微生物与植物联合修复土壤重金属污染
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。
微生物吸附技术在重金属污染治理中的应用
微生物吸附技术在重金属污染治理中的应用重金属污染是目前全球环境领域的一个严重问题，由于其在环境中的积累和毒性效应，对人类健康和生态系统产生了巨大的威胁。
因此，研究和应用高效、环境友好的治理技术对于减轻重金属污染的影响具有重要意义。
微生物吸附技术作为一种生物修复的方法，因其具有高效、经济可行、具备环境容忍性等优点，在重金属污染治理中得到了广泛的应用。
一、微生物吸附技术的原理微生物吸附技术是通过微生物体或其代谢产物与重金属离子间的物理、化学作用，将重金属从溶液中转移至微生物体表面或内部，实现对重金属的吸附和去除。
其原理主要包括两个方面：一是微生物表面的功能基团参与重金属离子的吸附，如羧基、羟基、磷酸基等与重金属形成络合物；二是微生物体内的生物反应参与了重金属的还原、氧化、沉淀等过程。
二、微生物吸附技术的优势1. 高效性：微生物具有较大的比表面积和生物吸附能力，能够迅速将重金属吸附到自身表面，从而加速重金属的去除速度。
2. 经济可行性：微生物吸附技术相对于传统的物理化学方法具有成本更低的优势，微生物可以利用廉价的废弃物作为培养基，且操作简便。
3. 环境友好：微生物吸附是一种无二次污染的处理方法，对环境没有进一步的负面影响，而且微生物可以在合适的条件下自行降解或转化。
4. 广泛适用性：微生物吸附技术对于各种重金属污染物有较好的适应性，能够同时处理多种重金属离子的混合污染。
三、微生物吸附技术的应用案例1. 微生物修复土壤重金属污染：通过培养适宜的微生物菌种，可以利用植物根系与微生物协同作用的方式，达到修复土壤重金属污染的目的。
菌根真菌和一些细菌可以与植物根系共生，使根系更具吸附重金属离子的能力。
2. 微生物吸附水体重金属污染：在水处理中，通过培养适宜的微生物菌群，在水体中引入微生物体系进行“自净”过程，以实现水体中重金属离子的吸附和去除。
此外，一些微生物也可以生产出特殊的胞外多聚物质，具有较强的重金属吸附能力。
植物-微生物修复重金属污染土壤的研究
般为非根际 的 ５４ — ０倍
１ 土 壤微 生物 对 重 金 属 铅 、 的 影 响 方式 镉
在影响 土壤 中铅 、 的各种 因素里 ，Ｈ、 ｈ Ｃ Ｃ 有机 质 、 ａ Ｏ 镉 ｐ Ｅ 、Ｅ 、 ＣＣ ， 含量 、 质地和 电导率等因素 的影响 是最为重要的 ． 些因素与可提取 这 态土壤铅 、 和植 物铅 、 镉 镉含量之 间的相关性都达到 了极 显著水平［ ５ １ 。 土壤 中微生物的数 量众多 ． 旺盛 ． 代谢 表面活性强 ． 微生物本身及微 生 物与各种无机和有 机胶体 的相互作用对重金属进行生物 吸附、富集 、 溶解 、 沉淀 、 氧化还 原等行 为． 对重金属 的生物有效性及重金属毒性都 会产生很大的影响。ｐ Ｈ值是影响土壤重金属 的生物有效性 的重要 因 子之一 ． 微生物产生 的多种酸性代谢 产物能 影响多种重 金属形态 间的转化ｌ ｌ ｌ 】 。 １ 微生物对重金属的活化作用 ． １ 有研究表明 ．微生物在营养满足的条件下可 以促进镉 的淋溶 ． 从 土壤 中溶解 出的镉主要与低分子量 的有机酸相结合［ 在培养的过程 １ ２ １ 当中． 土壤悬液的 ｐ Ｈ值 由中性明显降到酸性 。 微生物可以改变环境 中重金属离子的存 在形态 ． 使土壤 中呈 固态 的重金属 活化成交换 态或 可溶态 ， 便于植物吸收富集 ． 可很大程度提高植物修复效率 ． 其代谢 产 物还能螯合 、 沉淀重金属离子 ． 某些细菌例如硫酸还 原细菌代谢会 产 生 Ｈ Ｓ 把重 金属 ｃ 离子还原为 Ｃ Ｓ ：． ｄ ｄ 而沉淀［ １ ４ １ 但一些真菌会使 土样 中的水溶 性 Ｐ 、 ｄ ｂｃ 离子都逐渐 增加旧： 根瘤菌也有 活化土壤 中 ｃ ｄ的 作用 ． 在红壤 和褐土 中接种根瘤 菌后 ． 专性吸 附态 和氧化锰结合态 的 ｃ 含量 降低了 １ １ ｍ ． － ｄ ～ ． ｇ ｇ ．交换态 和有 机结合态的 ｃ 含量增加 了 ５ ｋｔ ｄ ０４ ０５ ｇｋ 旧 Ｄ ｓ ｒｉ旧用葡 萄糖营 养液在 ３ ￣ ． ．ｍ ．ｇ ｅｊ ｄｎ ａ ０Ｃ温度下 培养 含 Ｃ ６的 土 壤 ．从 中分 离 出 还 原 Ｃ６的菌 种 嗜热 一 氧 化 碳 链 霉 菌 ｒ＋ ｒ ＋ （ ｅ ｃｒｏｖ ｕ）当细菌菌落附着到悬 浮固体颗粒上时 ． ｔ ｍｏａｈｘｄ ｓ， ｈ 嗜热一氧化 碳链 霉菌（ ｅｍｏａｂｘｄ Ｓ Ｃ６ ｔ ｒ ｃｒｏｙＵ１ ｒ 还原为 Ｃ３． Ｃ ｈ 将 ＋ ｒ 使 ｒ的活 性及毒性 大 ＋ 大降低 。 １ 微生物细胞对重金属 的吸附、 ． ２ 富集 生物细胞吸收重金属 的方式 主要分为两种 ． 一种是通过 活体 细胞 的主动 吸收 ． 包括沉积和传输 两个 过程 ． 这种方式 吸收重金属需要 有 代谢活动提供能量 ． 并且在这些过程 中有很大部分 只对特 定的重 金属 元素起作用 ． 但是离子结构或化学性质相似 的其它元素可以替代 另 种是细胞通过细胞壁上的各类 专性 吸附蛋白或是细胞内的巯基 、 羧 基等基 因与重金属螯合而进行的被动 生 物 对 植 物 吸收 富集 的 影 响
重金属污染土壤的植物微生物联合修复
重金属污染土壤的植物微生物联合修复作者：杨晓琼来源：《山西农经》 2017年第5期土壤重金属污染（Heavy metal pollution of thesoil）是指由于人类活动，致使微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，并由其或其化合物造成的污染。
本文主要介绍了微生物———植物联合修复重金属污染土壤的技术。
1 植物修复、微生物修复以及植物———微生物联合修复技术植物修复是指直接利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害的过程。
