1 典型的土壤污染问题 ......................................................................................................... 1.1 重金属污染 ............................................................................................................ 1.2 石油污染 ................................................................................................................ 1.3 化肥污染 ................................................................................................................ 1.4 农药污染 ................................................................................................................ 2 污染土壤的修复技术 ......................................................................................................... 2.1 物理修复 ................................................................................................................ 2.2 生物修复 ................................................................................................................ 2.3 化学修复 ................................................................................................................ 3 各土壤修复技术优缺点比较表 ......................................................................................... 4 土壤修复的产业链条 ......................................................................................................... 三、土壤修复企业 .......................................................................................................................... 1 土壤修复工程企业及其常用技术 ..................................................................................... 2 土壤修复行业2017年部分工程项目一览 ....................................................................... 四、运营模式 .................................................................................................................................. 1 污染方付费模式................................................................................................................. 2 受益方付费模式................................................................................................................. 3 财政直接出资方式............................................................................................................. 4 财政出资回购方式(BT模式) ....................................................................................... 5 PPP模式 ..............................................................................................................................

土壤污染及其修复技术

第二章污染物控制技术 6 土壤污染及其修复技术 土壤污染 (2) 土壤污染的定义 (2) 土壤污染的类型和来源 (3) 土壤污染的特点 (5) 土壤污染的危害 (5) 土壤污染及治理 (6) 我国土壤污染现状 (6) 土壤污染治理 (7) 修复技术 (9) 热力学修复 (9) 热解吸修复技术 (9) 焚烧法 (10) 土地填埋法 (10) 化学淋洗 (10) 堆肥法 (10) 植物修复 (10) 渗透反应墙 (10) 生物修复 (10)

6 土壤污染及其修复技术 土壤污染 土壤是自然环境要素的重要组成之一,它是处在岩石圈最外面的一层疏松的部分,具有支持植物和微 生物生长繁殖的能力,被称为土壤圈。土壤圈处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带,是联 系有机界和无机界的中心环节。土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。土壤固相包括矿物 质和有机质,其中矿物质约占土壤固体总重量的90%以上,而有机质约占固体总重量的1%~10%。土壤液相是指土壤中水分及其水溶物。土壤中有无数孔隙充满空气,即土壤气相。典型土壤约有35%的体积是充满空气的孔隙,因而土壤具有疏松的结构。 土壤具有两个重要的功能,一是土壤作为一项极其宝贵的自然资源,是农业生产的基础,二是土壤对 于外界进入的物质具有同化和代谢能力。由于土壤具有这种功能,所以人们肆意开发土壤资源,同时将土 地看作人类废物的垃圾场,而忽略了对土地资源的保护。由于这种原因,人类面临着土地退化、水土流失 和荒漠化以及土壤污染等诸多问题。其中,土壤污染的形势极为严峻。 土壤污染的定义 土壤背景值 土壤背景值是指未受或少受人类活动特别是人为污染影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。 土壤背景值是各种成土因素综合作用下成土过程的产物,地球上的不同区域,从岩石成分到地理环境和生 物群落都有很大的差异,所以实质上它是各自然成土因素(包括时间因素)的函数。由于成土环境条件仍 在不断地发展和演变,特别是人类社会的不断发展,科学技术和生产水平不断提高,人类对自然环境的影 响也随之不断地增强和扩展,目前已难以找到绝对不受人类活动影响的土壤。因此,现在所获得的土壤背 景值也只能是尽可能不受或少受人类活动影响的数值。 研究土壤背景值具有重要的实践意义。因为污染物进入土壤环境之后的组成、数量、形态和分布变 化,都需要与背景值比较才能加以分析和判断,所以土壤背景值是土壤环境质量评价,特别是土壤污染综 合评价的基本依据,是研究和确定土壤环境容量,制定土壤环境标准的基本数据,也是研究污染元素和化 合物在土壤环境中的化学行为的依据。另外,在土地利用及其规划,研究土壤生态、施肥、污水灌溉、种 植业规划,提高农、林、牧、副业生产水平和产品质量,食品卫生、环境医学等方面,土壤环境背景值也 是重要的参比数据。 我国在20世纪70年代后期开始进行土壤背景值的研究工作,先后开展了北京、南京、广州、重庆以 及华北平原、东北平原、松辽平原、黄淮海平原、西北黄土、西南红黄壤等的土壤和农作物的背景值研究。 土壤环境容量 土壤环境容量是针对土壤中的有害物质而言的。它是指在人类生存和自然生态不致受害的前提下,土

