微生物修复土壤重金属污染的研究进展
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)2土壤重金属污染的来源
土壤重金属污染指由于人类活动+ 土壤中重金 属含量超过其背景值+ 引起土壤质量下降+ 生产的 作物受污染等一系列问题+ 其来源比较广泛- !$ 生活* 工业污水的排放- 我国北方地区水资源缺 乏+ 重工业发展快速+ 使得部分地区水资源严重缺 乏+ 不得不使用被污染的工业* 生活* 地下污水进 行灌溉+ 从而导致土壤中重金属超标- ’$ 大气沉 降- 工业废气的排放+ 使得大气中重金属含量超 标+ 然后通过降水的形式进入到土壤中- &$ 矿山 的开采- 矿山开采之后的尾矿一般是堆积处理+ 这 样就使得尾矿区域土壤中重金属严重超标+ 并且会 通过风土尘扬* 降水等方式污染周围的土壤- *$ 农药化肥的使用- 现在很多农药* 肥料中都含有 ?V* _a* ?M 等 重 金 属+ 在 农 业 生 产 上 长 时 间* 大 规模的使用+ 使得土壤中重金属含量超标/"0 - ($ 大规模养殖场粪便* 污水在农业上的使用- 为了追
收稿日期% ’$!%>$)>!( 基金项目% 浙江省科技计划 #’$!)?&&’’( $ 作者简介% 杨萌 #!""$ )$ + 女+ 山东临沂人+ 硕士+ 从事土壤重金属污染修复方面的研究工作+ B>5TSY% .T-U5R-U+TWM1!#&@345通信作者% 孙叶芳+ 女+ 浙江杭州人+ 高级农艺师+ 从事土壤环境化学* 土壤生物化学方面的研究工作+ B>5TSY% #"’"#&(!1^^@345-
关键词’ 微生物. 重金属. 修复方法. 作用机制 中图分类号’ <!(*@!. I!)&KKK文献标志码’ DKKK文章编号’ $(’%>"$!)#’$!%$$">!($">$#
KK重金属 主 要 指 密 度 大 于 ( U& 35f& 的 金 属 /!0 + 在土壤中以有效态和无效态 ’ 种形式存在- 有效态 主要指交换态* 碳酸盐结合态* 有机结合态和铁锰 氧化结合态+ 无效态主要指残渣态- 其中+ 对土壤 环境及生物构成严重威胁的是以有效态存在的重金 属- 目前+ 我国农业用地受重金属污染的面积大约 有 ’ ($$ 万 N5’ + 占耕地总面积的 !#@!h+ 每年粮 食产量受重金 属 污 染 的 大 约 有 ! ’$$ 万 7+ 占 污 染 农产品总量的 %$h以上+ 主要以 ?V* 6U* _a* ?M 为主 /’>*0 - 土壤重 金 属 污 染 因 其 隐 蔽* 滞 后 性 等 特 点+ 其危害的严重性不能及时被人们发现并引起重 视/(0 - 而在自然 条 件 下+ 土 壤 中 的 重 金 属 很 难 被 降解+ 并且会通过生物链的累积作用对人类身体健 康构成严重的威胁- 因此+ 修复土壤重金属污染已 迫在眉睫-
KK’$!% 年第 (" 卷第 " 期
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文献著录格式% 杨萌+ 孙叶芳+ 邢海+ 等2微生物修复土壤重金属污染的研究进展 / C0 2浙江农业科学+ ’$!% + (" #" $ % !($">!(!*2 ]F;! !$@!#!)% 9,@SZZ-@$(’%>"$!)@’$!%$"$’
微生物修复土壤重金属污染的研究进展
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KK’$!% 年第 (" 卷第 " 期