具有成本低、原位修复不破坏生态环境、符合可持续发展治理污染的模式等优点，引起人们关注。
土壤微生物修复是指利用自然存在的土著微生物或人工驯化的功能微生物，在适宜环境条件下，通过自身代谢降低土壤中有害污染物或将其降解成无害物质的生物修复技术。
因其具有高效、低成本、不产生二次污染等优势，受到人们关注，已成为治理土壤污染修复的重要组成部分。
但是单纯植物修复及单纯微生物修复又有一定限制，如：目前发现的能用于植物修复的具有超富集能力的植物种类少，其生物量较小积累重金属量有限，积累速率有限等；微生物修复中大多数自然存在的微生物的重金属还原能力有限，微生物对生存环境有一定要求，且大多数微生物只能通过将强毒性的重金属元素转化为弱毒性的重金属元素来降低重金属污染程度，并非完全去除土壤中重金属。
而植物———微生物联合修复技术能在很大程度上弥补单纯植物和单纯微生物修复重金属污染的缺憾。
植物———微生物联合修复技术是利用土壤———植物———微生物复合体系，植物修复技术和微生物修复技术联合使用相互促进，共同降低土壤污染物、缓解环境污染的一种新兴生物修复技术。
2 植物———微生物修复技术的研究罗巧玉等介绍了丛枝菌根（Arbuscular Mycorrhizae,AM）真菌与宿主植物互惠共生体在重金属污染土壤生物修复作用中的最新研究进展，如能增强植物对Zn、Pb、Cu、As 和Cd 等重金属的胁迫耐受及吸收量。
植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的研究进展
植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的研究进展引言土壤重金属污染是当前全球环境问题中的一个重要方面。
由于工业化和人类活动的增加，土壤重金属污染问题日益突出，给生态环境和人类健康带来了严重威胁。
研究土壤重金属污染的治理技术具有非常重要的现实意义。
植物联合固氮菌修复土壤重金属污染技术是一种绿色、环保的土壤修复方法，受到了越来越多的关注。
一、植物联合固氮菌修复技术的原理植物联合固氮菌修复技术是一种生物修复技术，其原理是将植物和固氮菌共同利用土壤中的重金属进行修复。
固氮菌是一类能够将空气中的氮气转化为植物可以利用的形式的微生物，通过与植物根系形成共生关系，共同生长并利用土壤中的养分。
在修复土壤重金属污染时，植物可以通过吸收土壤中的重金属离子将其积累在地上部分，并将部分重金属通过根分泌物排出体外或沉积在根系周围，同时利用固氮菌将土壤中的氮气转化为植物可以利用的形式，促进植物生长，从而降低土壤重金属的生物有效性。
二、植物联合固氮菌修复技术的适用性植物联合固氮菌修复技术适用于对重金属污染的土壤进行修复，并且在不同环境条件下都有着广泛的适应性。
植物的选择是植物联合固氮菌修复技术成功的关键，一般来说，对重金属污染土壤修复效果较好的植物具有较强的耐重金属性和较高的寿命，如铜钱草、石蒜等。
固氮菌的选择也是影响修复效果的重要因素，不同的固氮菌菌株对不同的植物有着不同的促生作用和固氮效果。
植物联合固氮菌修复技术的适用性较强，但需要根据具体的环境条件和污染情况进行合理的植物和固氮菌选择。
三、植物联合固氮菌修复技术的优势植物联合固氮菌修复技术在修复土壤重金属污染方面具有许多优势。
该技术是一种生物修复技术，具有绿色环保的特点，避免了传统的土壤修复方法中对土壤进行挖掘和替换的方式带来的二次污染问题。
在修复过程中，植物的生长能力和固氮菌的促生固氮作用可以促进土壤的自然修复过程，有助于改善土壤的综合性能。
植物联合固氮菌修复技术较为灵活，可以根据实际情况选择适用的植物和固氮菌菌株，因此可以在不同的环境中发挥出较好的修复效果。
土壤重金属污染的植物修复
汇报人：XX
汇报时间：
目录
• 引言 • 土壤重金属污染概述 • 植物修复技术原理与特点 • 植物种类选择与育种策略
目录
• 田间试验设计与实施方法 • 案例分析与经验分享 • 挑战与展望
01
引言
背景与意义
土壤重金属污染现状
随着工业化和城市化的快速发展，土 壤重金属污染问题日益严重，对生态 环境和人类健康构成巨大威胁。
和新技术成果。
04
启示二：加强国际合作与交流 是促进植物修复技术发展的重 要途径。我们应积极参与国际 交流与合作活动，学习借鉴国 际先进经验和技术成果，推动 我国植物修复技术的跨越式发
展。
07
挑战与展望
当前面临主要挑战和问题
植物修复效率
目前已知的超富集植物通常生长 缓慢，生物量小，修复效率低， 难以满足大面积土壤修复的需求
植物修复技术优缺点分析
• 社会可接受度高：植物修复技术符合公众对环保和可 持续发展的期望，易于获得社会认可和支持。
植物修复技术优缺点分析
1 2
修复周期长
植物修复技术通常需要较长时间才能显著降低土 壤中的重金属含量，难以满足紧急治理需求。
受环境条件限制
植物生长受土壤、气候等环境因素影响较大，可 能导致修复效果不稳定或难以达到预期目标。
，同时增加生物量，以提高植物修复效率。
植物-微生物联合修复
02
利用植物与微生物的协同作用，强化重金属的活化、吸收和转
运过程，提高修复效果。
农业措施辅助
03
结合合理的农业措施，如施肥、灌溉、耕作等，改善土壤环境
，提高植物修复的效率。
政策法规支持和科技创新推动
政策法规支持
重金属污染土壤植物修复中的微生物功能研究进展
重金属污染土壤植物修复中的微生物功能研究进展作者：赵岫章来源：《科学与财富》2017年第07期摘要：经济水平的提高促进人民生活水平的提升，同时工业的发展也加剧了重金属污染土壤的程度。
为有效缓解土壤中的重金属污染情况，本文从重金属污染土壤中植物-微生物联合修复的不同形式出发，通过进一步确定该项修复技术的影响因素，明确在重金属污染土壤的植物修复中微生物的功能。
关键词：重金属污染土壤；微生物功能；植物-微生物联合修复引言伴随着农业、工业以及生活污水的大量排放，我国环境污染中重金属污染的负面影响也日益加剧。