论中国土壤污染现状修复技术

论中国土壤污染现状及修复技术 一、土壤修复 (1)土壤修复的基本情况 ①土壤修复的定义、特点及分类 土壤污染指人类生产、生活产生的废气、废水和固体废物向土壤系统排放后,当数量超过土壤自净能力时,会破坏土壤成分结构的平衡和土壤功能,乃至出现危害动植物和人体健康的现象。 土壤污染按照污染成分可以划分为无机物污染和有机物污染。无机物污染包括酸、碱、重金属以及砷、硒等非金属化合物造成的污染;有机物污染包括农药、酚类、氰化物、石油、有机溶剂、合成洗涤剂等造成的污染。按照受污染土地的类型可以将土壤污染划分为工业场地污染、油气田污染、矿区污染和农田污染。按照污染源可以将土壤污染划分为工业污染、农业污染、生活污染以及其他污染。土壤修复则是指利用物理、化学或生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。 (2)我国土壤修复的发展状况 ①我国土壤污染现状 我国对于土壤污染的关注起步较晚。为了调查中国土地污染的现状,原国家环保总局和国土资源部耗资 10 亿元联合启动了全国土壤污染状况及其预防措施的调查工作,特别是对农业用地的调查。 2014 年 4 月公布了初步调查结果,但对于我国土壤污染现状仍没有清晰而准确的认识,相关的土壤修复行业发展也是处于起步成长阶段。和欧美成熟的土壤污染修复治理体系相比,我国土壤修复行业有关体系急需建立和完善。 a.工农业粗犷发展导致耕地土壤和城市场地污染问题 我国工业和农业的粗犷式发展是造成土壤污染的主要原因。虽然我国工业和农业经历了快速的发展,但是并没有及时重视其污染物排放的监管和治理,从而使得土壤污染日益严重。从工业污染角度看,土壤无机污染物中的重金属污染主要来自于选矿厂、冶炼厂、铅蓄电池厂、氯碱厂等工业工厂的废物排放;非金属砷和硒污染主要来自农药和电子工业等;而土壤中的有机污染物主要来自于石油石化、煤化工、农药等行业。从农业土壤污染角度看,化肥的过度使用是造成土壤污染的主要原因。 工农业迅速发展,由于相应环境监管与保护措施的缺失,各地普遍出现土壤污染问题,其中,尤以率先发展工业实现经济起飞的东部和中部较为发达地区为甚。我国严重土壤污染区 320 个,约 548 万公顷。从不同的土地类型来看,关数据显示,受重金属污染的耕地面积有近 2,000 万公顷,约占耕地总面积的五分之一;受矿区污染的土地面积达到 200 万公

