微生物治理土壤重金属污染的研究进展
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学杂 志, 0 3 2 () 7  ̄8 . 2 0 ,2 5 :8 1
[] 张贵 龙, 天志等 . 5 任 生物 修复 重金属 污染 土壤 的研 究进展 . 工环保, 化
20 。 74 :2 ̄ 33 0 7 2 () 3 8 3 .
微生物生长代谢活动中的代谢产物和 自身的一些活性基团可 以将有毒性
用 ,呈现 更广 阔 的发展 前景 。 参 考 文 献 []孙 建光, 1 姜瑞波 , 天志等 . 国农 田和 水体污 染及 微生物 修复前 景. 任 我 中 国农业 资源 与区划 , 08 2 1 :1 7 20 , 9( )4 ~4 . [] V lS M ,t i n S , eL r no V , ta .E g n e ig a 2 a i A r a d o e z e 1 n ie r n
也逐渐受到人们的关注。 3 1菌 根 . 微 生物 可 与植 物 共 生而 形 成菌 根 共生 体 。菌 根真 菌 感染 植 物形 成 菌 根 后 , 能促进 植物 对养 分 的吸收和 生长 ,还 可 以提高 宿主 植物 抗逆 能力 ,使得 其 对 重金 属 的抵抗 能 力加强 。R A A a e z Z 等实 验表 明 ,在施用 . . b 1 卜A i 污 泥 的土壤 中 ,接种 菌根 能显 著增加 植物 的 生长 、根瘤 数和 重量 ,提高 植物 体 内 N、P、 z n、M n、C U、Ni、C d、Pb、C0等 的含 量 ,降低 土 壤 的 重 金属 浓 度 。 3 2 改 变植物 根 际微环境 . 存在 于植 物根 际 的微生物 在代 谢过 程 中通过 产生有 机酸 和极性 离子 而改 变 重 金属 的存在 状态 ,有 利于植 物对 其的 吸收 富集 而 降低 土壤 中重 金属 的含 量 。研 究 发现 ,抗重 金属 细菌 在植物 根 际活 动,可 以促进 重 金属在 植物 体 内 的积 累 ,从 而可 以加 强植物 修 复过 程 [ ] 1。 O
[] 滕应 , 昌勇. 6 黄 重金属 污染 土壤 的微 生物 生态 效应及 其修复 研究 进展 [] 土壤与 环境, 0 2 1 () 8  ̄8 . J. 2 0, 1 1 :5 9 [] 田耀全 , 7 郝汉 舟, 孟贵等 . 靳 生物 修 复在 治理 土壤污 染 中的应 用. 安 全 与环境 工程 , 06 1 () 0 4 2 0, 34 :3  ̄3 . []杨秋 红, 8 吕航, 宋倩, 但德忠. 土壤 污染 的生物修 复技术 及其研 究进展.
重 金属 污染 土壤 不 同于其 他 的污染物 ,它通 常具 有隐 蔽性 、不 可逆 性 、滞 留 时 间长 、 易积 累、毒 性大 等特 点 ,正是 由于 这些 特有 性质 ,对其 的修 复 治理 问题一 直是 研究 的一 个难 点 [。传 统 治理 土壤 重金 属污 染 的方法 主要 是一 些 1 ] 物 理化 学方 法 ,这些 方法 都有 自身 无法 克服 的缺 陷和 局 限性 ,大多 只适用 于 小 面积 土壤 污染 的 治理 。 近年 来, 利用 微 生物对 环 境重 金属 污染进 行 生物治 理 逐 渐 引 起 人们 的关 注 _】 并成 为 研 究 的一 个 热 点 。 2, ・ 1微生 物 修复 技 术 1 1 微生 物修 复技 术 的基本 概念 . 微 生物修 复 技术 是指 利用土 壤 中的土 著 微生物 ,或人 为引 进 的外源微 生 物 对重 金属 通过 吸 收、 吸附 、沉淀 、转 化等 作用 ,改 变重 金属 的物 理化 学特 性 ,影 响其 在土 壤 中的迁 移和 转化 性质 ,从 而 降低土 壤 中重金 属 的含量和 毒 性 ,甚 至将 其 降解 或转化 成无 害物 质 ,最终 达 到改善 土 壤生态 结构 ,恢 复土