在污染治理过程中，作为土壤中最为活跃的有机体，土壤中的微生物将土壤中的物质和能量进行循环与转换，以维持土壤中的生态平衡，净化重金属所造成的污染。
因此，微生物在当前重金属污染治理中起着重要作用。
1.重金属污染土壤的植物-微生物联合修复的不同形式微生物与植物联合作用于重金属污染土壤的修复属于当前微生物发挥功能的一种形式。
植物的生长为微生物提供滋养，同时其根区所产生的一些分泌物能够进一步促进微生物降解功能的发挥；微生物则可以通过自身的降解功能，把土壤中的有机酸、铁载体等转换成为植物根基可吸收物质，甚至改变植物当中重金属的生长形态，为植物提供可吸收的营养，促进植物的进一步生长。
从现有修复形式来看，植物-微生物联合修复主要通过以下两种形式实现：第一，与微生物菌体共同作用。
俄罗斯科学家研究发现，在Zn、Ni、Cd、Co等土壤条件下，会产生某种耐受菌体，其能够通过自动复制环状DNA的形式，阻止重金属污染源伴随植物根基的吸收作用进入植物体内，进而能够起到保护植物的作用。
因此，综合对该种菌类的研究结果可以发现，在重金属污染过程中，可以在土壤中接种专性的菌株，一方面能够转换植物生长环境中的微生物结构，另一方面也可以达到降解重金属，提高植物生长环境周围为生物活性、进而促进植物生长的作用。
第二，将植物与菌根结合修复土壤中的重金属污染。
微生物对环境中重金属污染的修复与控制
微生物对环境中重金属污染的修复与控制在环境科学领域，重金属污染一直是一个严重的问题。
重金属元素的累积和释放对环境和人类健康带来了巨大的风险。
然而，微生物修复和控制技术已经被证明是一种有效的方法，可以降低或去除环境中的重金属污染物。
本文将介绍微生物在环境中对重金属污染的修复和控制方法，并对其应用潜力进行讨论。
一、微生物修复重金属污染的机制微生物在修复重金属污染中发挥着重要的作用，其主要通过以下机制来降低重金属的污染程度：1. 吸附：微生物体表面的生物膜可以吸附并固定重金属离子，减少其在环境中的浓度。
2. 螯合：微生物细胞内的代谢产物，如胞外多糖、蛋白质等，可以与重金属形成络合物，降低其毒性。
3. 沉淀：某些微生物可以通过沉淀作用将溶解态的重金属转化成不溶态的沉淀物，从而使其在环境中沉降。
4. 活化：部分微生物具有还原性能，可以将重金属离子还原成固体金属，或将重金属沉淀还原成可溶性离子，从而降低其对环境的危害。
二、常见的微生物修复技术1. 微生物菌株筛选：通过对不同环境中采集的微生物进行分离培养和筛选，可以得到具有吸附、螯合、沉淀等重金属修复能力的微生物菌株，如产生胞外多糖的酵母菌、铁还原菌等。
2. 植物-微生物共生修复技术：选择适应重金属环境的植物作为宿主，利用它们的根系与土壤中的微生物进行共生，共同修复重金属污染。
植物通过根系释放物质吸引和维持微生物群落，而微生物则通过修复机制减轻重金属的毒性。
3. 人工引种：将具有修复能力的微生物人工引入污染环境，通过增加微生物数量及活性来加速重金属修复过程。
这种方法具有操作灵活、定向性强的特点，可以在不同环境条件下实施。
4. 基因工程改造：通过基因工程手段改造微生物的代谢途径，提高其对重金属的抗性和修复能力。
例如，通过基因工程改造，使得微生物具有降解重金属离子的能力，从而进一步提高修复效果。
三、微生物修复技术的应用潜力微生物修复技术已经在实际应用中取得了一定的成果。
植物与微生物协同修复土壤铅污染修复效应
• 122 •有色金属（冶炼部分）（http://ysyl. bgrimm. cn)2021年第3期doi：10. 3969/j. issn. 1007-7545. 2021. 03. 019植物与微生物协同修复土壤铅污染修复效应孙楠U2，张胜爽U，张凌云W，王济“2(1.贵州师范大学地理与环境科学学院，贵阳550025;2.贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地，贵阳550001)摘要：通过室内盆栽试验研究外源添加不同浓度P b处理下黑麦草、黑心菊与拟青霉菌、嗜麦芽窄食单胞菌联合修复效果。
结果表明：拟青霉菌、嗜麦芽窄食单胞菌均能促进P b胁迫下黑心菊和黑麦草的生长，缓解P b对植物的毒害，对植株的促生作用有胁迫诱导的特性。
当土壤中外源添加P b浓度为1500 mg/kg时，拟青霉菌能显著提高黑心菊的富集系数和转运系数，有效促进植株对P b的吸收，增加P b向地上部分的转移。
两种菌株均能够促进黑麦草生长，显著提高黑麦草对P b的富集能力，将P b固持在植株根部，有效抑制P b向植株地上部迁移，两种菌株同时接种时效果最优。
关键词：土壤重金属污染；铅；微生物；植物修复中图分类号：X53 文献标志码：A 文章编号：1007-7545(2021)03-0122-07Plants and Microorganisms Synergistically Remediate Soil Lead PollutionSUN Nan1，2，ZHANG Sheng'shuang1，2，ZHANG Ling-yun1，2，WANG Ji1，2(1. School of Geographic and Environm ental Science, Guizhou Normal U niversity，Guiyang 550025, China ；2. T he S tate Key Laboratory Incubation Base for K arst M ountain Ecology Environm ent of Guizhou Province, Guiyang 550001，China)Abstract：Indoor potted experiments were conducted to study combined repair effects of Rudbeckia hirta, Lolium peremie，Paecilomyces sp and Stenotrophcmionas maLtophiLia treated