受污染土壤的微生物修复

受污染土壤的微生物修复 陈红艳,王继华 (哈尔滨师范大学生命科学与技术学院,黑龙江哈尔滨150025) 摘要:污染土壤的微生物修复技术是一项非常有应用前景的环保新技术,它既经济又无二次污染,具有其它 修复技术难以比拟的优势。本文介绍了中国土壤中重金属、农药、烃类污染的现状与危害,总结了土壤污染的微生物修复技术的研究现状,重点介绍了能够降解污染物的微生物,并从土壤微生物与污染物质的相互作用入手,较为系统地综合评述了国内外污染土壤的微生物修复原理与技术。同时,结合当前土壤污染的新特点对微生物修复技术进行预测和展望,指出了需要进一步研究的领域。 关键词:受污染土壤;微生物修复;修复原理;修复技术 Microbial Remediation of Polluted Soils Chen Hongyan, Wang J ihua (College of Life Science And Technology, Harbin Normal University, Harbin 150025, China) Abstract:Microbial remediation technique has been showing extensive prospects for use in polluted soils. And, it is an economical and green solution to the problem of polluted soils. This papermainly introduces the status of heavy metal pollution, pesticide pollution, petroleum pollution of soils and its harm in China. The presence of the researches on microbial remediation, and advancement in research of microbial remediation of polluted sois. A comprehensive review is p resented of current researches on and development of microbial remediation of soils contaminated with typical pollutants at home and abroad, based on interaction between soilmicroorganisms and pollutants. In the end of the paper, directed at new characteristics of the soil pollution in China, the prospects for bioremediation research is discussed and fields for futher study are recommended. Key words: polluted soils; microbial remediation; principles; techniques 前言 近20年来,随着工、农业生产的迅速发展,农业污染特别是土壤受污染的程度日趋严重[ 1 ] 。这些能够对土壤造成污染的因素主要有:农药、重金属、石油等。据粗略统计,中国受重金属污染的土地达到2 000万公顷, 受农药、化学试剂污染的农田达到6 000多万公顷,污染程度达到了世界之最。 农药的污染。随着农业的发展,农民使用农药的量越来越多,由此而造成的危害也越来越大。据统计,中国每年使用50多万吨农药。这些农药主要包括杀虫剂、杀菌剂和除草剂等,多是有机氯、有机磷、有机氮、有机硫农药,这些农药对土壤硝化作用呼吸作用和固氮作用均会产生暂时的或永久性的影响,因为在施用农药时,不管采取什么方式大部分农药都会落入土壤中,同时附着在作物上的那一部分农药以及漂浮在空气中的农药也会因风吹落入土壤。另外,使用浸种、拌种等施药方式更是将农药直接混入到土壤中,所以,土壤中的农药污染是相当严 重的,已引起土壤生产力和农产品质量的明显下降。 重金属的污染。随着工农业的迅速发展,每年有大量工业和城市垃圾作为有机肥进入农业土壤中。这些垃圾往往含有较多的重金属元素,如汞、铜、锌、镍、铅、铬等,这些金属离子作为微量元素是生物代谢所必需的,然而超过一定浓度时,便会导致土壤微生物大量下降和活性降低,尤其对土壤中有益微生物如自生固氮菌等影响更为明显。所以,重金属污染已日益

污染土壤的微生物修复研究进展

污染土壤的微生物修复研究进展 土壤污染严重影响了土壤的生产力,是急需解决的环境问题。本文全面地介绍了土壤修复的微生物筛选与降解研究,以及污染土壤的微生物修复技术及其应用,提出了今后微生物修复研究的工作重点,强调了污染物降解基因的发掘和微生物复合修复技术开发的重要性。 标签:土壤污染微生物筛选微生物修复 1简介 我国土壤污染总体形势不容乐观,局部地区污染严重,目前至少有1300-1600万hm2耕地受到农药污染,约占全国耕地的10%以上,每年因重金属污染的粮食就达到1200万t,造成的直接经济损失超过200亿元人民币[1]。与大气、水体相比,污染物更难在土壤中迁移、扩散和稀释,所以土壤污染的治理尤为重要,土壤的环境修复技术也应运而生。 80年代以前,土壤的环境修复主要侧重于研究物理、化学修复理论与技术,80年代后微生物修复受到高度重视。微生物修复主要利用土壤中的土著微生物或向污染环境补充经驯化的高效微生物,在优化的环境条件下,加速分解污染物,修复被污染的土壤。微生物不仅种类繁多,数量极大,分布广泛,而且具有繁殖迅速,个体微小,比表面积大,对环境适应能力强等特点,因而在土壤的环境修复上具有巨大的发展潜力。 2土壤修复的微生物筛选与降解研究 我国土壤污染类型中,重金属污染和有机物污染所占比重较大。自然界中存在能够对重金属或有机物进行降解的菌种和微生物,这些微生物大多存在于被相应污染物污染的土壤表层。因此,人们一般以污染土壤为对象,从中筛选相应的降解菌。 为了获得高效镉吸附微生物,刘标等[2]从重金属污染土壤中分离筛选出4株耐镉能力较强的细菌菌株2-1、2-2、4-1、7-1,其中菌株4-1的镉吸附效果最好,并研究分析了其他常见重金属离子对菌株4-1生长的影响,结果显示培养液中加入Zn2+、Cu2+对菌株生长无明显影响,但加入100mg/L Pb2+会抑制其生长。李明顺等[3]研究了微生物对锑的代谢机制,一方面微生物能够利用体内的蛋白如ArsB转运蛋白将锑外排,另一方面微生物能够对锑进行氧化,将毒性较强的Sb(Ⅲ)转化为毒性相对较弱的Sb(Ⅴ)。 为了得到高效的石油降解菌,汪杰等[4]以柴油为培养基的唯一碳源,从山东胜利油田、新疆克拉玛依油田和陕西长庆油田3处的石油污染土壤中富集纯化得到3株高效的石油烃降解菌,用这3株菌进行污染土壤的修复试验,污染土壤中石油烃降解半衰期为30d左右,为自然情况下的1/4左右。姜肸等[5]以南海

