环境微生物论文《土壤重金属污染的微生物修复技术》

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1、土壤重金属污染的微生物修复技术农业资源与环境111班罗赛云【1131240125]【摘要】土壤是农业生产的基础，是人类最基木的生产资料和劳动对象，也是人类世代相传的住存条件和牛产条件，是我们的牛命线。然而，土壤污染己成为世界性问题，我国土壤污染总体形势也和当严峻；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，我国土壤重金属污染口益严重。冃前，土壤污染的修复方法中以生物修复效果较好，其中微生物修复在土壤污染净化、修复屮显示出的作川越來越重要。该文以土壤污染屮的重金屈污染为切入点，分析了我国土壤的重金属污染,综述了微生物修复土壤重金属污染的研究进展

2、，讨论了微生物在土壤重金属污染修复中的前景。【关键词】土壤重金属污染微牛物修复原理微牛•物修复技术一.引言土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属加入到土壤中，致使土壤中璽金属含量明显高于其自然背呆含量，并造成牛态破坏和坏境质量恶化的现象。重金屈不能为土壤微牛•物分解，而易于积累、转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。根据农业部环保监测系统对全国24个省市，320个严重污染区约548万公顷十壤调杳发现，大田类农产甜污染超标血积占污染区农田血积的20%,其中重金属污染占80%,对，全国粮食调查发现，重金属Pb

3、,Cd,Ilg,As超标率占10%。重金属污染物在土壤屮移动性差，滞留时间长，人多数微生物不能使之降解。并可经水，植物等介质最终危害人类健康。二.土壤重金属污染状况污染土壤环境的重金属主要是指牛:物毒性显著的镉、汞、铅以及类金属种，其次是指毒性一般的重金属铜、俗、線、锌、钻、锡等，当前最引起人类关注的是汞、镉、铅、絡、伸等。我国农田土壤重金属污染现象已经I•分严重，近10%的耕地和多数城市近郊农皿土壤都受到了不同程度的污染。调查表明工矿企业的污水排放、污水灌溉、污泥、垃圾肥料、畜禽粪便以及化肥的大量使用是土壤重金属污染的来源。污水灌溉是我国农田重金属污染

4、的主耍原因之一，我国的人型污灌区主要集屮在部分人屮城市的近郊县，普遍出现了重金属污染问题。重金属污染不仅使土壤肥力退化，农产品的产量和品质降低，而且促使水环境恶化，并且通过食物链最终危及人类的牛命健康。和其他类型的污染物相比，重金属污染具有普遍性、隐蔽性、表聚性、长期性、不可逆性、易积累、不能被降解、毒性大等特点，是影响生•态系统安全的一类重要污染物质，对土壤污染有较长的潜伏期，一旦进入农田土壤，对其进行治理十分困难，其修复不仅见效慢而且费用高。一.土壤重金属污染的微生物修复技术（一）微生物修复技术的概念微生物修复技术是指利用微牛•物的作用去除土壤中污染

5、物的过程。该技术主要是针对•降解有机污染物而提出的修复技术，在重金属污染的修复方而也进行了大量的研究丄作。微生物可以降低土壤屮重金属的毒性，如细菌产生的酶可使重金属还原或与重金属结合为毒性小且稳定的状态；可以吸附积累重金属；改变根际微环境，提高植物对重金属的吸收、挥发或固定效益。如动胶菌、蓝细菌、硫酸还原菌及某些藻类，能产生多糖、糖蛋白等物质对某些重金属有吸收、沉淀、氧化和还原等作用。（二）微生物修复技术的类型可用作微生物修复技术的微生物类型包括：十•著微生物、外来微生物和基因工程菌。上替微生物土壤中微生物的种类和数虽都是相当大的，在长期重金属污染的环境

6、中，由于重金加的诱导作用，一些特异的微生物在重金属的诱导下产生一定的臨系，将重金加进行转化，或微生物口J能产生由结构棊因与调节棊因组成的抗性基因，提高对垂金属的耐性。目前人多数牛物修复技术屮引用的微牛物都是土著微主物。经典的有：I耐Ni、V的埃希细菌和肠杆菌，抗Cd和Hg的假单胞菌、克氏杆菌、变形杆菌和葡萄状球菌等菌株。研究发现，经蚯蚓处理后，垃圾的重金属的溶出量明显增加；发现蚯蚓粪中水溶态铅比重金属污染土壤屮增加了50%；有人研究发现蚯蚓通过肠道消化和养分富集2个过程可以提高十壤中植物养分和金属元素的有效性外来微牛•物土著微牛物牛长速度较慢，代谢活性低

7、，在一定程度上影响了修复效率。接种具有高效广谱的微生物，将有效提高微生物修复的效率。采用现代微生物工艺技术代替昂贵化学制剂作添加材料改良贫瘠土壤，能够产生抱外聚合物为重金属离子形成络合物，有些微纶物能把剧毒的甲基汞降解为毒性小、可挥发的单质Hg,利用菌根吸收和固定重金属Fe、Mn、Zn>Cu収得了良好的效果。基因丄程菌采用遗传丄程手段将多种降解基因或抗性基因转入微生物中，时期获得广谱的降解能力或抗性能力。借助蛋白质工程等对细菌进行遗传修饰，如质粒转移、DNA重纟H、基因诱变和原生质体融合等技术，可快速获取耐重金属的菌株。（三）微生物修复技术的机理重金属微

8、生物修复的机理包括细胞代谢（专一性的代谢途径可使金属生物沉淀或通过生物转化使具低