with different concentrations of Pb.The results show that Paecilomyces sp and Stenotrophomonas tnaltophilia can promote growth of Rudbeckia and Lolium under Pb stress,alleviate toxicity of Pb to plants，and have characteristics of stress inducing growth-promoting effect of plants.When concentration of exogenous added Pb in soil is 1 500 mg/kg,Paecilomyces sp can significantly increase enrichment coefficient and transport coefficient of Rudbeckia，effectively promote absorption of Pb by plants,and increase transfer of Pb to above-ground parts.Both strains can promote growth of Lolium，significantly improve Pb accumulation ability of Lolium^,hold Pb in root of plant,and effectively inhibit migration of Pb to upper part of plant.The two strains have the best effect when they are simultaneously inoculated.Key words：soil heavy metal pollution；lead；microorganism；phytoremediation采矿和过度使用化肥农药等人类活动增加了土壤中的重金属含量，从而造成日益严峻的污染问题。
微生物强化植物修复重金属污染土壤
微生物强化植物修复重金属污染土壤随着工业化和农业现代化的快速发展，重金属污染土壤的问题逐渐凸显。
重金属污染不仅对土壤生态环境造成严重破坏，还会通过食物链危害人体健康。
为了有效治理重金属污染土壤，微生物强化植物修复技术逐渐受到广泛。
本文将探讨微生物强化植物修复重金属污染土壤的可行性和效果。
重金属污染土壤是指含有重金属离子如铅、汞、镉等超过国家标准的土壤。
这些重金属离子不易分解，会在土壤中不断积累，影响土壤生态环境，并通过食物链传递，危害人体健康。
传统的重金属污染土壤治理方法包括物理、化学和生物方法。
然而，这些方法往往存在治理成本高、操作难度大等问题，因此需要寻找更加高效、环保的治理方案。
微生物强化植物修复技术是一种结合微生物和植物共同作用治理重金属污染土壤的方法。
该技术通过在土壤中添加特定微生物，促进植物对重金属的吸收和降解，从而实现重金属污染土壤的治理。
与传统的治理方法相比，微生物强化植物修复技术具有环保、高效、操作简单等优点。
国内外学者在微生物强化植物修复领域已取得了一系列前期研究成果。
例如，某些特定微生物可以促进植物对重金属的吸收，提高植物的富集能力；同时，微生物还可以通过产生有机酸等物质，提高土壤中重金属的生物有效性。
然而，该领域仍存在亟需解决的难点，如微生物与植物的协同作用机制尚不明确，微生物和植物的筛选与优化还有待加强等。
虽然微生物强化植物修复技术具有许多优点，但是与其他治理方法相比，仍存在一定的不足。
该技术的工艺流程相对复杂，需要经过微生物的筛选、培养和优化等环节，治理周期较长；采用该技术需要投入一定的成本，包括微生物培养、植物种植和维护等费用，可能会增加治理成本。
为了克服现有方法的不足，本文将研究一种新型的微生物强化植物修复技术，旨在提高该技术的可行性和效果。
具体来说，本文将采用以下研究思路和方法：筛选和优化微生物：通过实验筛选出对重金属具有较强活性的微生物种类，并对其生长条件进行优化，提高微生物的存活率和活性。
植物-微生物联合修复
有机污染修复
针对石油、农药、多环芳烃等有机污染物，选择具有较强 降解能力的植物和微生物进行联合修复。
放射性核素污染修复
针对放射性核素如铀、铯等引起的土壤污染，利用对特定 核素具有超积累能力的植物进行联合修复。
生物修复工程实施
在具体的生物修复工程项目中，根据污染物的种类、浓度 、土壤条件等因素，选择合适的植物和微生物组合，制定 科学合理的修复方案并进行实施。
03
结合现代生物技术、纳米技术等手段，创新联合修复技术与方法，推 动修复领域的技术进步。
04
加强植物-微生物联合修复在实际环境中的应用研究，不断完善修复 工程的实施和管理，为解决环境污染问题提供有效的技术手段。
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原理
植物和微生物通过共生关系，利用植 物的吸收和转化能力以及微生物的降 解和转化能力，实现对污染物的高效 去除。
历史与发展
历史
植物-微生物联合修复技术起源于20世纪70年代，随着环境问题的日益严重， 该技术逐渐受到重视并得到发展。
发展
近年来，随着生物技术的进步和研究的深入，植物-微生物联合修复技术在理论 和实践方面都取得了重要突破，成为一种具有广泛应用前景的环境修复技术。
植物-微生物联合修复
汇报人： 202X-12-23
目录
• 植物-微生物联合修复概述 • 植物-微生物联合修复技术 • 植物-微生物联合修复的实践案例 • 植物-微生物联合修复的未来展望 • 结论
01
植物-微生物联合修复概 述
定义与原理
定义
植物-微生物联合修复是一种利用植 物和微生物共同作用，对污染环境进 行修复和净化的技术。
物理和化学强化
结合物理和化学强化技术，如电化学、光化学等，提高植物微生物联合修复的效率和稳定性。