求较高的生产价值+ 现在畜禽养殖多采用集约化的 形式+ 并且在饲料中加入了一定量的重金属元素+ 而这些重金属元素大部分会被排出体外+ 被用作肥 料施入到土壤中+ 进而污染土壤-
’2土壤重金属污染的危害
各种来源的重金属汇聚到土壤中+ 会对土壤环 境* 动物* 植物* 微生物等产生严重伤害+ 尤其是 对人体健康产生严重危害- !$ 对土壤环境* 植物 的影响- 土壤为植物生长提供氮* 磷* 钾等基本营 养元素+ 当土壤中重金属超标时+ 将会影响植物对 氮* 磷的吸收+ 改变钾的形态+ 从而影响植物的生 长/"0 - 另外+ 土壤中 有 效 态 的 重 金 属 能 够 被 植 物 直接吸收+ 对植物产生毒害作用- 土壤中的重金属 能够吸附于胶体表面+ 或与土壤中的某些化合物生 成沉淀+ 进 而 影 响 植 物 对 养 分 的 吸 收- ’$ 对 动 物* 微生物和土壤酶的影响- 当土壤中重金属含量 超标时+ 会对土壤中的动物* 微生物产生抑制或毒 害作用+ 降低酶活性+ 影响土壤质量- &$ 对人体 的危害- ?V 能 够 对 人 体 的 肾* 肝* 肺* 骨 骼* 神 经+ 以及血液和免疫 系 统 产 生 伤 害 /!$0 - _a* ?M 能 够通过破坏生殖 器 官 的 功 能+ 造 成 生 殖 障 碍- _a* 6U能够通过 影 响 人 的 妊 娠+ 引 发 胎 儿 的 流 产* 畸 形* 死亡等- _a 能通过破坏儿童 的中 枢神 经 系 统+ 造成儿童的智力和行为障碍+ 也能对成人的神经* 消化* 心血管等 系 统 产 生 危 害- ?M 能 使 血 红 蛋 白 变性+ 破坏细胞膜+ 降低酶活性+ 造成机体代谢紊 乱 /!!0 - DZ能够造成 肝 脾 肿 大+ 肝 腹 水+ 抑 制 儿 童 智力发 育 /!’>!&0 + 还 能 引 发 黑 脚 病* 糖 尿 病* 肾 病* 脑血管等方面的疾病 /!*>!(0 -
复不是很理想- 而微生物具有个体小* 数量多* 比 表面积大* 易培养* 生长速度快等特点被认为是目 前修复土壤污染较为理想的方法- 鉴于此+ 本文详 细介绍重金属的来源* 危害+ 分析微生物修复土壤 重金属污染的作用机制+ 并对微生物修复存在的局 限性提出一些建议+ 旨在为土壤重金属污染修复提 供参考-
土壤重金属污染修复方法有物理修复* 化学修 复* 生物修 复/#0 - 其 中 物 理 方 法 主 要 有 客 土 法* 电动修复* 电磁修复* 淋洗法* 玻璃化技术* 工程 物理技术等- 化学方法主要有化学钝化法* 光催化 降解法* 改良剂法等- 生物方法主要有植物修复 法* 动物修 复 法 和 微 生 物 修 复 法 /)>%0 - 物 理* 化 学 修复方法因其投入成本高+ 会引入新的化学成分. 动物修复方法因其对土壤环境具有较高的要求+ 并 且动物会迁移. 植物修复方法因其需要时间较长且 对栽培技术要求较高等原因+ 对土壤重金属污染修
杨萌! ! 孙叶芳!" ! 邢海! ! 闻秀娟! ! 智永祺! ! 宋锦’ ! 李佳琦&
#!@绍兴市农业科学研究院+ 浙江 绍兴K&!’$$$ . ’@绍兴市越城区东湖镇Biblioteka Baidu民政府+ 浙江 绍兴K&!’$$$ . &@绍兴市柯桥区农业技术推广中心+ 浙江 绍兴K&!’$&$ $
KK摘K要’ 土壤重金属污染修复已成为关注的话题- 常用的修复方法有物理* 化学* 生物修复- 本文探讨土 壤重金属的来源* 危害+ 分析微生物修复土壤铅* 镉* 铜* 汞* 砷 ( 种重金属的作用机制+ 并对该修复方法存 在的局限性提出改进建议-