土壤生物修复技术

关于土壤生物修复技术相关论述 污染土壤修复技术的研究起步于20世纪70年代后期。在过去的30年期间,欧、美、日、澳等国家纷纷制定了土壤修复计划,巨额投资研究了土壤修复技术与设备,积累了丰富的现场修复技术与工程应用经验,成立了许多土壤修复公司和网络组织,使土壤修复技术得到了快速的发展。中国的污染土壤修复技术研究起步较晚,在“十五”期间才得到重视,列入了高技术研究规划发展计划,其研发水平和应用经验都与美、英、德、荷等发达国家存在相当大的差距。近年来,顺应土壤环境保护的现实需求和土壤环境科学技术的发展需求,科学技术部、国家自然科学基金委、中国科学院、环境保护部等部门有计划地部署了一些土壤修复研究项目和专题,有力地促进和带动了全国范围的土壤污染控制与修复科学技术的研究与发展工作。期间,以土壤修复为主题的国内一系列学术性活动也为中国污染土壤修复技术的研究和发展起到了很好的引领性和推动性作用。土壤修复理论与技术已成为土壤科学、环境科学以及地表过程研究的新内容。土壤修复学已经成为一门新兴的环境科学分支学科,修复土壤学也将发展成为一门新兴的土壤科学分支学科。 环境污染分为大气污染、水体污染和土壤污染,没有土壤,没有土地,老百姓只能饿死。环境污染是指由于人类活动引起环境质量下降而有害于人类以及其他生物正常生存和发展的现象。环境污染按环境要素可分为大气污染、水体污染、土壤污染和生物污染。大气污染了,人们无法呼吸;水体污染了,人们不能饮水;土壤污染了,我们没有粮食吃;生物污染了,人类可能没有肉食吃,或者人直接病死。所以说,环境污染非常可怕。这里我们只谈土壤污染。土壤是环境中特有的组成部分,它是一个复杂的物质体系,组成的物质有无机物和有机物。在地球表面,土壤处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带,是生态系统物质交换和物质循环的中心环节,是连接地理环境各组成要素的枢纽。植物直接生长土壤上,土壤是植物营养物质的最主要的供应地。“皮之不存,毛将焉附”;“民以食为天,食以土为本”。没有土壤,就长不出植物,更别提庄稼了。岩石上至多生长一些地衣、苔藓,水里还有一些浮游生物,人类能靠地衣、苔藓、浮游生物养活吗?所以说,土壤是最宝贵的自然资源之一,是人类赖以生存的必要条件。土壤,或者说是土地,还是人类社会演替发展的关键因素。封建地主控制了土地,统治了农民;共产党通过土地革命,赢得了广大人民的拥护。 土壤被污染后修复起来较为困难,见效慢时间长,且容易造成新的污染。利用生物方法进行修复的时候,实际上是利用生态方法,形成新的生态环境,在修复土壤的同时也不会带来新的环境危害。例如,利用一些根系植物来吸附土壤中的有害物质(重金属),在修复土壤的同时,根系发达的此类植物还能起到固土,防止水土流失的作用,在一定程度上植物的生长也美化了环境.此外,利用一些土壤中所必须得活性菌种来作为肥料,既不会像化肥一样污染土壤和周围水体,也可以满足作物所需要的营养元素,菌体还会调节土壤微环境,带来更好的种植生长环境。 然而,各种人为与自然的因素使人类赖以生存的土壤遭受不同程度的破坏,致使原有土壤理化性质退化、丧失耕作价值,并危及食物链安全与人类自身健康。这种丧失了耕作价值的土壤称为污染土壤。 {我国农田污染十分严重,汇总统计,令人目不忍睹。}据薛惠尹报道,我国城市与工业废水年排放总量达4×1010吨,其中工业废水排出镉、汞等重金属为2700吨左右,且相当一部分污染物通过灌溉途径进入农牧业生产环境;我国大约有40%的地面水源不符合农田灌溉水质标准,直接影响灌溉农田面积约3.2亿亩;全国有8000万亩左右的农田采用污水灌溉,其中约70%主要或唯一依靠污水作为灌溉水源。灌溉水源中的镉、汞、铜、锌等重金属