生物修复和微生物矿化在重金属污染土壤处理中的研究进展
生物修复和微生物矿化在重金属污染土壤处理中的研究进展摘要：?S着工业化的发展，重金属对环境的污染日益严重，尤其越来越多的重金属通过各种途径被排放到环境中造成土壤污染。
由于土壤中的重金属难于分离和降解，且可以通过食物链进入人体，从而对人类的生存健康造成了很大威胁。
治理土壤重金属的办法有物理法、化学法和生物法。
物理化学方法往往代价昂贵，而且效果不好，容易造成二次污染，并且不适合大面积，低浓度的重金属污染。
生物法中的微生物治理土壤污染是一种新兴的土壤治理方法，其中微生物矿化（MICP）是一种对环境友好的绿色治理方法，并且代价低廉。
文章主要探讨了近些年来微生物矿化在土壤重金属中的应用及未来前景展望。
关键词：生物矿化；生物修复；微生物诱导碳酸钙；重金属；土壤污染中图分类号：X53 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）23-0066-04Abstract：With the development of industrialization，heavy metal pollution to the environment is becoming more and more serious，especially more and more heavy metals are discharged into the environment through various ways to causesoil pollution. The heavy metals in the soil are difficult to separate and degrade，and can enter the human body through the food chain，thus causing a great threat to the survival and health of human beings. There are physical，chemical and biological methods to treat heavy metals in soil.Physico-chemical methods are often expensive，and the effect is not good，easy to cause secondary pollution，and is not suitable for large areas，low concentration of heavy metal pollution. Microbial remediation of soil pollution in biological process is a new method of soil remediation，in which microbial induced calcite precipitation （MICP）is an environment-friendly green treatment method，and the cost is low. The main results are as follows：microbial induced calcite precipitation is a kind of environmental friendly and green remediation method. This paper mainly discusses the application of microbial mineralization in soil heavy metals in recent years and prospects for the future.Keywords：biomineralization；bioremediation；microbial induced calcite precipitation （MICP）；heavy metals；soil pollution1 概述土壤作为环境的主要组成部分，为人类提供生存所需的各种营养物质，同时接受来自工业和生活废水、废物、农药化肥及大气降尘等的污染。
土壤重金属污染治理与修复方法
土壤重金属污染治理与修复方法土壤重金属污染是指土壤中重金属元素超出了一定的安全标准，对生态环境和人类健康产生不良影响的现象。
由于重金属具有高毒性、难降解、易积累等特点，如果不及时采取应对措施，将对农作物生长和人畜健康等方面造成严重问题。
因此，对于土壤重金属污染治理与修复，已成为各国政府和学者关注的焦点问题。
1. 生物修复生物修复是指利用植物、微生物等生物体来吸附、浸提、螯合、还原或酸化等化学反应作用来修复土壤中的重金属污染。
主要包括植物修复和微生物修复两种方法。
（1）植物修复植物修复是指利用植物的生长代谢过程，以吸收、蓄积、转移或转化等方式修复被污染的土壤。
不同的植物对重金属的适应性和吸收能力不同，如大豆、向日葵、黑麦草、紫花苜蓿等能够在重金属污染土壤中生长，并具有吸附和稳定重金属的能力。
而其他植物则容易被重金属吸收、影响生长和甚至死亡。
通过筛选合适的植物，并配合其他生态学技术如封土覆盖、土壤打翻、添加生物肥料等，可以达到修复土壤的目标。
微生物修复是指利用特定的微生物菌株在土壤中嫁接、种植，通过生物降解、还原、稳定等代谢作用，降低、稀释重金属污染物的浓度。
目前，微生物治理技术包括原位和外植两种方式。
原位修复是指利用自然界中存在的微生物对土壤中的重金属进行深度降解，充分发挥微生物的降解作用。
外植技术则是将具有高效降解能力的细菌或真菌人工引入土壤中，以发挥特定菌株对重金属的处理效果。
生物物化修复一般是利用微生物、有机酸等生物化学物质引起土壤重金属形态的改变，并通过吸附及还原作用，将重金属转换为较为稳定的形态，使其不再对生态环境和人类健康产生危害。
