土著微生物柱浸修复铬渣堆场土壤污染
微生物对土壤中的重金属污染的修复
微生物对土壤中的重金属污染的修复重金属污染是当代环境问题之一，它对土壤和生态系统带来严重的影响。
然而，微生物具有独特的能力，可以修复土壤中的重金属污染。
本文将探讨微生物在土壤修复中的作用和应用。
一、微生物的重金属耐受性微生物是一类极小的生物体，其中包括细菌、真菌、放线菌等。
它们能够耐受和富集土壤中的重金属物质，这是由于它们的特殊代谢途径和生理机制。
例如，一些微生物能够通过降低细胞膜渗透性、产生金属离子螯合剂和金属还原等方式将重金属离子固定或转化为无毒或较少毒性的形式。
二、微生物的重金属移除作用微生物在重金属修复中起着重要的作用。
首先，它们能够将土壤中的重金属物质与土壤颗粒结合，从而减少其可溶性和可迁移性。
其次，微生物还可以通过吸附、螯合和沉淀等方式将重金属离子从土壤中移除。
这些机制能够显著降低土壤中的重金属浓度，从而减少对生态系统的毒害。
三、微生物的重金属还原和转化作用微生物在重金属修复中还能够发挥还原和转化作用。
一些微生物能够通过代谢活动，将重金属离子还原为金属元素或相对无毒的形式。
同时，微生物还能够将重金属离子转化为难溶性的氧化物、碳酸盐和磷酸盐等，从而减少其可迁移性。
这些转化过程有助于修复受重金属污染的土壤，并降低对环境的危害。
四、微生物修复的应用技术微生物修复技术是一种有效的重金属修复方法。
以下是几种常用的微生物修复技术：1. 微生物植物共生技术：利用植物根系与根际微生物的协同作用，修复受重金属污染的土壤。
植物通过根系分泌物质吸附和沉淀重金属离子，同时根际微生物通过降解重金属物质来修复土壤。
2. 微生物菌剂技术：选用具有重金属耐受性和转化能力的微生物制备菌剂，通过施加菌剂来修复受重金属污染的土壤。
这种方法具有操作简单、扩大应用范围的优点。
3. 微生物原位修复技术：将具有修复能力的微生物定向引入受重金属污染的土壤中，利用其对重金属的吸附、转化和还原等作用来修复土壤污染。
五、微生物修复技术的优势和挑战微生物修复技术具有许多优势，例如操作相对简单、环境友好、成本较低等。
微生物在重金属污染土壤修复中的作用分析
微生物在重金属污染土壤修复中的作用分析近年来，随着工业化进程的加快和城市化进程的不断推进，重金属污染土壤成为了一个不容忽视的环境问题。
重金属是指比重大于5的金属元素，它们在自然界中广泛存在，并且在人类的生产和生活中也扮演着重要的角色。
由于工业生产、废弃物排放、农业施肥等活动，重金属也被释放到了土壤环境中，导致了土壤重金属污染的严重问题。
重金属污染对土壤和生态环境都造成了严重影响，因此对于重金属污染土壤的修复已经成为了一个迫切需要解决的问题。
在重金属污染土壤的修复过程中，微生物起着至关重要的作用。
微生物是土壤生态系统中的重要组成部分，它们可以通过吸附、离子交换、螯合等方式，降低土壤中重金属的毒性和生物活性，从而促进土壤重金属的修复和植被的恢复。
本文将从微生物在重金属污染土壤修复中的作用机制、影响因素以及潜力与挑战等方面进行分析，以期为重金属污染土壤的修复提供一些参考意见。
1. 生物吸附作用微生物可以通过细菌细胞表面的化学官能团、多糖、蛋白质等基团吸附重金属离子，将其固定在细胞表面或内部。
这种吸附作用可以有效地减少土壤中重金属离子的生物活性和毒性，从而减少对植物和土壤微生物的伤害。
部分微生物能够分泌有机酸、螯合剂等物质，这些物质具有良好的络合能力，可以与重金属形成稳定的络合物，减少重金属离子的活性，从而降低土壤重金属的毒性。
部分微生物是土壤中重金属的富集者，它们可以通过根际快速吸收土壤中的重金属离子，并将其富集在细胞内部或细菌体外，减少土壤中重金属的生物有效性，提高土壤中重金属的稳定性。
一些微生物具有氧化还原能力，它们可以将重金属离子还原成难溶性沉淀物或氧化成稳定的无毒态离子，从而减少土壤中重金属的毒性和生物有效性。
1. 重金属种类和浓度不同种类和浓度的重金属对微生物的影响是不同的。
一般来说，重金属的毒性随着浓度的增加而增加，不同的重金属对微生物的毒性也不同。
2. 土壤pH值土壤的pH值会影响微生物的生长和代谢活动，从而影响微生物对重金属的修复能力。
土著微生物修复铬(Ⅵ)污染土壤的条件实验研究
ｔｒ ｕ ｅ－ｍｉｒ ｂ ｕ ｎｉｙ Ｈ －ｏ ｇ ｎｃｍａｔｒｑ ａ ｔ ｙ ｔｉ ｆｕ ｄ ｔａ ｅ ｅａ ｕ ｅａ ｄｏ ｇ ｎｃｍ ｔｅ ａ ｎ ｕ ｎ ｅｒｄ ｃｎ ｃｏ ｅｑ ａ ｔｔ －ｐ ｒ ａ ｉ ｔｅ ｕ ｎｉ －ｉ ｏ ｎ ｈ ｔｔｍｐ ｒ ｔｒ ｎ ｒ ａ ｉ ｔｒｃ ｎｉｆ ｅ ｃ ｅ ｕ ｉｇ ｔ ｓ ａ ｌ
Ｒｅ ｅ ａ ｉ ｙ Ａｂｏ ｉ ｎ ｉ ｏ ｅ ｍ ｄｉｔ ｏｎ ｂ ｒｇｉａｌＭ ｃｒ ｂ
常 文越 陈晓 东 王 磊
（ 阳环境科 学研 究 院 沈 阳 １ ０ １ ） 沈 １ ０ ６
摘要 根据铬（ 污染土壤 中筛选 出的土著微 生物初 步解毒 实验结 果， 土著 茵种制成 六价铬还 原茵 荆， Ⅵ） 将 通过 时 间、
Ｋ ｙｗｏｄ Ｏ （ ） Ｃ ｎ ｍｉ ｔｄＳ ｉ Ａ ｏｉｉ ｌ ｃｏｅ Ｂｏ Ｒ ｍｅ ｉ ｉ ｅ ｒｓ ｒⅥ ｏ ｔ ｎ ｅ ｏｌ ｂ ｒ ｎ ｒｂ ｉ－ ｅ ｄａ ｏ ａ ａ ｇ ａ Ｍｉ ｔｎ
１ 前 言 利用微生物修复重金属污染的土壤是 ２ 世纪 ０