工 业技 术
C i a s i n ea d T c n l g e iw h n c e c n e h o o y R v e
●-
微 生物治理 土壤 重金属 污染 的研究 进展
彭 强1 宗 浩z
6 00 ) 111 ( 四川师 范大 学生 命科 学学 院 四川 成都
壤 生 态 功 能 的 目的 。 1 2 微生 物修 复 的机理 . 由于微 生物 的 多样性 和复 杂性 ,微 生物 修复 的机 理现 在学 界还 没有 一个 统 一 的认 识, 综合 了国 内外 一些文 章 ,微生 物修 复 的机理 大体 可归 纳为 吸附 和 沉 淀 、吸 收和 富 集 、 生物 转 化 和 改变 介 质 环 境 等 因 素 。 ( ) 附和沉 淀 1吸 微 生物 吸 附和沉 淀重 金属 离子 主要 是通 过细 胞外 部 、细胞 表面 和细 胞 内 的各种 理 化性质 进 行的 ,其对 重金 属离 子 的吸 附是可 逆 的 , 合 F en l o 符 ru d ih 模 型和 L u m i 模 型 。何 池全 …等报 道用 干 燥 、磨碎 后 的绿 藻和 小球 藻 a gu r 吸 附重 金 属 ,发现 吸附 P 最 高量 达初 始浓 度 的 9 %,c b 0 d最高 量达 初始 浓度 的9 % 。 些细 菌可 向胞 外分 泌硫 和磷 酸等 物质 使环 境 中的重 金属 离子 沉淀, 8 某 或 在 细 菌 的成矿 过 程 中伴 随 有 重金 属 的共 沉 淀 [ 。 5 】 () 收和 富集 2吸 微 生物 在 自身 的新 陈代谢 中 因为要 摄取 必 须的营 养 元素 ,从 而能主 动吸 收重 金属 离子 , 将其 富集 在细 胞表 面或 内部 。 金属 离子 被 吸收进 细胞 后 , 并 重 可分布 在 细胞 内 的不 同部位 或是 富集 在细 胞 中的各 种亚 器官 上 。 如藻 类对铜 、 铀 、铅 、镉等 都有 很强 的吸 收富 集作 用 。B r a l 嘲在 汞矿 附近 土壤 中分离 aggi 得 到 许 多高级 真菌 , 一些 菌根 和所 有腐 殖质 分解 菌都 能积 累 H 达 到 10ug g 0 / g干 质 量 。 () 物转 化 3生
结语 微 生物 治理 土壤 重金属 污染 相 比于传 统的 治理 方法 ,其优 点是 显而 易见 的 , 目前对 其 的实验 研 究大多 仍处 于试验 开 发阶段 。随着基 因工程 、现 代分 子生 物学等 相 关学科 的发 展 以及各 方面技 术研 究 的逐渐 深化 ,微生 物作 为治 理土 壤重 金属 污染 的全新 途径 必将 得到 更快 更全面 的 发展和 更深 入广泛 的应
Baidu Nhomakorabea
[ 摘 要 】 年 来 ,土壤 重 金属 污 染 问题 日益严 重 ,对 其 的治 理 已成 为 当今 的 热 点话 题 。本文 根 据 国 内外 的研 究成 果 对 微 生物用 于 土 壤重 金 属污 染 治 近 理 进行 了 综述 ,介 绍 了微 生 物 修 复技 术 、微 生物 展 示 技 术 、 微 生物 和 植物 联 合 修 复 , 以及 它 们 的 概念 、基 本 原理 和 研 究 进展 等 ,并 展望 了其 发展 前 景 。
o y , 0 0, 8 6 :6 ~6 5 g 2 0 1 () 6 1 6 .
[] 江 燕斌 , 宇, 3 钱 黄理 纳, . 油碱渣 废水 处理一 萃取脱 酚实 验研 究. 等 炼
化学 工程 , 0 0 2 ( ) 3  ̄4 . 2 0 , 8 5 :9 1
[] 何池全 , 蕾, 4 李 顾超 . 重金 属污 染土 壤 的湿地 生物 修 复技术 [] 生态 J.