污染土壤修复治理技术的研究可行性研究报告

污染土壤修复治理技术的研究可行性研究报告 中船勘察设计研究院有限公司 2014年6月

目录 一、项目概述 (1) (一)工程背景概述 (1) (二)污染土治理的一般方法 (6) (三)重点关注治理方法 (9) 1、换土技术 (9) 2、固化/稳定化(S/S)技术 (11) 3、化学淋洗技术 (12) 4、植物修复技术 (16) 二、项目目标、研究内容、和关键技术 (20) (一)项目目标 (20) (二)研究内容 (20) (三)关键技术 (21) 三、技术路线方案、课题分解 (22) 四、组织方式及分工 (24) (一)科研项目工作措施 (24) (二)现场组织措施 (25) 参考文献 (25)

一、项目概述 (一)工程背景概述 随着我国城市化进程的提速和围绕着城市的工业设施健全,城市周边土壤的污染程度日益加剧。具体表现在,一方面未经处理的工业废水,废气和废渣,空气粉尘所携带大量污染物,雨水对城市区域的冲刷携带的污染物最终会汇聚到土壤中和河道中。这些堆积的污染物会很容易地通过水循环,大气循环,食物链再一次进入到人体,危害健康。另一方面矿产资源的不合理开发及其冶炼排放、长期对土壤进行污水灌溉和污泥施用、人为活动引起的大气沉降、化肥农药的使用等原因,造成了土地污染面积不断扩大,土壤污染日益严重。 根据全国土壤污染调查结果,目前我国受污染的耕地约有1.5亿亩,占18亿亩耕地的8.3%,多是集中在经济较发达的地区。另根据国家环保部门组织的《典型区域土壤环境质量状况探查研究》显示,珠三角部分城市有近40%的农田菜地土壤重金属污染超标,其中10%属严重超标。据估算,全国每年因重金属污染的粮食达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。土壤污染具有隐蔽性、毒害性、累积性、长期性、多样性和滞后性的特点,被污染的土壤通过地下水或生物富集作用直接或间接地影响着人类健康。 出于历史原因,中国土壤污染主体大多是各类国有工厂,经过多轮的改制重组,很多工厂产权归属关系已经多次变化,即便产权明晰的,也很难有能力再去支付高额的土壤修复费用。因此,“谁污染,谁治理”这一环保行业的通行准则,在土壤修复行业根本行不通。目