８ ０年代 中期 开 始 进 行 研究 的 一个 新 领 域 ， 它是 利 用 微 生物 降低 土壤 中 的重 金属 毒性 ， 或者通 过微 生 物来促 进 植 物 对 重 金 属 的 吸 收 等 其 它 修 复 过 程 。 与有 机污 染 的微生 物修 复技 术相 比， 于重金属 污 关 染 的微生 物方 面 的研究 和应 用较 少 ， 国外 关于 六价 铬污 染 土壤 生物修 复技 术研究 ， 在 于土壤 中土 主要 著微 生 物或选 育 菌种对 六价 铬 的还原作 用 ， 土壤 使 中铬 的活性 及毒性 降低 ［ 。 】 ］ 与传统 的污染 土壤治理技术相比， 微生物修复 技 术 的主要 优点 是 ： 作简 单 ， 操 处理形 式 多样 ， 以 可 进 行原 位修 复 ； 费用 低 ， 更适 于污染 范 围大 、 它 污染
好氧条件下铬污染土壤中Cr(Ⅵ)的土著微生物还原
土著微生物对土壤不同形态Cr(VI)修复效果研究
土著微生物对土壤不同形态Cr（VI)修复效果研究土壤中的Cr（VI）被认为是一种具有重要环境污染作用的有害物质，因其高毒性和强氧化性，对生态系统的稳定性和生态安全都产生了很大的危害。
为此，如何有效地将Cr（VI）从土壤中去除是当前环境领域的一个热门研究方向。
而土壤微生物修复技术是一种新兴的、高效的污染土壤治理方法，因此，本文将着重探讨土壤微生物对不同形态Cr（VI）的修复效果研究。
研究表明，土壤微生物对于Cr（VI）的修复可以通过两种途径进行。
第一种途径是将其还原为毒性较低的Cr(III)，很多土壤微生物如铁还原菌、亚硝酸盐还原菌、硫还原菌等，能够利用Cr(VI)作为电子受体而受体的还原剂将之还原为Cr（III）。
这种还原反应通常在微生物生长的过程中发生，且微生物的活性和环境条件对还原反应的速率和效果有着重要的影响。
另一种途径是通过机械吸附和离子交换等方式吸附Cr（VI），这些作用可以由土壤微生物表面一些化学成分、生物物质、微生物胞外物质等执行。
研究表明，土壤微生物对Cr（VI）的修复作用具有环境适应性，微生物种类和环境因素对于修复效率有着重要的影响。
有一些土壤微生物对特定形态的Cr（VI）比较敏感，典型的如铬蓝氧菌（Chromobacterium violaceum）对Cr(VI)的修复较为显著。
而部分放线菌如海绵放线菌（Streptomyces cyaneus），对Cr(III)的修复和吸附作用较为显著。
除微生物种类的不同，在土壤条件下，Cr（VI）的缓冲能力也会影响其修复效率。
例如，在pH值为6.0时，铁还原菌（Iron reducing bacteria）对Cr（VI）的还原效率最高，而当土壤中存在较高浓度的有机质以及营养元素时，微生物对Cr(VI)的修复效果也会有所提高。
总体来看，土壤微生物对不同形态Cr（VI）的修复效果受到很多因素的影响，包括微生物种类、土壤环境因素等，因此，选择与优化适用于不同污染物种、环境适应性好的微生物，是一项非常重要的工作。
微生物在重金属污染土壤修复中的作用分析
微生物在重金属污染土壤修复中的作用分析重金属污染土壤是指土壤中重金属超标的情况，重金属对土壤和环境造成了严重的危害。
传统的土壤修复方法通常包括物理和化学手段，但这些方法往往昂贵且效果有限，因此需要寻找更为经济有效的修复方法。
微生物在重金属污染土壤修复中的作用备受关注，因为它们可以通过各种途径将重金属从土壤中去除或转化成为不具有毒性的形式，从而修复受污染的土壤。
本文将对微生物在重金属污染土壤修复中的作用进行详细的分析。
一、微生物对重金属的去除作用1. 菌根真菌菌根真菌是一种对重金属具有很强抗性的微生物，它们具有能力将土壤中的重金属离子吸附到菌丝体表面，从而有效减少重金属在土壤中的浓度。
菌根真菌还能够分泌一些有机物质，这些有机物质可以与土壤中的重金属发生络合反应，形成不溶性的沉淀物，从而将重金属转化成为不易被植物吸收的形式。
2. 硫酸还原菌硫酸还原菌是一类能够利用硫酸盐将重金属还原成为硫化物的微生物。
重金属在形成硫化物后，就会从土壤中沉积下来，从而减少其在土壤中的活性和毒性。
硫酸还原菌在重金属污染土壤修复中起着非常重要的作用。
3. 吸附剂菌二、微生物对土壤环境的改善作用除了直接去除土壤中的重金属外，微生物还可以通过改善土壤环境来减少重金属的毒性。
1. pH值调节许多微生物具有调节土壤pH值的能力，它们可以通过分泌有机酸或碱性物质来调节土壤的pH值，从而降低重金属的活性和毒性。
2. 有机物质代谢一些微生物具有分解和代谢土壤中的有机物质的能力，这些有机物质可能会与重金属发生化学反应，影响重金属的行为和毒性。
通过代谢土壤中的有机物质，微生物可以间接影响重金属的毒性程度。
3. 土壤结构改善一些微生物具有分解土壤有机质和改善土壤结构的能力，它们可以促进土壤通风和水分渗透，从而减少重金属在土壤中的积累。
考虑到微生物在重金属污染土壤修复中的作用，目前已有不少研究证实了微生物修复技术的有效性。
现阶段微生物修复技术仍然存在一些问题和挑战。
土壤重金属污染的微生物修复技术探讨
土壤重金属污染的微生物修复技术探讨土壤重金属污染是指土壤中重金属元素超出环境容许的浓度，对于植物生长和人类健康都会产生不良影响的环境问题。
重金属污染是由于工业生产、采矿、垃圾填埋等活动所引起的，特别是在城市和工业区域。
土壤重金属污染已经成为全球范围的环境问题，因为重金属具有持久性和毒性，容易积累在生物体内，对生态环境和人类健康造成威胁。
传统的土壤重金属修复方法包括物理方法（如挖掘、覆盖和固化）和化学方法（如化学还原和酸洗）。