Mo s e a l t hi n i o h u f c f R l s o i u r p a C 3 u eM t lo o en nt eSr a eo a lt nae t oh H 4
f r I m b l z t o f H a y M t l n S i [] a u e B o e h o — o m o i i a i n o e v e a S i o 1 J .N t r i t c n l
3微 生物 一 檀物 联 合修 复 利 用 植物 对 土 壤 中 的重 金属 进 行 降解 是现 在 土 壤 重 金属 修 复 的一 大热 点 ,对这 方面 的研 究也 比较 成熟 ,把微 生物 和 植物 联合 起来对 土 壤进行 修 复
科技 博览 I 1 5
复和 异位 修 复两 大 类 。 原位 修 复 主要 是 对 土壤 亚表 层 进 行微 生 物 修 复 ,无需 将 土壤 移 动或 挖 走 ,不会 破坏 土 壤 的基 本 结构 ,费用 相对 较低 。其 原理 主要 是 向受污 土壤 投 放氮 、磷 等营 养物 质或 调 节土壤 中氧 气 、氮气 等 的含 量 ,从 而促 进土 著微 生 物或 引入 的经 过 驯化 的高 效微生 物 的生长 繁殖 ,通 过其 代谢 作用 修复 土壤 重 金属 污染 。主要 有投 菌法 、 生物培 养 法和 生物 通气 法 等 。 异 位修 复 就是 把要 处理 的土壤 挖 出、搬 运 或输 送到 其他 地方 集中起 来进 行微 生物 降解 。主要 方法有 土耕 法 、堆肥 法 、厌氧 处理 法 、生 物反应 器法 等 。 异位 修复 主要 用 于重金 属污 染严 重超 标 ,面积 较小 的土 地 ,处理 速度快 但 处 理成本 较高 。
的金 属离 子通 过氧 化还 原或 甲基 、去 甲基 化等 作用 , 改变金 属存 在的氧 化还 原形 态 ,降低 其活 性 ,使其 转化 成无 毒或 低毒 的重 金属 离子 形态 或沉 淀 ,从 而达 到修 复土 壤 重金属 污染 的 目的 。如氧 化硫 杆菌 、氧 化亚 铁杆 菌等 可通 过 提高 氧 化还 原 电位 、降低 酸度 等 滤 除污 泥 、土壤 和 沉积 物 中 的重金 属 … 。
资源 开发 与市 场, 09 2 () 76 70 20 , 58 :3  ̄ 4 . 、
2微 生物 修 复 的具 体方 法 目前 ,用 于 污染 土 壤 生物 修 复 的微 生 物 主要 有 土著 微 生物 、外来 微 生 物和 基 因工程 菌 3大类微 生物 [。修 复 土壤 重金 属污 染 的方法 可分 为原位 修 8 ]
[ 关键 词】 壤污 染 重 金属 微 生物 治理 土 中 图分 类号 :5 X3 文献标 识码 : A 文 章编 号:0 99 4 (0 12 —0 5 O 10— 1X2 1 )6 0 1一 1
随着 工 业 化 和城 镇 化 的快 速 发展 ,以及 化肥 农 药 的 大量 施 用 ,土壤 污 染 问题 日益 严重 , 中 , 其 土壤 重金 属污 染是 土壤 污染 最重 要 的组成 部分 之一 。
[] 张贵 龙, 天志等 . 5 任 生物 修复 重金属 污染 土壤 的研 究进展 . 工环保, 化
20 。 74 :2 ̄ 33 0 7 2 () 3 8 3 .