土壤重金属污染指由于人类活动+ 土壤中重金 属含量超过其背景值+ 引起土壤质量下降+ 生产的 作物受污染等一系列问题+ 其来源比较广泛- !$ 生活* 工业污水的排放- 我国北方地区水资源缺 乏+ 重工业发展快速+ 使得部分地区水资源严重缺 乏+ 不得不使用被污染的工业* 生活* 地下污水进 行灌溉+ 从而导致土壤中重金属超标- ’$ 大气沉 降- 工业废气的排放+ 使得大气中重金属含量超 标+ 然后通过降水的形式进入到土壤中- &$ 矿山 的开采- 矿山开采之后的尾矿一般是堆积处理+ 这 样就使得尾矿区域土壤中重金属严重超标+ 并且会 通过风土尘扬* 降水等方式污染周围的土壤- *$ 农药化肥的使用- 现在很多农药* 肥料中都含有 ?V* _a* ?M 等 重 金 属+ 在 农 业 生 产 上 长 时 间* 大 规模的使用+ 使得土壤中重金属含量超标/"0 - ($ 大规模养殖场粪便* 污水在农业上的使用- 为了追
收稿日期% ’$!%>$)>!( 基金项目% 浙江省科技计划 #’$!)?&&’’( $ 作者简介% 杨萌 #!""$ )$ + 女+ 山东临沂人+ 硕士+ 从事土壤重金属污染修复方面的研究工作+ B>5TSY% .T-U5R-U+TWM1!#&@345通信作者% 孙叶芳+ 女+ 浙江杭州人+ 高级农艺师+ 从事土壤环境化学* 土壤生物化学方面的研究工作+ B>5TSY% #"’"#&(!1^^@345-
关键词’ 微生物. 重金属. 修复方法. 作用机制 中图分类号’ <!(*@!. I!)&KKK文献标志码’ DKKK文章编号’ $(’%>"$!)#’$!%$$">!($">$#
KK重金属 主 要 指 密 度 大 于 ( U& 35f& 的 金 属 /!0 + 在土壤中以有效态和无效态 ’ 种形式存在- 有效态 主要指交换态* 碳酸盐结合态* 有机结合态和铁锰 氧化结合态+ 无效态主要指残渣态- 其中+ 对土壤 环境及生物构成严重威胁的是以有效态存在的重金 属- 目前+ 我国农业用地受重金属污染的面积大约 有 ’ ($$ 万 N5’ + 占耕地总面积的 !#@!h+ 每年粮 食产量受重金 属 污 染 的 大 约 有 ! ’$$ 万 7+ 占 污 染 农产品总量的 %$h以上+ 主要以 ?V* 6U* _a* ?M 为主 /’>*0 - 土壤重 金 属 污 染 因 其 隐 蔽* 滞 后 性 等 特 点+ 其危害的严重性不能及时被人们发现并引起重 视/(0 - 而在自然 条 件 下+ 土 壤 中 的 重 金 属 很 难 被 降解+ 并且会通过生物链的累积作用对人类身体健 康构成严重的威胁- 因此+ 修复土壤重金属污染已 迫在眉睫-
KK’$!% 年第 (" 卷第 " 期
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文献著录格式% 杨萌+ 孙叶芳+ 邢海+ 等2微生物修复土壤重金属污染的研究进展 / C0 2浙江农业科学+ ’$!% + (" #" $ % !($">!(!*2 ]F;! !$@!#!)% 9,@SZZ-@$(’%>"$!)@’$!%$"$’
微生物修复土壤重金属污染的研究进展
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求较高的生产价值+ 现在畜禽养殖多采用集约化的 形式+ 并且在饲料中加入了一定量的重金属元素+ 而这些重金属元素大部分会被排出体外+ 被用作肥 料施入到土壤中+ 进而污染土壤-