但这些方法会破坏土壤结构和生态系统，且成本高昂。
在当前环境保护和可持续发展的背景下，微生物修复技术成为了一种受关注的土壤修复方法。
微生物修复技术是指利用微生物去降解或转化土壤中的有害物质，恢复土壤功能和改善土壤环境。
本文将就土壤重金属污染的微生物修复技术进行探讨。
一、土壤重金属的来源及危害土壤重金属污染常常来源于工业废水、气体排放、废弃物填埋和农药残留等活动。
重金属主要包括铅、汞、镉、铬、铜、锌等元素，它们具有持久性和生物蓄积性。
这些重金属进入植物体内会影响植物的生长和发育，进而危害人畜健康。
重金属还会影响土壤微生物群落的结构和功能，破坏土壤的生态平衡。
二、微生物修复技术的原理微生物修复技术利用微生物代谢活动降解或转化土壤中的有害物质。
一般来说，微生物修复技术主要包括菌相修复和生物固化两种方式。
1. 菌相修复：利用特定的微生物菌株去降解土壤中的有害物质。
这些微生物菌株可以是天然存在于环境中的，也可以是经过改良和筛选的。
它们通过代谢活动将重金属离子还原或者转化成不活跃形式，从而降低土壤重金属的毒性。
2. 生物固化：利用微生物产生的胞外多糖等生物胶剂固定土壤中的重金属离子，减少其迁移和生物有效性。
这种方式可以保护土壤结构，提高土壤质量。
三、微生物修复技术在土壤重金属污染修复中的应用微生物修复技术已经在土壤重金属污染的修复中得到了广泛的应用，并取得了一定的成效。
利用铜和镉耐受菌株和微生物发酵剂处理重金属污染土壤，可以显著提高土壤中酶活性和微生物数量，从而改善土壤环境。
富集土壤中微生物群落对重金属污染修复效果研究
富集土壤中微生物群落对重金属污染修复效果研究重金属污染是当今环境领域中的一个严重问题。
重金属污染会对土壤、水体和生物体产生毒性影响，威胁人类健康和生态系统的持续发展。
为了对抗重金属污染，许多研究已经将目光转向了土壤中丰富的微生物群落，这些微生物可以通过各种途径对重金属进行修复和去除。
本文将就富集土壤中微生物群落对重金属污染的修复效果展开研究。
微生物群落在土壤中起着非常重要的作用，它们参与了许多土壤生物地球化学过程，如养分循环、有机质分解和土壤结构形成等。
同时，许多微生物能够通过吸附、沉淀和还原等方式与重金属发生交互作用。
具体而言，微生物通过吸附重金属离子到胞外多聚物、细胞壁和胞内有机物等降低土壤中重金属的有效性。
微生物还可以通过还原机制将重金属离子转化为难溶性沉淀物，从而降低其毒性。
通过这些途径，微生物可以对土壤中的重金属污染进行有效的修复。
研究表明，不同类型的微生物在重金属污染修复过程中具有差异性的修复效果。
举例来说，一些微生物如拟杆菌、铁杆菌和铵杆菌等具有优秀的重金属耐受性和吸附能力，可以在有重金属存在的条件下正常生长，并将重金属离子固定在细胞表面。
此外，一些微生物如放线菌和硫酸盐还原细菌等可以通过还原机制将重金属离子转化为难溶性盐类，从而降低其毒性。
在修复实践中，研究人员经常使用这些重金属耐受性强、吸附能力高或还原能力强的微生物来降低土壤中重金属的污染程度。
除了特定的微生物种类，微生物群落的多样性也与重金属污染的修复效果密切相关。
研究发现，土壤中微生物群落的多样性越高，修复效果越好。
微生物的多样性能够提供更多的功能基因和代谢途径，从而增强对重金属污染物的降解能力。
此外，微生物群落中的相互作用也对修复效果产生影响。
例如，一些微生物可以通过协同作用增强重金属去除的效率。
因此，保持富集土壤中微生物群落的多样性和相互作用有助于提高重金属污染的修复效果。
此外，环境条件如pH、温度、氧气浓度等也会对富集土壤中微生物群落对重金属污染的修复效果产生影响。
微生物群落在修复重金属污染土壤过程中的作用
微生物群落在修复重金属污染土壤过程中的作用一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染问题日益严重，对生态环境和人体健康构成了严重威胁。
重金属污染土壤修复已成为环境保护领域的热点和难点问题。
近年来，微生物群落在重金属污染土壤修复过程中的作用逐渐受到广泛关注。
本文旨在探讨微生物群落在重金属污染土壤修复中的作用机制、影响因素以及实际应用效果，为重金属污染土壤的生物修复提供理论依据和技术支持。
本文将对重金属污染土壤的现状和危害进行简要概述，指出微生物群落在重金属污染土壤修复中的重要性。
通过综述国内外相关文献，分析微生物群落在重金属污染土壤修复过程中的作用机制，包括微生物对重金属的吸附、转化和降解等过程。
同时，探讨影响微生物群落修复效果的环境因素，如温度、pH值、土壤类型等。
结合实际案例，分析微生物群落在重金属污染土壤修复中的实际应用效果，评估其在实际工程中的可行性和有效性。
本文的研究结果将为重金属污染土壤的生物修复提供新的思路和方法，对于推动环境保护和生态修复工作具有重要意义。
二、重金属污染土壤的现状与危害随着工业化的快速发展，重金属污染问题日益严重，尤其是在土壤环境中的累积，已经引起了全球范围内的广泛关注。
重金属，如铅、汞、镉、铬等，具有不可降解性和生物累积性，一旦进入土壤环境，便可能长期存在，并对生态系统和人类健康造成严重影响。
当前，重金属污染土壤的现状十分严峻。
一方面，大量的重金属通过工业废水、废气、固体废弃物等途径进入土壤，导致土壤中的重金属含量超标。
另一方面，不合理的农业活动，如过量使用农药和化肥，也使得土壤中的重金属含量不断上升。
这些重金属不仅破坏了土壤的生态平衡，还通过食物链进入人体，威胁人类健康。
