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影响污染土壤微生物修复技术的因素分析探讨

陈旭东 李朝霞
  
安家(建筑与工程)
2021年31期
1 河北省科学院地理科学研究所 河北省地理信息开发应用工程技术研究中心 河北 石家庄 050000 2 石家庄市排水管护中心 石家庄市排水总公司 河北 石家庄 050000

摘要:土地是我国人民赖以生存的重要自然资源,而随着当前社会的飞速发展,我国的土地资源遭到了不同程度的破坏和污染,因此对于土壤修复技术的研究是刻不容缓的。而本文对污染土壤微生物修复技术的影响因素进行了分析和研究,并且提出了一定的优化措施,为我国土壤污染防治的发展提出了一定的参考性建议。

关键词:污染土壤;微生物修复技术;影响因素

土地污染问题是当今社会发展过程中需要引起全球关注的重要环境问题之一,污染物在土壤中的积累不光会造成土壤功能丧失以及土地恶化,还容易对农作物造成危害,同时对人民的生命安全产生一定的影响。因此加强污染土壤的整治和修复工作是非常重要的,而微生物修复作为更加自然、更加高效的修复方法,由于成本和技术等原因的影响一直很难得到推广,因此提升对污染土壤微生物修复技术的优化是我国环境保护工作的研究重点之一。

一、土壤污染现状分析

随着当前经济全球化以及城市建设的飞速发展,人们的生活水平以及生活需求也越来越高,随之而来的便是各方面的污染问题。上文对土壤中的污染的来源进行了简单的概述,由此可见,当前土壤污染问题不得不得到社会的重视,毕竟土壤污染会严重影响到农作物的生长,还会通过食物链来威胁到人们的食品安全。如今北方大部分地区的蔬菜基地和粮食基地都有着不同程度的污染,由于北方工业化水平相对较高,因此对于土壤的污染程度也相对较高。而南方受到的污染相对较轻,不过土壤污染依然会对南方的生态环境系统造成较为严重的破坏。加上我国人口的不断增加,我国人均耕地的范围也越来越小,以及社会发展以及城市化规模的扩张,土地资源和农耕资源稀缺将成为不容忽视的问题,因此加强土壤污染物防治以及注重生态环境的保护是确保我国可持续发展的关键。

而土壤污染的危害和水污染以及大气污染并不相同,土壤污染相对稳定而且滞后,能够产生常年的积累,同时治理难度大,而且具有一定的不可逆转性,因此土壤在受到污染后则需要很长的时间来进行治理工作,而且成本也非常高,治理难度也更大。土壤污染对于社会发展的危害主要存在以下几点:

1、造成经济损失。由于有机和无机污染物以及重金属在土壤中的积累,很容易导致土壤理化性质的改变,进而造成土壤的盐碱化和板结的情况,对土壤生态环境造成严重的破坏,甚至会影响土壤的生态结构以及功能,进而造成大量的经济损失,对我国的经济发展带来巨大的负面影响。

2、降低作物品质。由于土壤遭受到重金属和有毒物质的污染,许多受污染地区所种植的粮食、水果和蔬菜等食物很容易出现重金属超标的情况,甚至有可能会间接影响到养殖业的发展,让污染物质渗入到食物中去,导致食物的质量变差,很难满足食用以及加工需求。

3、危害人体健康。由于土壤中的有害物质容易渗入到农作物中并且积累,因此也会进入到食物链中,进而进入人体,导致人体中的重金属物超标等情况,导致人体引发各方面的疾病,对人体的健康造成极大的危害。

4、引发其他环境问题。土壤受到污染后其中含有重金属的表土很容易在风力和水力的驱动下进入到大气和水中,进而造成空气和水资源的污染,引发其他环境问题。

二、微生物修复技术的原理

微生物能够对土壤中的重金属和有机污染物进行有效的降解和转化,让土壤得到有效的修复,而微生物修复技术的原理就是利用生物工程技术来选择能够高效降解污染物的优良微生物种群,并且建立起有利于微生物生长的条件,进而让微生物对土壤中的污染物进行有效的降解,确保污染土壤能够得到有效恢复。而在面对污染情况不同的土地时也需要选择不同的修复方法,例如在面对重金属污染土壤时,可以利用微生物来对土壤中的重金属物质进行固定、移动或者转化,让微生物对重金属物质进行生物氧化、还原、甲基化甚至溶解,进而改变重金属物质的毒性,让重金属污染土壤得到修复。

而有机污染物土壤修复则是利用微生物进行胞外或者胞内降解、转化来降低其毒性甚至能够完全无害化。其中胞外降解主要理由了微生物能够分泌胞外酶的特点,而胞内降解则是对污染物进行运输、扩散以及基团转位等进入微生物细胞内部,由胞内酶进行降解。

三、微生物修复技术的影响因素

污染土壤微生物修复技术实质上是让微生物对污染物进行降解转化,不过由于相对繁琐而且难以控制,因此在使用过程中应当对以下影响因素进行注意和优化,以提高微生物修复技术的效果和效率:

1、微生物的选择。微生物种群的选择是确保污染土壤修复效果的前提,在污染土壤微生物修复技术的应用中,主要采用了土著微生物、外来微生物和基因工程菌三个种类。其中土著微生物适应最快,但生长速度和代谢活性相对不足;而外来微生物则是为提高效率进行人为接种的高效菌群,不过很容易和土著微生物产生竞争,因此需要大量接种;而基因工程菌则是利用遗传工程来改造微生物,进而提高其讲解能力,但由于技术问题,依然需要进一步的研究。所以在展开微生物修复前,一定要根据当地的实际情况进行有效的选择。

2、微生物营养盐。微生物营养盐能够给予微生物合理的营养,进而提高讲解效果。毕竟污染土壤中污染物的累积容易造成营养失衡,因此需要利用营养盐来提升微生物菌群的活力和效率。

3、微生物环境因子。在微生物修复技术使用中一定要建立起适合微生物生长的环境,确保温度、酸碱值和水分都能够得到有效的控制,以满足微生物的生存需求,进而提高分解效果。

4、共代谢基质。微生物之所以能够对土壤中的污染物进行有效的降解和转换,处理个体小、种类多、适应力强、代写速度快、比表面积大等优势外,其共代谢基质也是非常重要的。共代谢基质首先能够富集共代谢微生物,其次能够让微生物对难以分解的污染物进行分解,因此在微生物修复技术应用中也需要注重共代谢基质的种类和数量。

四、结语

总的来说,污染土壤修复工作是非常重要的,而微生物修复技术凭借着天然、高效、效果好等特点,因此应当得到广泛的应用。不过由于微生物修复技术发展较慢,因此尚不成熟,在使用中应当注重对影响元素的分析和优化,让微生物修复技术的效率和质量得到显著的提升。

参考文献

[1]李晓楼.影响污染土壤微生物修复技术的因素分析[J].吉林农业,2020(05).

[2]丁慧丽,张旭,朱明龙,谭文松. 有机污染物污染土壤的微Th物修复技术综述[A]. 中国环境科学学会.2020中国环境科学学会科学技术年会论文集(第三卷)[C].中国环境科学学会:中国环境科学学会,2020:8.

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