’2土壤重金属污染的危害
各种来源的重金属汇聚到土壤中+ 会对土壤环 境* 动物* 植物* 微生物等产生严重伤害+ 尤其是 对人体健康产生严重危害- !$ 对土壤环境* 植物 的影响- 土壤为植物生长提供氮* 磷* 钾等基本营 养元素+ 当土壤中重金属超标时+ 将会影响植物对 氮* 磷的吸收+ 改变钾的形态+ 从而影响植物的生 长/"0 - 另外+ 土壤中 有 效 态 的 重 金 属 能 够 被 植 物 直接吸收+ 对植物产生毒害作用- 土壤中的重金属 能够吸附于胶体表面+ 或与土壤中的某些化合物生 成沉淀+ 进 而 影 响 植 物 对 养 分 的 吸 收- ’$ 对 动 物* 微生物和土壤酶的影响- 当土壤中重金属含量 超标时+ 会对土壤中的动物* 微生物产生抑制或毒 害作用+ 降低酶活性+ 影响土壤质量- &$ 对人体 的危害- ?V 能 够 对 人 体 的 肾* 肝* 肺* 骨 骼* 神 经+ 以及血液和免疫 系 统 产 生 伤 害 /!$0 - _a* ?M 能 够通过破坏生殖 器 官 的 功 能+ 造 成 生 殖 障 碍- _a* 6U能够通过 影 响 人 的 妊 娠+ 引 发 胎 儿 的 流 产* 畸 形* 死亡等- _a 能通过破坏儿童 的中 枢神 经 系 统+ 造成儿童的智力和行为障碍+ 也能对成人的神经* 消化* 心血管等 系 统 产 生 危 害- ?M 能 使 血 红 蛋 白 变性+ 破坏细胞膜+ 降低酶活性+ 造成机体代谢紊 乱 /!!0 - DZ能够造成 肝 脾 肿 大+ 肝 腹 水+ 抑 制 儿 童 智力发 育 /!’>!&0 + 还 能 引 发 黑 脚 病* 糖 尿 病* 肾 病* 脑血管等方面的疾病 /!*>!(0 -
复不是很理想- 而微生物具有个体小* 数量多* 比 表面积大* 易培养* 生长速度快等特点被认为是目 前修复土壤污染较为理想的方法- 鉴于此+ 本文详 细介绍重金属的来源* 危害+ 分析微生物修复土壤 重金属污染的作用机制+ 并对微生物修复存在的局 限性提出一些建议+ 旨在为土壤重金属污染修复提 供参考-
土壤重金属污染修复方法有物理修复* 化学修 复* 生物修 复/#0 - 其 中 物 理 方 法 主 要 有 客 土 法* 电动修复* 电磁修复* 淋洗法* 玻璃化技术* 工程 物理技术等- 化学方法主要有化学钝化法* 光催化 降解法* 改良剂法等- 生物方法主要有植物修复 法* 动物修 复 法 和 微 生 物 修 复 法 /)>%0 - 物 理* 化 学 修复方法因其投入成本高+ 会引入新的化学成分. 动物修复方法因其对土壤环境具有较高的要求+ 并 且动物会迁移. 植物修复方法因其需要时间较长且 对栽培技术要求较高等原因+ 对土壤重金属污染修
杨萌! ! 孙叶芳!" ! 邢海! ! 闻秀娟! ! 智永祺! ! 宋锦’ ! 李佳琦&
#!@绍兴市农业科学研究院+ 浙江 绍兴K&!’$$$ . ’@绍兴市越城区东湖镇Biblioteka Baidu民政府+ 浙江 绍兴K&!’$$$ . &@绍兴市柯桥区农业技术推广中心+ 浙江 绍兴K&!’$&$ $
KK摘K要’ 土壤重金属污染修复已成为关注的话题- 常用的修复方法有物理* 化学* 生物修复- 本文探讨土 壤重金属的来源* 危害+ 分析微生物修复土壤铅* 镉* 铜* 汞* 砷 ( 种重金属的作用机制+ 并对该修复方法存 在的局限性提出改进建议-