污染土壤的修复技术汇总

污染土壤的修复技术汇总 几种典型的土壤污染问题 1重金属污染 采矿、冶金和化工等工业排放的三废、汽车尾气以及农药和化肥的使用都是土壤重金属的重要来源。按生物化学性质土壤中的重金属可以分为两类:第一类,对作物以及人体有害的元素,如汞、镉、铅及类金属砷等,因此,必须减少这些元素的含量使其不超过环境的容量;第二类,常量下对作物和人体有益而过量时出现危险的元素,如铜、锌、铬、锰及类金属硒等,应控制其含量,使其有益作物生长和人体健康。 2石油污染 石油污染是指在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中原油和各种石油制品进入环境而造成的污染,土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表层。石油开采过程中产生的落地油和油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥,炼油厂含油污水处理设施产生的油泥,也是我国油田土壤石油污染的主要来源。污染土壤中石油主要成分为C15-C36的烷烃、多环芳香烃、烯烃、苯系物、酚类等,其中环境优先控制污染物多达30种。 3化肥污染 化学肥料在现代化的农业生产中不仅是粮食增产的物质基础,更是农业生产资料的主体。在粮食增产中花费的贡献率在40%-60%,稳定在50%左右,但是化肥中的有毒重金属、有机物以及无机酸类等是造成土壤污染的主要来源。 4农药污染 据初步统计,我国至少有l300-1600万hm2耕地受到农药污染。造成土壤农药污染的主要是有机磷和有机氯农药。据2000年国家质检总局数据,全国47.5%的蔬菜农药残留超标,因农残超标被退回的出口农产品金额达74亿美元。 一、污染土壤的修复技术 在土壤修复行业,已有的土壤修复技术达到一百多种,常用技术大致可分为物理、化学和生物等三种。物理修复是指通过各种物理过程将污染物特别是有机污染物从土壤中去除或分离的技术。主要包括土壤淋洗、热吸附、蒸气浸提、微波加热和异地填埋等技术。还包括多相抽提等技术,已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯等污染土壤的修复。相对于物理修复,污染土壤的化学修复技术发展较早,主要有土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化-还原技术、化学改良、光催化降解技术、电动力学修复技术和有机质改良等。土壤生物修复技术包括植物富集、微生物修复、生物联合修复和植物固定及降解等技术。利用微生物降解作用发展的微生物修复技术是农田土壤污染修复常见的一种修复技术。进入21世纪后生物修复技术得到迅速发展,成为绿色环境修复技术之一。由于我国土壤污染面积大,污染物质种类多,污染组合类型复杂等原因,单项修复技术往往难以达到预定修复目标,多种修复技术相结合

土壤微生物修复综述

土壤污染生物修复 【摘要】随着工业技术不断发达,人们生活水平不断提高的今天,严重的土壤环境污染却成为发展后的代价。所以对于污染的治理的研究成为科研工作者们的主要内容。在土壤治理方面不断革新,传统的治理手段不断淘汰,随着科学技术发展,生物修复技术将大量的被应用到土壤污染修复之中。本文主要概述了生物修复土壤污染的概念及手段。 【关键词】土壤污染,微生物修复,植物修复,重金属,有机化合物。 1 我国土壤污染现状 就目前我国土壤的污染程度来说,在污染的总体趋势上较为严峻。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%。我国受到污染的耕地面积达到了0.1亿 hm2,受到污染的耕地面积占我国总耕地面积的1/10,可以说污染的程度相当深。其中很多的耕地受到重金属的污染,总面积达到了2000 万 hm2,占总耕地面积的1/5。其中工业“三废”污染耕地1000万hm2,污水灌溉农田面积达330多万hm2,1600万hm2耕地受到农药的污染,固体废弃物堆存占地和毁田13.3万 hm2,合计占耕地总面积的10%以上。二是土壤污染危害巨大。据估算,全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万t,造成的直接经济损失超过200亿元。由土壤污染引发的农产品安全和人体健康事件时有发生,成为影响农业生产、群众健康和社会稳定的重要因素。土壤的生态环境保护与治理已引起人们的普遍关注。 2 生物修复技术 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,另外还有原位生物修复技术和异位生物修复技术等。生物修复是一种较为理想的污染治理手段。 对于土壤污染生物修复是很好的修复手段,主要是利用生物的自然新陈代谢功能对环境中的各种有害物质的浓度进行有效的降低,使得土壤中的污染物形成自然分解,这样的修复可以使得土壤自然的恢复到原始的状态,而这种修复方式对于土壤的整体结构不会造成损害。针对土壤污染治理来说,传统的修复技术都存在一定的弊端,不能够彻底的将土壤中的有害物质消除,使得二次污染很快的出现,对于土壤结构来说会造成更加严重的破坏。而采用生物修复技术则可以有效的对土壤中的有害物质进行彻底的清除,而且这种技术属于物理修复技术,其中不含有任何的化学成分,这样的修复技术可以有效保持土壤的完整性,不会对土壤中的分子结构造成破坏。而且这种技术的应用也较为简单,并且不需要较高费用的支持,在处理的效果上也较为突出,对环境不会造成负面影响,而且能够有效避免二次污染的出现,可以说这种修复技术在土壤污染治理上具有极大的

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