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1、中国兽医学报2009年8月第29卷第8期ChinJVetSciAug.2009Vol.29No.81089环境中重金属污染的生物治理3袁燕,卞建春,刘学忠,王宗元(扬州大学兽医学院,江苏扬州225009)关键词:环境;重金属污染;生物治理中图分类号:S852.1文献标识码:A文章编号:100524545(2009)0821089204在世界范围内,随着化工、电镀、印染工业的发复。微生物固定是通过带电荷的细胞表面吸附重金展,工矿三废排放和农用化学品的过量使用,重金属属离子,或通过摄取必要的营养因素主动吸收重金的污染越来越严重,存在于环境中的重金属可通过属离子,将重金属富集在
2、细胞表面或内部,如大肠杆食物链在生物体内聚集,极大地危害了人类健康。菌和根霉菌可以吸附Cd、Cu等多种金属离子;而微[1]因此,土壤和水体重金属的脱污技术备受关注。生物转化则是通过微生物的氧化还原降低重金属毒6+3+在我国,由于工农业生产规模和乡镇城市化的性,如微生物将Cr转变成Cr,将离子态的As、快速发展,有相当数量农田和水资源受到工业三废Hg、Se等还原呈单质态使之挥发,然后集中收集。和农用化学品及饲料添加剂中金属的污染,土壤质另外微生物还可通过甲基化、去甲基化和分泌有机量日趋下降、水资源环境面临恶化危机。据国家环酸改变pH等方法调节重金属离子在土壤胶体上的[5]保
3、局不完全统计,我国全国每年因重金属污染的粮吸附特征对污染的重金属进行修复治理。食达1200万t,造成的直接经济超过200亿元,受污染的耕地约有1000万hm2,污水灌溉耕地217万2重金属污染的动物修复22hm,固体废弃物堆存占地和毁田13万hm,合计约日本为从根本上消灭因汞污染酿成的人、畜“水[2]占耕地总面积的1/10。广东大宝山矿污染使所在俣病”,培殖一种非食用性鱼放在水俣湾生活和繁地土壤Pb超标44倍,Cd超标12倍,当地成为肝病、殖,这种鱼具有富集海水中汞的能力且不死,定期捕[3]癌症高发地区。2005年底在广东北江发生了镉污捞后销毁,经多年的努力终于使水俣湾水
4、域中汞浓染事件,一度引起当地工农业用水的中断。清除环境度大大降低,这提示水体环境的污染可以采用集中重金属污染物事关我国食品安全和人民健康。饲养包括鱼类在内的多种水生动物以达到逐步降低传统治理重金属污染的方法有如淋滤法、客土水体中重金属污染的的浓度,达到净化水体的目的。法、吸附法、沉淀法、鳌合树脂法和膜技术等物理方一些种类的蚯蚓能存活于重金属污染土壤,并法以及生物还原法、络合浸提法等化学方法,但用于能在体内富集一定量的重金属如Cd、Pb、Cu、Zn、田间往往投资昂贵、需要复杂设备条件或打乱土层As等,这类蚯蚓对重金属耐受,可以用于污染土壤结构,且可能带来二次污染,不适于大面
5、积污染的治的复垦。同时蚯蚓可以协同植物一起吸收、修复污[4]理,这就对重金属污染环境的治理和修复提出了染的土壤[6]。更高的要求。生物治理法作为一种新兴的高科技方法为大规模、低成本治理重金属污染带来了希望,该3重金属污染的植物修复技术法主要是利用微生物和动植物对重金属污染环境进3.1植物修复技术的主要内涵1983年,美国科行修复。现将目前研究的环境重金属的生物治理方[7]学家Chanery首次提出了利用某些能够富集重金法进行综述,以期为更好地为保护环境资源提供新属的植物清除土壤重金属污染的思想———植物修复思路。技术(Phytoremediation)。依据美国国家环保局
6、的[8]定义,广义上的植物修复技术是指利用植物提取、1重金属污染的微生物修复吸收、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、微生物通过微生物固定和微生物转化进行修地下水中有毒有害污染物技术的总称。狭义的植物修复技术主要指利用植物清除污染土壤中的重金收稿日期:2008204207属,是一种利用自然生长的植物或遗传工程培育出作者简介:袁燕(19792),女,讲师。来的植物修复金属污染土壤环境的技术总称。目前3通讯作者有关植物修复技术仍主要集中在无机污染物(重金1090中国兽医学报2009年8月第29卷第8期ChinJVetSciAug.2009Vol.29No.8属和类金属)
7、的植物修复上。用于植物修复的植物,3.3植物修复中的转基因技术通过基因工程的既包括高大的乔木,如杨树、桦树、柳树、橡树、野生方法,可以在植物自身所具有的抗性基础上进一步的灌木;草类如苋、荨麻、苜蓿、西洋耆草、酥油草;也提高其对重金属的耐受力和富集能力,从而培育出包括作物如向日葵、烟草、玉米、大豆、芥菜;还包括一种金属离子的“超级富集器”,用于环境污染的生水生植物如浮萍、水葫芦等多种多样的植物品种。物治理。从世界范围看,植物对环境的修复技术已越来3.3.1把金属硫蛋白(MT)转入植物中,治理水体[19]越引起人们的重视。目前,虽