微生物生长代谢活动中的代谢产物和 自身的一些活性基团可 以将有毒性
用 ,呈现 更广 阔 的发展 前景 。 参 考 文 献 []孙 建光, 1 姜瑞波 , 天志等 . 国农 田和 水体污 染及 微生物 修复前 景. 任 我 中 国农业 资源 与区划 , 08 2 1 :1 7 20 , 9( )4 ~4 . [] V lS M ,t i n S , eL r no V , ta .E g n e ig a 2 a i A r a d o e z e 1 n ie r n
也逐渐受到人们的关注。 3 1菌 根 . 微 生物 可 与植 物 共 生而 形 成菌 根 共生 体 。菌 根真 菌 感染 植 物形 成 菌 根 后 , 能促进 植物 对养 分 的吸收和 生长 ,还 可 以提高 宿主 植物 抗逆 能力 ,使得 其 对 重金 属 的抵抗 能 力加强 。R A A a e z Z 等实 验表 明 ,在施用 . . b 1 卜A i 污 泥 的土壤 中 ,接种 菌根 能显 著增加 植物 的 生长 、根瘤 数和 重量 ,提高 植物 体 内 N、P、 z n、M n、C U、Ni、C d、Pb、C0等 的含 量 ,降低 土 壤 的 重 金属 浓 度 。 3 2 改 变植物 根 际微环境 . 存在 于植 物根 际 的微生物 在代 谢过 程 中通过 产生有 机酸 和极性 离子 而改 变 重 金属 的存在 状态 ,有 利于植 物对 其的 吸收 富集 而 降低 土壤 中重 金属 的含 量 。研 究 发现 ,抗重 金属 细菌 在植物 根 际活 动,可 以促进 重 金属在 植物 体 内 的积 累 ,从 而可 以加 强植物 修 复过 程 [ ] 1。 O
[] 滕应 , 昌勇. 6 黄 重金属 污染 土壤 的微 生物 生态 效应及 其修复 研究 进展 [] 土壤与 环境, 0 2 1 () 8  ̄8 . J. 2 0, 1 1 :5 9 [] 田耀全 , 7 郝汉 舟, 孟贵等 . 靳 生物 修 复在 治理 土壤污 染 中的应 用. 安 全 与环境 工程 , 06 1 () 0 4 2 0, 34 :3  ̄3 . []杨秋 红, 8 吕航, 宋倩, 但德忠. 土壤 污染 的生物修 复技术 及其研 究进展.
重 金属 污染 土壤 不 同于其 他 的污染物 ,它通 常具 有隐 蔽性 、不 可逆 性 、滞 留 时 间长 、 易积 累、毒 性大 等特 点 ,正是 由于 这些 特有 性质 ,对其 的修 复 治理 问题一 直是 研究 的一 个难 点 [。传 统 治理 土壤 重金 属污 染 的方法 主要 是一 些 1 ] 物 理化 学方 法 ,这些 方法 都有 自身 无法 克服 的缺 陷和 局 限性 ,大多 只适用 于 小 面积 土壤 污染 的 治理 。 近年 来, 利用 微 生物对 环 境重 金属 污染进 行 生物治 理 逐 渐 引 起 人们 的关 注 _】 并成 为 研 究 的一 个 热 点 。 2, ・ 1微生 物 修复 技 术 1 1 微生 物修 复技 术 的基本 概念 . 微 生物修 复 技术 是指 利用土 壤 中的土 著 微生物 ,或人 为引 进 的外源微 生 物 对重 金属 通过 吸 收、 吸附 、沉淀 、转 化等 作用 ,改 变重 金属 的物 理化 学特 性 ,影 响其 在土 壤 中的迁 移和 转化 性质 ,从 而 降低土 壤 中重金 属 的含量和 毒 性 ,甚 至将 其 降解 或转化 成无 害物 质 ,最终 达 到改善 土 壤生态 结构 ,恢 复土
工 业技 术
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微 生物治理 土壤 重金属 污染 的研究 进展
彭 强1 宗 浩z
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结语 微 生物 治理 土壤 重金属 污染 相 比于传 统的 治理 方法 ,其优 点是 显而 易见 的 , 目前对 其 的实验 研 究大多 仍处 于试验 开 发阶段 。随着基 因工程 、现 代分 子生 物学等 相 关学科 的发 展 以及各 方面技 术研 究 的逐渐 深化 ,微生 物作 为治 理土 壤重 金属 污染 的全新 途径 必将 得到 更快 更全面 的 发展和 更深 入广泛 的应
Baidu Nhomakorabea
[ 摘 要 】 年 来 ,土壤 重 金属 污 染 问题 日益严 重 ,对 其 的治 理 已成 为 当今 的 热 点话 题 。本文 根 据 国 内外 的研 究成 果 对 微 生物用 于 土 壤重 金 属污 染 治 近 理 进行 了 综述 ,介 绍 了微 生 物 修 复技 术 、微 生物 展 示 技 术 、 微 生物 和 植物 联 合 修 复 , 以及 它 们 的 概念 、基 本 原理 和 研 究 进展 等 ,并 展望 了其 发展 前 景 。
o y , 0 0, 8 6 :6 ~6 5 g 2 0 1 () 6 1 6 .