重金属污染土壤的危害主要表现在以下几个方面：重金属会对土壤中的微生物造成毒性作用，破坏微生物群落的结构和功能，从而影响土壤的生态服务功能。
重金属会抑制植物的生长和发育，降低农作物的产量和品质。
土壤重金属污染的微生物修复技术探讨
土壤重金属污染的微生物修复技术探讨土壤重金属污染是指土壤中重金属元素超出环境负荷导致的一种环境问题。
随着工业化的快速发展，土壤重金属污染已经成为全球面临的普遍问题之一。
重金属污染会对土壤生态系统造成严重影响，影响土壤的肥力和作物的生长，还会对人类健康产生潜在危害。
开发土壤重金属污染的修复技术是迫切需要的。
目前，土壤重金属污染的修复技术主要包括物理修复、化学修复和生物修复等几种方法。
生物修复技术以其独特的优势逐渐成为研究的热点。
生物修复技术是利用微生物来减少或去除土壤中的重金属污染物。
微生物可以通过吸附、转化、沉积、还原等方式来修复重金属污染土壤。
主要有菌株和植物修复两种方法。
菌株修复是指利用有机质和微生物来修复重金属污染土壤。
常见的菌株包括硫杆菌、铜绿假单胞菌、枯草杆菌等。
这些菌株具有较强的重金属耐受性和转化能力，它们可以通过吸附重金属离子、沉积重金属物质等方式修复重金属污染土壤。
菌株还能与土壤中的重金属形成络合物，减少重金属对植物的毒害作用。
选用适宜的菌株并进行合理的菌种培养和添加，可以有效地修复重金属污染土壤。
植物修复是指利用植物来修复重金属污染土壤。
植物通过其根系系统可以吸收土壤中的重金属离子，并将其转运到地上部分进行蓄积。
这种修复方式被称为植物吸收修复。
植物修复的优势在于修复成本相对较低，并且还可以降低土壤侵蚀和风沙灾害等。
常见的修复植物有铜盘草、拂子针等。
植物修复技术的缺点是修复周期较长且有局限性，只适用于某些重金属元素。
尽管生物修复技术拥有明显的优势，但目前仍面临一些挑战。
主要挑战包括微生物菌株的筛选与改良、菌株与植物的协同作用、修复效果的评估等。
在菌株的筛选与改良方面，需要选用具有较强重金属耐受性和转化能力的菌株，并通过基因工程技术对其进行改良。
菌株与植物之间的协同作用需要进一步研究，明确菌株与植物之间的相互作用机制。
修复效果的评估是衡量修复技术有效性的关键因素，需要建立科学的评估指标和方法。
铬污染土壤生物修复技术研究进展
铬污染土壤生物修复技术研究进展摘要介绍了铬污染土壤生物修复技术的最新研究进展，特别指出的是生物修复技术无二次污染，是一种支持可持续性发展的环境修复技术，并以其高效、经济、清洁、美观等优势解决了环境中的持久性污染物问题，占领了世界重金属污染土壤的修复市场。
关键词：铬土壤污染生物修复重金属1.引言随着社会生产力的发展，人类活动对生存环境的冲击越来越严重。
铬及其化合物是冶金、金属加工电镀、制革、油漆、颜料等行业常用的基本原料等行业的生产过程中产生大量含铬废气、废水和废渣，导致严重的环境污染问题[1]。
在自然状态下，土壤的重金属污染是不能被降解和消除的，而只能通过不同的形态转化，降低其毒性。
对于铬污染土壤，铬的存在形态有三价铬和六价铬，三价铬在土壤中常以难溶氢氧化物的形式存在，溶液中的三价铬浓度很小，活动性差，一般危害较轻；六价铬溶解度大，活性较强，是一种强氧化剂，具有强致癌变、致畸变、致突变作用，对动植物和微生物的毒性比三价铬大得多，根据铬在环境中的存在形态，将土壤中溶解度大的六价铬通过物理、化学、生物过程转化为难以溶解的三价铬，降低其在环境中的迁移能力和生物可利用性，使土壤中铬的活性及毒性降低，达到污染土壤清洁与修复的目的[2]。
2.生物修复技术生物修复(Bioremediation)，也称生物恢复或生物治理，是另一种重要的环境修复技术。
近几年来，生物修复在相关专业刊物上的出现频率越来越高，在环境污染治理领域已经成为了流行名词。
生物修复是利用生物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能，在环境中对污染物质的降解起到催化的作用，即加速去除环境污染物的过程。
一般是针对自然环境的污染而言，如常见的地下水污染生物修复、土壤污染生物修复等。
生物修复既可以是一个受控的过程．也可以是一个自发的过程。
去除或清除环境中的污染物质，有多种方法，如物理的方法、化学的方法和生物的方法。
从一些主要的方法比较可知，生物方法是最好的，是最根本的和可以循环使用、永久受益的方法。
微生物对土壤重金属污染的生物修复研究
微生物对土壤重金属污染的生物修复研究重金属污染是当下全球面临的一大环境问题，严重影响土壤生态系统的稳定性和可持续性发展。
传统的土壤修复方法存在着成本高、效果慢等问题。
而微生物修复技术因其高效、可持续的特点，逐渐成为解决土壤重金属污染的热门研究方向。
本文将介绍微生物对土壤重金属污染的生物修复研究进展，包括微生物筛选、应用方式和作用机制。
一、微生物筛选微生物在重金属污染土壤修复中起到关键作用，因此必须进行适当的微生物筛选。
一般而言，优良的微生物菌株需满足以下条件：对重金属抗性强、降解能力强、生长速度快、生态环境兼容等。
常见的微生物菌株有细菌、真菌和藻类等。
细菌如铜绿假单胞菌、硫酸盐还原菌等，真菌如木霉菌、拟青霉菌等，藻类如链状蓝绿藻等均被广泛应用于土壤修复研究中。
二、应用方式微生物修复技术可采用多种应用方式，包括原位修复和外源修复。
原位修复是指将微生物菌株直接施加于污染土壤，通过微生物自身的代谢活性降解土壤中的污染物。