生物物化修复技术主要包括微生物-有机酸、微生物-氧化还原剂等两种方式。
（1）微生物-有机酸技术微生物-有机酸技术是指在土壤中添加一定的有机酸或添加具有分泌有机酸能力的微生物，通过吸附、螯合、还原等作用，将土壤中的重金属转化为不易溶解的形态。
具有代表性的有机酸包括乙酸、酒石酸、环戊二酸等，它们可以通过降低土壤pH值的方式，使得重金属向土壤团粒中吸附，并以形成不易溶解化合物的形式长期存储在土壤中。
一种脱除土壤中重金属的方法及土壤修复方法
一种脱除土壤中重金属的方法及土壤修复方法随着工业化进程的加速和城市化的不断推进，重金属污染问题日益突出。
重金属污染对环境和人类健康产生严重影响，因此，解决重金属污染问题成为了一项重要任务。
本文将介绍一种脱除土壤中重金属的方法及土壤修复方法。
一、脱除土壤中重金属的方法1.生物修复法生物修复法是利用微生物、植物等生物体对重金属污染物进行吸附、转化和降解的一种方法。
在生物修复过程中，微生物和植物可以将土壤中的重金属转化为无毒或低毒的物质，从而达到降低土壤重金属含量的目的。
生物修复法具有操作简单、成本低、环保等优点，被广泛应用于土壤重金属污染治理中。
2.化学修复法化学修复法是利用化学物质对重金属污染土壤进行处理的一种方法。
常用的化学修复方法包括添加氢氧化钙、氢氧化钠、硫酸钙等化学物质。
这些化学物质可以与土壤中的重金属离子结合，形成难溶的沉淀物，从而达到脱除土壤重金属的目的。
化学修复法具有处理效果好、速度快等优点，但其成本较高，且易对环境造成二次污染。
3.物理修复法物理修复法是利用物理手段对重金属污染土壤进行处理的一种方法。
常用的物理修复方法包括电渗析、电吸附、超声波处理等。
这些方法可以通过电场、声波等物理力场的作用，将土壤中的重金属污染物迁移或分解，从而达到脱除土壤重金属的目的。
物理修复法具有操作简单、效果显著等优点，但其应用范围较窄，且可能对土壤结构产生不良影响。
二、土壤修复方法1.添加有机质有机质是土壤中重要的组成部分，可以提高土壤的肥力和保水能力，同时也可以促进土壤中微生物的生长和活动。
添加有机质可以改善土壤环境，促进土壤中重金属的转化和降解，从而达到修复土壤的目的。
2.施加微生物制剂微生物制剂是一种利用微生物对土壤进行修复的方法。
微生物制剂可以促进土壤中微生物的生长和活动，加速土壤中重金属的转化和降解。
同时，微生物制剂本身也可以吸附土壤中的重金属离子，从而达到修复土壤的目的。
3.植物修复法植物修复法是利用植物对土壤中重金属进行吸附、转化和降解的一种方法。
微生物在镉污染土壤修复中的应用及其作用机理
微生物在镉污染土壤修复中的应用及其作用机理摘要：镉是一种有毒重金属，且具有流动迁移性强的特点。
工业废物的排放、大气沉降、污水灌溉以及长期施用磷肥等活动都导致了自然界中镉的积累。
镉引发的环境污染、生态失衡等问题日益严重，已在世界范围之内引起了人们的广泛关注。
镉会引起骨质疏松症、癌症和肾功能障碍等，在近几十年来报道了多起镉引起的中毒和致癌事件。
据调查显示全国土壤镉污染的点位超标严重，而人体中的镉大部分来自于谷物和蔬菜。
由于镉的生物有效性高，因此土壤中的镉会进入到植物的根、茎、叶中，最终被人类所摄取。
因此，如何高效降低土壤中镉的含量或其生物有效性逐渐成为人们广泛关注的问题。
关键词：微生物；镉污染；土壤修复；应用；引言随着农药化肥的使用、工业废气废水的排放和金属矿石的冶炼等，重金属污染土壤问题日趋严重。
有研究表明，我国耕地土壤污染点位超标率为１９．４％，其中无机污染物镉的污染点位超标率最大，达到７．０％，且镉依然是影响农用地土壤环境质量的首要污染物。
因此，研究适合镉污染土壤的修复技术尤为重要。
1微生物修复技术生物修复技术是进入21世纪之后经济和科技飞速发展的产物，是当前常用的绿色环境修复技术之一。
利用生物修复技术可以实现在不改变土壤性质的基础上对土壤污染的有效治理，而且相较于其他修复技术来说，这种修复方式成本较低。
生物修复技术主要是利用动物、植物以及微生物的特性来对土壤污染中的有机物进行修复，所以相对来说修复周期较长，而且对土壤污染的情况要求较高，一旦土壤污染超过生物生长的正常范围，就需要采用其他修复方式。
微生物修复技术是生物修复技术的组成之一，其简单来说就是利用微生物的生长代谢来实现对污染物的有效降解，通过微生物的消化吸收作用，可以将土壤中的有机物转化为水、二氧化碳以及无机盐等无害物质，而且土壤中的微生物还可以通过自身的新陈代谢来产生有机酸，达到去除土壤中金属的目的，实现污染土壤的有效净化。
当然微生物的种类不同，其产生的作用也各有不同，部分微生物还可以通过吸收作用，将土壤中的重金属盐吸收到体内，然后对微生物进行回收就可以去除土壤中的重金属。
土壤重金属污染的生态修复方法
土壤重金属污染的生态修复方法在当今社会，随着工业化和城市化进程的加速，土壤重金属污染已成为一个严重的环境问题。
重金属在土壤中的积累不仅会影响土壤的质量和肥力，还会通过食物链传递，对人类健康造成潜在威胁。
因此，寻找有效的土壤重金属污染生态修复方法显得尤为重要。
土壤重金属污染的来源多种多样。
工业活动如采矿、冶炼、电镀等是主要的污染源，它们会排放大量含有重金属的废水、废气和废渣。
农业生产中过度使用化肥、农药以及污水灌溉也会导致土壤重金属含量增加。
此外，交通排放、垃圾焚烧等也会向土壤中释放重金属。
针对土壤重金属污染，目前已经发展出了多种生态修复方法，主要包括物理修复、化学修复和生物修复三大类。
物理修复方法主要有客土法、换土法和深耕翻土法等。
客土法是指在污染土壤上覆盖一层未受污染的新土，以降低土壤中重金属的含量。
这种方法效果显著，但工程量大，成本高，且可能会破坏原有的土壤结构。
换土法则是将污染土壤挖走，换上干净的土壤，同样存在成本高和破坏土壤生态的问题。
深耕翻土法是通过深耕将表层污染土壤与深层土壤混合，降低表层土壤中重金属的浓度，但这种方法不能从根本上解决污染问题，且可能会将深层未污染的土壤暴露出来，增加污染风险。
化学修复方法包括化学淋洗法、化学固定法和氧化还原法等。
