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土壤重金属污染生物修复研究进展

文档作者：王雪李琛文档来源：陕西理工学院化学与环境科学学院		点击数：	更新时间： 2023年11月01日
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土壤重金属污染生物修复研究进展
王雪李琛
(陕西理工学院化学与环境科学学院陕西汉中723001)
摘要土壤中的重金属因积累效应威胁人类健康．其修复问题日益受到重视，生物修复技术是土壤重金属污染修复的重
要方法。对土壤中的镉、铅、锰、铜生物修复研究现状进行了简述，并对以后该领域的研究趋势进行介绍。
关键词土壤重金属污染生物修复联合修复
中图分类号：×131．3 文献标识码：A 文章编号：1672—9064(2015)05—011—03
引言
矿产资源的无序开发、不合理利用及污染物排放．导致
土壤中的重金属元素和类重金属元素的累积．直至超出土壤
的自净能力．导致土壤理化性质的改变．致使农产品品质下
降，危害人体健康或破坏生态环境，具有很大的潜在危害性。
如“镉超标大米”、“血铅”、“砷毒”及由汞污染引起的“水俣
病”等。全国土壤污染状况调查公报显示：“全国土壤环境总
体状况不容乐观．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。”
目前常用的土壤重金属污染修复方法有物理修复方法、
化学修复方法和生物修复方法。物理修复方法见效缓慢：化
学修复方法难以根除且易造成二次污染：生物修复方法一般
通过利用微生物的生化转化能力对土壤中的环境污染物进
行降解，使之成为无害的C0：、H：0和无机物的过程，相比之
下，生物修复方法不仅能够高效去除重金属．而且不改变土
壤的理化性质．是一种绿色环保的修复土壤的方法。土壤重
金属污染的生物修复研究范围主要是微生物修复机制和植
物一微生物联合修复机制。土壤重金属的微生物修复是通过
微生物吸附、钝化、氧化还原实现土壤重金属的无害化处理；
植物一微生物联合修复机制是通过植物一微生物对重金属的
提取、富集、固定来实现降解重金属而修复土壤的目的。
1 土壤重金属污染的生物修复研究现状
1．1 用于修复土壤重金属的典型生物种类
在土壤重金属污染修复过程中．目前的研究主要有利用
真菌、细菌、钝顶螺旋藻、铜绿假单胞菌、小球藻、芽孢杆菌等
菌体修复土壤重金属污染。比如：李会东⋯等人在湘潭锰矿
区实地采样，研究了植物根际微生物(真菌、细菌)对土壤中
锰的耐受和吸附情况：王志忠等人研究了鄂尔多斯碱湖钝顶
螺旋藻和非洲乍得湖钝顶螺旋藻对土壤中砷的耐受情况：张
玉秀等人研究了矿区土壤中Cd耐性细菌(铜绿假单胞菌)
对土壤中的Cd“、Mn2+、Cu2+、Zn“、Ni2+的耐受性和吸附性能；
陈家武等人研究了小球藻对农田中Cd“、H矿和CP的吸附
能力；周志峰等人研究了芽孢杆菌菌液对Cu“、Cd2+的吸附性
能；朱静等人还研究了辐射污染区土壤中的细菌对Pb“、
zn“、Co“、H矿、Cu“的耐受性；李霞[2】等人通过室内盆栽实验
研究了接种摩西球囊霉和根内球囊霉2种丛枝菌根真菌的
翅荚木对Fe、Cu、zn和Pd的积累：廖佳[3】等人研究了铅锌耐
性菌株对铅、锌的吸附能力。土壤中微生物对重金属的吸附
能力受重金属种类、重金属浓度、微生物种类、土壤质地、土
壤酸碱度、吸附时间等因素的影响。
1．2土壤中镉的生物修复研究进展
江玲⋯等人采用盆栽试验研究了镉浓度在20m舡时。
黑麦草一丛枝菌根对镉积累的影响，实验结果显示，黑麦草一
丛枝菌根单一或复合修复不同程度降低了番茄果实、叶、茎
和根中的Cd含量．说明黑麦草一丛枝菌根有利于缓解镉对
番茄生长的抑制作用：李侠等人采用盆栽模拟土壤镉污染状
况下．接种丛枝菌根真菌对黑麦草出苗和生长的影响．研究
得出：土壤中镉浓度为50m酞g时，对黑麦草生长无显著影
响。而接种丛枝菌根真菌能够加强黑麦草生长趋势。当镉浓
度达到100mg／l【g时，接种丛枝菌根真菌能够缓解镉对黑麦
草根系的毒害，从而进行土壤修复。说明低浓度的重金属不
仅对黑麦草无危害。而且能够促进植物生长：陈家武等人通
过盆栽和稻田污染模拟实验发现．普通小球藻对Cd的吸附
能力最强，为27．60m∥g．h，椭圆小球藻吸附Cd的能力为
12．oom∥g·h，梅尼小环藻吸附Cd的能力为9．08m影g·h，说明
普通小球藻、椭圆小球藻、梅尼小球藻等均能吸附一定浓度
的隔：朱生翠[5'等人研究不同Cd浓度下接种抗镉真菌毛霉
前后贵州油菜植株生长、吸附Cd浓度的变化发现：接种毛
霉使贵州油菜Cd的最大积累浓度从57．8lm非g提高到了
69．83m以g，说明毛霉能显著促进贵州油菜对Cd的富集作
用；彭少邦等人也发现一些微生物动胶菌、蓝细菌、硫酸盐还
原菌、以及某些藻类，能够产生胞外聚合物如多糖、糖蛋白等
具有大量阴离子的基团．与重金属离子形成络合物．从而降
低Cd的污染。
土壤中重金属镉的去除与镉浓度、微生物种类有关．运
用氧化还原、形成络合物机制去除重金属镉。此外．植物一微
生物联合修复机制提高了土壤中镉的去除率．
1．3 土壤中铅的生物修复研究进展
李国新等_6]人研究了轮叶黑藻对重金属铅的吸附特性
发现：轮叶黑藻对铅有较快的吸附能力．10min后铅的去除
率达到74．“％，20min后吸附达到平衡．同时利用红外光谱
得出，Pb2+之所以会被吸附，是与轮叶黑藻片内富含的K、Na、
作者简介：王雪(1993～)，女，陕西省宝鸡市扶风县人。
通讯作者：李琛，(1980～)，男，河南周口人，硕士，副教授，主要从事重金属污染防治与修复方面的教学与科研工作。

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