外源修复是将微生物菌株培养繁殖后制成菌剂，然后施加在土壤中进行修复。
两种应用方式各有优劣，选择合适的应用方式需要根据具体情况进行判断。
三、作用机制微生物修复土壤重金属污染的作用机制主要包括化学转化、生物吸附和生物浸提等。
微生物通过酵素的产生和分泌，能够将重金属离子转化为络合物、沉淀物或相对稳定的化合物，从而减少其对土壤环境和生物体的毒性。
微生物菌株表面的菌体、胞外多聚物等物质具有吸附重金属的能力，通过吸附作用，降低土壤中重金属的有效性。
此外，微生物菌株能够通过根系吸收和迁移重金属，达到了生物浸提的效果。
以铜绿假单胞菌为例，它具有铜离子还原酶和铜螯合酶，能够将土壤中的污染物铜离子还原成氢氧化铜或铜螯合物，进而沉淀或吸附在土壤中。
此外，该菌株菌体表面的胞外多聚物具有显著的吸附能力，能够吸附土壤中的重金属离子，使其形成不溶性沉淀物。
通过这些作用机制，铜绿假单胞菌能够有效修复铜污染的土壤。
综上所述，微生物对土壤重金属污染的生物修复研究已取得了显著的进展。
铬渣堆放场地土壤的污染过程_影响因素及植物修复
铬渣堆放场地土壤的污染过程、影响因素及植物修复3荣伟英1 周启星1,233(1南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室,天津300071;2中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院陆地生态过程重点实验室,沈阳110016)摘 要 铬渣堆放场地的土壤污染已成为重要的环境问题之一,并引起广泛关注。
为了对铬渣堆场铬污染情况有更加详细的了解,本文对铬渣污染土壤的2个基本过程(铬渣中铬的水平迁移过程与垂直运移过程)、土壤有机质、pH 、Eh 和含水量、土壤类型及其无机胶体组成以及地下水运动方向等影响其迁移的因素进行了分析。
在此基础上,对铬超积累植物的筛选、铬超积累植物的富集机制、铬渣堆场周围污染土壤的植物修复及其机理进行了概述。
虽然目前对铬污染土壤的植物修复还处于起步阶段,但利用超积累植物对铬渣污染场地进行修复前景广阔。
关键词 铬渣堆放场地;土壤污染;植物修复;铬超积累植物中图分类号 X17115 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2010)3-0598-07So il polluti on processes,the i r affecti n g factors,and phytore m ed i a ti on of chrom i u m sl agheads:A rev i ew .RONG W ei 2ying 1,ZHOU Q i 2xing 1,2(1Key L aboratory of Pollution P rocesses and Environm ental C riteria,M in istry of Education,College of Environm en tal S cience and Engi 2neering,N ankai U n iversity,Tianjin 300071,Ch ina;2Key L abora tory of Terrestrial Ecologica l P rocess,Institute of A pplied Ecology,Ch inese A cade m y of S ciences,Shenyang 110016,China ).Chinese Journa l of Ecology ,2010,29(3):598-604.Abstract:Soil polluti on of chr om iu m slag heads has become an i m portant envir on mental issue,and more and more attenti on has paid t o the t op ic .I n order t o have a more detailed understanding of this polluti on,t w o basic s oil polluti on p r ocesses,i .e .,horiz ontal and vertical m igrati on of chr om iu m ,as well the related affecting fact ors,including s oil organic matter,pH,Eh,water capacity,s oil ty pe,compositi on of s oil inorganic coll oids,and fl owing directi on of gr ound water,were analyzed .Mean while,the research p r ogress on the identificati on and screening 2out of chr o 2m ium hyperaccu mulat ors,accumulati on mechanis m s of chr om iu m hyperaccumulat ors,and phy 2t ore mediati on of conta m inated s oils ar ound chr om iu m slag heads and its