化学淋洗法是利用淋洗剂将土壤中的重金属溶解并冲洗出来，常用的淋洗剂有酸、碱、盐溶液等。
然而，这种方法可能会导致土壤养分流失，且淋洗剂的选择和使用不当还可能造成二次污染。
化学固定法是通过添加化学试剂，使重金属形成难溶性化合物，降低其在土壤中的迁移性和生物有效性。
但这种方法只是暂时将重金属固定在土壤中，在环境条件变化时，重金属仍有可能重新释放出来。
氧化还原法主要用于改变重金属的价态，从而降低其毒性和迁移性，但操作过程较为复杂，且效果不稳定。
生物修复方法因其具有成本低、环境友好等优点，逐渐成为研究的热点。
生物修复包括植物修复、微生物修复和动物修复。
植物修复土壤中重金属的方法
植物修复土壤中重金属的方法一、引言重金属污染是当前环境面临的严重问题之一。
重金属对土壤和生物体的毒性效应具有长期性和积累性，对人类健康和生态系统稳定性造成了威胁。
因此，寻找有效的修复方法成为了迫切的需求。
本文将介绍几种植物修复土壤中重金属的方法。
二、植物吸收修复法植物吸收修复法是利用植物对重金属的吸收能力来修复受污染的土壤。
植物通过根系吸收土壤中的重金属，将其转移到地上部分，然后通过剪除、收割等方式将重金属带走，从而减轻土壤重金属污染程度。
常用的修复植物有耐重金属的植物（如拟南芥、铜锈树等）和富集重金属的植物（如剑麻、酸模等）。
此方法具有操作简便、成本较低的优点，但效果受到植物生长状况和土壤环境的影响。
三、菌根修复法菌根修复法是通过植物与菌根共生菌的相互作用来修复土壤中的重金属。
菌根能够增加植物的营养吸收能力和抗逆性，促进植物生长，同时菌根菌还能够与重金属形成络合物，减少其毒性。
因此，通过引入菌根菌来促进植物生长和修复土壤中的重金属污染已成为一种有效的修复方法。
目前已有许多研究表明，菌根菌在修复重金属污染土壤方面具有良好的应用前景。
四、土壤改良修复法土壤改良修复法是通过改良土壤性质来减轻土壤中重金属的毒性。
常用的改良方法有添加有机物、石灰等。
有机物能够提高土壤的保水性和通透性，促进土壤微生物的活动，降低土壤中重金属的有效性。
石灰能够中和土壤中的酸性物质，提高土壤的pH值，减少重金属的毒性。
因此，通过改良土壤性质来修复重金属污染的土壤是一种常用的修复方法。
五、植物-微生物联合修复法植物-微生物联合修复法是通过植物和微生物的共同作用来修复重金属污染的土壤。
植物能够吸收土壤中的重金属，而微生物能够降解重金属和促进植物生长，二者相互协同作用，达到修复土壤的效果。
目前已有许多研究证明，植物-微生物联合修复法在修复重金属污染土壤方面具有较好的效果。
六、生物炭修复法生物炭修复法是利用生物炭对土壤中重金属的吸附作用来修复重金属污染的土壤。
重金属植物修复的作用机理
植物修复是一种利用植物来减轻或修复土壤重金属污染的方法。
植物修复的作用机理涉及以下几个方面：
1. 蓄积作用：某些植物能够通过吸收和蓄积重金属离子，将其固定在根系和地上部分组织中，减少其在土壤中的可溶性和可迁移性。
这有助于稳定重金属的存在形态，防止其进入食物链和地下水。
2. 降解作用：一些植物具有超富集能力，能够吸收土壤中的重金属，并将其转运到地上部分，从而降低土壤中的重金属含量。
这些植物通常被称为超富集植物或超级吸收器。
通过采收这些植物，可将重金属从土壤中移除。
3. 转化作用：某些植物能够将吸收的重金属离子转化为较为稳定或低毒的形态，减少其对环境和生物的危害性。
这包括重金属的还原、氧化、沉积和络合等转化过程。
4. 保护作用：植物的根系可以促进土壤团聚体的形成，增加土壤的结构稳定性，减少重金属的迁移和淋溶。
此外，植物的根系还能分泌物质，如有机酸和螯合剂，与土壤中的重金属形成稳定的络合物，降低重金属的毒性。
5. 促进微生物活动：植物的根系分泌物可以提供碳源和能量，促进土壤中微生物的生长和代谢活动。
这些微生物可以与植物共生，形成根际微生物群落，进一步参与土壤中重金属的转化和降解过程。
需要注意的是，植物修复的效果受到多种因素的影响，包括植物的种类选择、土壤性质、重金属浓度和形态、环境条件等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择适合的植物物种和修复策略，并进行监测和管理。
生物修复技术在土壤污染治理上的应用
生物修复技术在土壤污染治理上的应用
生物修复技术是利用植物、微生物等生物体对污染物进行分解、转化和吸附的过程，以达到修复和改良土壤环境质量的目的。
生物修复技术在土壤污染治理上的应用主要包括以下几个方面：
1.植物修复：通过选取适应污染土壤环境的植物，利用其根系吸收和转运能力，将污染物从土壤中吸收到植物体内，并通过植物的代谢作用转化为无毒或低毒的物质。
植物修复技术不仅可以修复污染土壤，还可以改善土壤结构和水分状况，提高土壤质量。
2.菌根修复：菌根是植物根系与真菌共生形成的一种特殊结构，能够增加植物吸收土壤中有机和无机养分的能力。
菌根菌可以分泌酸性物质和酶类，降低土壤pH值，改善重金属在土壤中的活动性，减少重金属的有效性。
3.微生物修复：微生物修复主要利用土壤中存在的某些细菌、真菌等微生物，通过分解、转化和吸附作用，降低土壤中有害物质的含量。
微生物修复技术具有可行性强、操作简单和成本较低等优点。
4.特殊修复剂的应用：生物修复技术还可以结合特殊修复剂的应用，如有机废弃物、天然和人工有机合成吸附剂和农业余负荷等，来促进修复过程中的生物降解和吸附过程。
生物修复技术在土壤污染治理上具有广阔的应用前景。
但同时也需要注意到，生物修复技术仍然存在一些问题，如生物修复速度慢、修复效果不稳定等。
在实际应用中需要结合具体的污染物种类和土壤环境特点，科学合理地选择和设计生物修复方法，以提高修复效果并保护土壤生态系统的稳定性。
丛枝菌根真菌提高植物修复土壤重金属Pb污染的作用机制
通过与丛枝菌根真菌共生，植物能够获得更多的生长调节 物质，提高抗逆性，更好地适应Pb污染等逆境环境。
丛枝菌根真菌对植物吸收Pb的影响
促进植物对Pb的吸收