[] 江 燕斌 , 宇, 3 钱 黄理 纳, . 油碱渣 废水 处理一 萃取脱 酚实 验研 究. 等 炼
化学 工程 , 0 0 2 ( ) 3  ̄4 . 2 0 , 8 5 :9 1
[] 何池全 , 蕾, 4 李 顾超 . 重金 属污 染土 壤 的湿地 生物 修 复技术 [] 生态 J.
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3微 生物 一 檀物 联 合修 复 利 用 植物 对 土 壤 中 的重 金属 进 行 降解 是现 在 土 壤 重 金属 修 复 的一 大热 点 ,对这 方面 的研 究也 比较 成熟 ,把微 生物 和 植物 联合 起来对 土 壤进行 修 复
科技 博览 I 1 5
复和 异位 修 复两 大 类 。 原位 修 复 主要 是 对 土壤 亚表 层 进 行微 生 物 修 复 ,无需 将 土壤 移 动或 挖 走 ,不会 破坏 土 壤 的基 本 结构 ,费用 相对 较低 。其 原理 主要 是 向受污 土壤 投 放氮 、磷 等营 养物 质或 调 节土壤 中氧 气 、氮气 等 的含 量 ,从 而促 进土 著微 生 物或 引入 的经 过 驯化 的高 效微生 物 的生长 繁殖 ,通 过其 代谢 作用 修复 土壤 重 金属 污染 。主要 有投 菌法 、 生物培 养 法和 生物 通气 法 等 。 异 位修 复 就是 把要 处理 的土壤 挖 出、搬 运 或输 送到 其他 地方 集中起 来进 行微 生物 降解 。主要 方法有 土耕 法 、堆肥 法 、厌氧 处理 法 、生 物反应 器法 等 。 异位 修复 主要 用 于重金 属污 染严 重超 标 ,面积 较小 的土 地 ,处理 速度快 但 处 理成本 较高 。
的金 属离 子通 过氧 化还 原或 甲基 、去 甲基 化等 作用 , 改变金 属存 在的氧 化还 原形 态 ,降低 其活 性 ,使其 转化 成无 毒或 低毒 的重 金属 离子 形态 或沉 淀 ,从 而达 到修 复土 壤 重金属 污染 的 目的 。如氧 化硫 杆菌 、氧 化亚 铁杆 菌等 可通 过 提高 氧 化还 原 电位 、降低 酸度 等 滤 除污 泥 、土壤 和 沉积 物 中 的重金 属 … 。
资源 开发 与市 场, 09 2 () 76 70 20 , 58 :3  ̄ 4 . 、
2微 生物 修 复 的具 体方 法 目前 ,用 于 污染 土 壤 生物 修 复 的微 生 物 主要 有 土著 微 生物 、外来 微 生 物和 基 因工程 菌 3大类微 生物 [。修 复 土壤 重金 属污 染 的方法 可分 为原位 修 8 ]
[ 关键 词】 壤污 染 重 金属 微 生物 治理 土 中 图分 类号 :5 X3 文献标 识码 : A 文 章编 号:0 99 4 (0 12 —0 5 O 10— 1X2 1 )6 0 1一 1
随着 工 业 化 和城 镇 化 的快 速 发展 ,以及 化肥 农 药 的 大量 施 用 ,土壤 污 染 问题 日益 严重 , 中 , 其 土壤 重金 属污 染是 土壤 污染 最重 要 的组成 部分 之一 。