mechanis m s were su mma 2rized .It was considered that the use of chr om ium hyperaccumulat ors t o re mediate the conta m ina 2ted sites of chr om ium slag heads would have a wide p r os pect,though the phyt ore mediati on of chr om iu m 2conta m inated s oils is still at its initial stage .Key words:chr om iu m slag head;s oil polluti on;phyt ore mediati on;chr om ium hyperaccu mula 2t or .3国家自然科学基金项目(20777040)和高等学校科技创新工程重大项目培育资金资助项目(707011)。
铬渣堆场污染土壤微生物修复新技术
铬渣堆场污染土壤微生物修复新技术
佚名
【期刊名称】《发明与创新：大科技》
【年(卷),期】2012()4
【摘要】技术领域：节能环保技术优势：该技术工艺简单、操作简便、设备少、投资及运行成本低、无二次污染、修复速度快、高效彻底，同时能回收一部分铬，能明显改善土壤理化性质。
该项技术已申请了2项国家发明专利，开发了一套完整的土壤修复设备。
【总页数】1页(P46-46)
【关键词】复新技术;二次污染;土壤微生物;铬渣;堆场;土壤理化性质;国家发明专利;节能环保
【正文语种】中文
【中图分类】X757
【相关文献】
1.铬渣堆场污染土壤中重金属铬的存在形态 [J], 杨志辉;王兵;黄顺红;柴立元;彭兵;苏长青
2.铬渣堆场污染土壤中重金属铬的存在形态 [J], 杨志辉;王兵;黄顺红;柴立元;彭兵;苏长青
3.土著微生物柱浸修复铬渣堆场土壤污染 [J], 许友泽;向仁军;柴立元;杨志辉
4.土著微生物原位修复铬渣堆场污染土壤的条件优化 [J], 黄顺红
5.某铬渣堆场污染土壤及地下水修复工程实例 [J], 王廷涛;郭贝;郝鹏举;刘成超;孙光;柯岩
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第31卷第3期吉首大学学报(自然科学版)Vol.31No .32010年5月Journ al of Ji shou Universit y (Nat ural Science Edit ion)May 2010文章编号:10072985(2010)03009005土著微生物柱浸修复铬渣堆场土壤污染*许友泽1,2,向仁军1,柴立元2,杨志辉2(1.水污染控制湖南省重点实验室,湖南长沙410004;2.中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083)摘要:采用柱浸试验研究土著微生物对铬渣堆场污染土壤中Cr()的修复.通过单因素实验测定土壤初始Cr()浓度、浸出液pH 值及循环淋溶时间对修复效果的影响,结果表明:加入培养基能完全修复铬渣堆场污染土壤中水溶性Cr(),柱浸实验结束后,浸出液中Cr()浓度由初始的700.3mg/kg 降低至检出限以下;土壤中初始Cr()浓度越低修复效果越好;培养基最佳pH 值范围为7.5~8.5;循环淋溶修复效果好于非循环柱浸修复,循环时间越长,修复效果越好,最佳循环时间为全天循环.关键词:土著微生物;柱浸;铬渣堆场污染土壤;修复;六价铬中图分类号:X53文献标识码:B铬是自然界中普遍存在的重金属元素,被广泛应用于钢铁、冶炼、电镀、制革、印染、造纸、纺织、制药等行业中.如果食用含铬过高的植物和粮食,人类和家畜的健康将受到不同程度的危害,甚至会导致癌症[12].Cr()是地下水、土壤和底泥中第二大危害重金属[3].铬及其化工生产过程中产生的废水、废渣都能释放出Cr(),从而严重污染土壤和地下水[4].铬在自然界中主要以Cr()和Cr()2种形态存在,Cr ())不容易迁移且毒性很低,Cr()在环境中易溶于水、迁移能力强且毒性在Cr ())的100倍以上[5].因此,将土壤中Cr()转化为Cr()是一种有效的解毒方法.将Cr()转化为Cr()的方法主要有物理法、化学法和生物法[6],但物理法和化学法存在成本高、工艺复杂等缺点,因此需研究先进的铬污染土壤修复技术.近年来,利用微生物去除土壤中Cr()危害的研究越来越多,微生物去除土壤中Cr ()有吸附和还原2种方法.微生物吸附法去除土壤中Cr(VI)的研究较少.Sr ivastava 等研究表明[7],土壤中Cr()含量为250mg/kg,黑曲霉作为吸附剂时,15d 内Cr()的去除率为75%.微生物还原修复土壤中Cr()研究较多;Pseudomonas [89],Bacillus[10],Escherichia coli [11],Shewanella putr efaciens[12],Pseudomonas putida[13],Brucella[14]等都能直接将Cr()还原为Cr());瞿建国等[15]研究表明硫酸盐还原菌能间接还原土壤中Cr ().Wielinga 等[16]发现Shewanella alga Bry 能通过酶的作用直接还原Cr();笔者采用培养基柱浸土壤中Cr(),具有Cr()强还原能力的土著微生物得到激活,使土壤中Cr()得到修复,克服了铬污染土壤一般修复技术操作复杂、成本高和产生二次污染的缺点.1材料与方法1.1供试土壤供试土样采自于湖南省铁合金厂内铬渣堆下的表层土壤(0~20cm),土壤为第四纪红土母质发育的*收稿日期:20100120基金项目国家高科技术研究发展计划(63)项目(66Z3)作者简介许友泽(5),男,安徽六安人,湖南省环境保护科学研究院助理研究员,硕士,主要从事重金属污染防治研究:8200AA074:198.