丛枝菌根真菌能够通过菌丝网络将土壤中的Pb转运至植物体内，增加植物对Pb的吸收 量。
改变Pb在植物体内的分布
丛枝菌根真菌能够影响Pb在植物体内的分布，使Pb更多地积累在植物地上部分，降低 Pb对植物根系的毒害作用。
国内外研究现状
01
国外研究
02
国内研究
国外学者在丛枝菌根真菌提高植物修复土壤重金属Pb污染方面开展 了大量研究，取得了显著成果，证实了丛枝菌根真菌在增强植物重金 属耐性和吸收能力方面的积极作用。
国内相关研究起步较晚，但近年来发展迅速，已在丛枝菌根真菌的筛 选、鉴定以及与植物的联合修复技术等方面取得了一定进展。
交通运输
汽车尾气中含有大量的铅，尤其是使用 含铅汽油的情况下，会对周围土壤造成 铅污染。
农业活动
农药、化肥等农业投入品的不合理使用 ，以及污水灌溉等农业活动，也可能导 致土壤铅污染。
危害
铅是一种有毒重金属，对植物和动物都 具有毒性。土壤铅污染会影响农作物的 生长和品质，进而通过食物链危害人类 健康。
06
展望与未来研究方向
丛枝菌根真菌在土壤修复中的应用前景
01
广泛应用
丛枝菌根真菌具有与多种植物 共生的能力，因此在土壤修复
领域具有广泛的应用前景。
02
提高修复效率
通过接种丛枝菌根真菌，可以 提高植物对重金属Pb的吸收和 富集能力，从而加速土壤修复
进程。
03
降低修复成本
利用丛枝菌根真菌进行土壤修 复，可以降低对化学修复剂的
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或Ｎｉ以及复合添加Ｃｄ和Ｎｉ的土壤中，单一接种抗性菌或两株菌的复合接种都提 高了重金属在植物体内的转运系数和累积系数。不接菌处理时，与单一重金属ｃｄ
或Ｎｉ污染的情况下比较，在ＣＡ．Ｎｉ复合污染状况下Ｃｄ和Ｎｉ的转移系数和富集系 数都提高，植物地上和地下ｃｄ和Ｎｉ的浓度都比单一重金属污染土壤中植物体内的 含量增加。这表明植物对Ｃｄ和Ｎｉ的吸收存在一定的正相关性．
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物质的吸收，提高植物的抗重金属胁迫能力等，从而保护植物减弱伤害，还有可能
促进植物对重金属的富集，进而加快土壤重金属污染修复进程。 微生物的生存范围很广，土壤中和植物体内都有多种微生物存在．本论文通过 对大宝山采矿废水污染地区的土样和植物样采集，研究两类样品中微生物的重金属 抗性，筛选对重金属耐性较强的菌株，并从这些抗性菌中挑选出对Ｎｉ和Ｃｄ同时具有 较强抗性的微生物，研究其生物学特性，最后用盆栽试验检验抗性菌株与植物对重 金属污染土壤联合修复效应．研究结果如下： １通过纯培养分离方法分别从重金属富集植物（大叶相思）与非富集植物（水 禾、水稻）根内及根际分离到不同种类的真菌菌株，对其中重金属抗性菌株的筛选 结果表明：三种植物内生真菌中重金属抗性菌株比例高于根际真菌，其中重金属富 集植物的内生真菌抗性菌株数目高于非富集植物内生真菌，且富集植物重金属抗性 内生真菌的比例明显高于根际真菌，但非富集植物水禾和水稻重金属抗性内生真菌 的比例与根际真菌菌株差别并不明显。这些重金属抗性真菌多属于青霉、曲霉、镰 刀菌、木霉等与植物有密切关系的种属。这些结果初步表明重金属富集植物内生真 菌与其宿主植物富集重金属的能力有密切关系．
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ｔｈｅｉｒ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｎａｔｕｒｅ．Ｌａｓｔｌｙ，ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｔ ｃｕｌｔｕｒｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｗｅ ｅｆｆｅｃｔｓ
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３抗性微生物对重金属污染土壤中生长的植物有一定的促进作用，其株高、鲜
重都高于对照，尤其是两种微生物复合接种，促进作用更为明显。在单独添加Ｃｄ
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第１章文献综述
１．１研究背景
土壤是农业生产的基础，是人类环境的组成部分，是人类最基本、最广泛、最
重要、不可替代的自然资源。由于土壤中存在着大量的有机物、无机物、微生物和
ｅｎｈａｎｃｅｄ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ
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ｏｎ
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ａｒｅａΒιβλιοθήκη ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆｍｉｃｒｏｂｅｓ
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中山大学 硕士学位论文 微生物与植物联合修复土壤重金属污染 姓名：姜敏 申请学位级别：硕士 专业：环境科学 指导教师：张仁铎 20070607
中山大学硕士学位论文
微生物与植物联合修复土壤重金属污染
环境科学 硕士生：姜敏 指导老师：张仁铎教授
摘要
当铅、铬、镉等非生物生存所需的重金属以及锌、镍等生物生存所需的重金属 物质在介质中达到一定的浓度时可能会对生物产生抑制作用，但自然界中的一些微 生物与重金属长期接触后，却能减少被毒害程度或受毒后迅速恢复生长。在重金属 含量较高的介质中，抗重金属微生物和植物之间的相互作用不仅会影响植物对营养
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