旱地土壤,样品经风干、去除土壤侵入物后,进行简单破碎备用.土样的pH 值为10.60,含机质8.1g/kg,阳离子交换量为13.2cmol/kg,总Cr()462mg/kg,水溶性Cr()381mg/kg.1.2Cr()的柱浸修复实验实验采用PV C 材料制成的浸出柱,在土柱底部装有一个多孔塑料板,防止柱内样品流出漏出.土柱底端安装有阀门并连接有淋溶液收集器,用于收集浸出液和控制流量.在土柱内装入2cm 左右厚度的石子,避免加入溶液之后土样堵塞.然后按照实地土壤容重填充1kg 土壤,土壤上面再覆盖2cm 左右厚度的卵石.调节培养基的pH 值为9.5,按照土液比2!1加入培养基进行浸出,每天定时收集浸出液,测定浸出液中Cr()、pH 值.待修复实验之后测定土样中Cr()并对其形态和含量进行分析.通过单因素实验研究Cr ()初始浓度、培养基pH 值、循环方式对铬污染土壤修复效果的影响,从而确定最佳工艺参数.图1柱浸循环淋溶修复示意图Fig.1The Schematic Dia gram of Column Cir culation Leaching1.3分析方法1.3.1溶液中Cr ()测定方法溶液中Cr()采用二苯碳酰二肼分光光度法进行分析,所用波长为540nm.取适量无色透明试样置于50mL 比色管中,用水稀释至标线,加入0.5mL 硫酸溶液(1!1)和0.5mL 磷酸溶液(1!1)摇匀,加入2mL 显色剂,摇匀5~10min 后在540nm 波长处用10或30mm 的比色皿以水做参比,测定吸光度.1.3.2土壤中水溶性Cr()的测定土样按土液比1!5的比例加入超纯水,在室温下振荡2h,然后于10000r/min 的转速下离心8min,取上清液测定Cr ()的含量.1.3.3土壤中总Cr()的测定称取2.5g 土样于250mL 三角瓶中,加入50mL 0.28mmol/L Na 2CO 3+0.5mmol/L NaOH (消解液),加0.4g MgCl 2,然后加入0.5mL 的0.5mmol/L 的磷酸盐缓冲液(K 2H PO 4/KH 2PO 4),搅拌5min.加热样品至90~95.在此温度下持续加热60min,并不断搅拌,慢慢冷却至室温.样品全部转移至过滤装置通过0.45m 的微膜过滤.用去离子水洗涤三角瓶,滤液及冲洗液于250mL 三角瓶中,滤纸于4下保存.向滤液中慢慢地逐滴加5.0mmol/L 的H N O 3(不断搅拌),调pH 值至9.0#0.5.转移样品溶液至100mL 容量瓶中,定容测定,同时做空白及控制实验.1.3.4土壤中Cr()的形态分析本研究采用连续顺序提取法[17]来测定土壤中各形态铬含量.具体操作步骤如下:水溶态铬:取1.0000g 土样于50mL 塑料离心管中,加8mL 去离子水,振荡30min.离心,过滤.上清液用分光光度法测定Cr()浓度;残渣用于交换态铬的提取.交换态铬:残渣加8mL 的1mol/L 的MgCl 2(pH 值7.0)溶液,25下不断搅拌1h.离心,过滤.上清液用分光光度法测定Cr()浓度;残渣用于碳酸盐结合态铬的提取.碳酸盐结合态:残渣加8mL NaAc(1mmol/L),用H Ac 调pH 值5.0,25下不断搅拌6h.离心,过滤.上清液用分光光度法测定Cr()浓度;残渣用于铁锰结合态铬的提取.铁锰结合态:残渣加8mL 溶于体积分数为25%的H Ac 的0.04mmol/L 的盐酸羟氨(用H Ac 调pH 值2.0),在96下浸提6h(间歇搅拌),其他操作同上.有机结合态:残渣加3mL 0.02mmol/L 的H NO 3和5mL 30%H 2O 2(用H NO 3调pH 值2.0),在85浸提(间歇搅拌)2h 后,加30%H 2O 2(用H NO 3调pH 值2.0),样品加热至85#2(间歇搅拌)3h,冷却,用溶于体积分数为20%的H NO 3的3.2mmol/L 5mL NH 4Ac 在25连续搅拌30min.以上铬形态提取过程中以未加土壤作为空白残渣态总铬与水溶性铬、交换态铬、碳酸结合态铬、铁锰结合态铬和有机态铬的差值即为残渣态铬91第3期许友泽,等:土著微生物柱浸修复铬渣堆场土壤污染.:.2结果与讨论2.1柱浸对Cr()质量浓度的影响图2培养基的加入对浸出液中Cr ()的影响Fig.2I nfluence of Cultur e Medium on Cr ()Concentration in Leachate通过柱浸对铬污染土壤进行修复,采用培养基(pH 值为9.5)对灭菌土和未灭菌土进行柱浸,并用蒸馏水对未灭菌土柱浸作为对照,实验结果如图2所示.由图2可知,蒸馏水柱浸未灭菌土壤和培养基柱浸灭菌土壤2个处理的柱浸液中Cr ()的质量浓度随柱浸时间的延长而降低,但经过7d 的柱浸,柱浸液中Cr ()的质量浓度均为400mg/L.然而,培养基柱浸未灭菌土壤的浸出液中Cr ()质量浓度在各取样点均低于其他2个处理.可见未灭菌土壤中土著微生物对Cr()进行了修复,使浸出的Cr ()明显减少.通过7d 的柱浸,浸出液中未检测到Cr()的存在,说明铬渣堆场污染土壤中Cr ()在7d 内基本去除.为进一步考察铬渣堆场污染土壤是否修复彻底,对修复后土壤中水溶态、交换态、碳酸盐结合态Cr()进行了测定,结果如表1所示.由表1可知,蒸馏水浸出未灭菌土壤的水溶态、交换态、碳酸盐结合态Cr()分别为193.4,36.4,42.6mg/kg,培养基浸出灭菌土壤的水溶态、交换态和碳酸盐结合态Cr ()含量均略低于蒸馏水柱浸未灭菌土壤.这可能由于培养基的加入,使少量的Cr()得到修复,但培养基的修复能力相对较弱.培养基柱浸未灭菌土壤7d 后,3种形态Cr()含量分别为0.6,1.8,2.1mg/kg.这主要是未灭菌土样加入培养基之后,土著微生物大量繁殖,对土壤中Cr()进行修复.柱浸修复实验结果表明土著微生物不仅能修复土壤中水溶态Cr(),同时能修复交换态Cr()和碳酸盐结合态Cr().表1铬渣堆场污染土壤微生物柱浸修复后各形态Cr ()含量Table1Cr()Contents of Var ious Cr ()Fr actions in Soil A f ter Rremedia tion处理w Cr()/(mg kg -1)水溶态交换态碳酸盐结合态未灭菌土+蒸馏水193.436.442.6灭菌土+培养基163.328.541.8未灭菌土+培养基0.61.82.12.2Cr()污染程度对柱浸修复的影响图3Cr()污染程度对淋滤液中Cr ()质量浓度的影响F 3I f f I ()()L 在铬渣堆场污染土壤原有Cr ()含量基础之上,通过淋洗和加入Cr()标液来调节土壤Cr ()污染程度,加入培养基(pH 值为9.5)进行柱浸,研究土著微生物对不同程度铬污染土壤的修复效果.土壤污染程度为200,300,380,500mg/kg 时土著微生物对浸出液中Cr()浓度的影响如图3所示.污染程度为500mg/kg 时,浸出液中Cr()6d 消失,污染程度为300mg/kg 和380mg/kg 时,浸出液中Cr()4d 消失,污染程度越低Cr()消失越快.2.3培养基pH 值对Cr()修复的影响柱浸修复实验中,柱内体系值难以调整,因此通过调节所添加培养基值来考察酸碱度对土92吉首大学学报(自然科学版)第31卷ig.n luence o nitial Cr Concentra tion on Cr Concentr ation in eachatepH pH图4pH 值对淋滤液中Cr ()质量浓度的影响Fig.4Influence of pH Values on Cr()Concentra tion in Leacha te著微生物修复铬渣堆场污染土壤的影响.结果如图4所示.由图可知,培养基pH 值影响浸出液中Cr()质量浓度变化.当培养基pH 值为5.5和10.5时,浸出液中Cr()需7d 才能完全消失;当培养基pH值为6.5和9.5时,在6d 内就能使浸出液中Cr ()完全消失;当培养基pH 值调至7.5至8.5时,浸出液中Cr ()质量浓度降低速度最快,浸出4d后,浸出液中基本检测不到Cr ()的存在.因此,土著微生物柱浸修复铬渣堆场污染土壤最佳pH 值为7.5~8.5.2.4循环淋溶对Cr()修复的影响图5循环淋溶及循环时间对淋滤液中Cr ()浓度的影响Fig.5I nf luence of Recycle Leaching and Leaching Time onCr()Concentration in Leachate由于土著微生物为好氧微生物,为增加土壤中的氧含量,对柱浸采取循环淋溶,并考察循环淋溶柱浸及循环时间对浸出液中Cr ()浓度的影响.浸出时间控制在1d 内.实验结果如图5所示.由图5可知,循环淋溶能促进微生物对Cr()的还原,循环淋溶时间越长,修复就越快.非循环淋溶、循环淋溶6h 、循环淋溶12h 都在4d 内使浸出液中Cr()完全消失.当循环淋溶时间达24h 时,3d 内使浸出液中Cr ()消失.虽然非全天循环也能在4d 内使淋滤液中Cr()消失,但是不同循环淋溶时间浸出液中Cr()浓度曲线变化程度不同.循环淋溶曲线斜率大于非循环淋溶曲线,随着循环时间的增加,曲线斜率增大,说明Cr()修复越快.3结论(1)柱浸修复铬渣堆场污染土壤过程中,培养基加入后,浸出液中Cr()质量浓度随着时间延长逐渐降低,直至完全消失.表明培养基的加入能完全修复土壤中Cr().对修复后土壤中不同形态Cr()含量的测定表明,培养基的加入同时能修复土壤中水溶性Cr()、交换态Cr()和碳酸盐结合态Cr().(2)影响柱浸修复铬渣堆场污染土壤中Cr()因素主要有土壤污染程度、培养基pH 值和循环淋溶时间.土壤Cr()污染程度越低修复效果越好.土著微生物修复的培养基最佳pH 值范围为7.5~8.5.循环淋溶修复效果好于非循环淋溶,循环淋溶时间越长修复效果越好,最佳循环时间为全天循环.最优条件下连续循环淋溶3d,土壤中Cr()污染能得以完全修复.参考文献:[1]廖自基.微量元素的环境化学及生物效应[M].北京:中国环境科学出版社,1992:123125.[2]唐有祺,王夔.化学与社会[M].北京:高等教育出版社,1997:225.[3]SH AILI S,INDU S T.Evaluation of Bioremediation and Detoxification 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