污染土壤的微生物修复研究进展.pdfVIP

第11期 ∞ 中 国化 工 贸 易 2011年1l1月麓 ChinaChemicalTrade 强境保护 污染土壤的微生物修复研究进展 宁西翠1贾娟丽 1宋春香2 (1．杨凌示范区环境监测站 ，陕西 杨凌 712100； 2．西安市周至县环保局环境监测站，陕西 周至 710400) 摘 要：微生物对污染土壤的修复作用研究日益重要，微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功 能微生物群，在适宜环：晓条件下，促进或强化微生物代谢功能，从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒 物质的生物修复技术。本文综述了污染土壤的微生物修复机理和影响微生物修复的环境条件以及对石油污 染、化学农药污染、重金属污染的土壤微生物修复和采矿废弃地生态恢复的研究进展，同时，结合当前土壤 污染的新特点对微生物修复技术进行预测和展望，指出了需要进一步研究的领域。 关键词：污染土壤 微生物修复 修复机理 土壤污染已经成为全球性的重要环境问题之一，对于 物，外来微生物和基因工程菌(GEM)t6]。目前在实际的生物 土壤污染处理而言，传统物理及化学修复技术的最大弊端 修复工程 中应用的大多是土著微生物，土著微生物无论在 是污染物去除不彻底，导致二次污的发生，从而带来一定 数量上还是在降解潜力上都是巨大的。当土著微生物由于 程度的环境健康风险危害。而生物修复技术主要是利用生 种种原因不能用来作为修复污染土壤菌种时，就需要在污 物有机体，尤其是微生物的降解作用将污染物分解并最终 染的土壤中接种一些高效的外来微生物 。实验表明，在实 去除，具有快速，安全，费用低廉的优点。因此．被称为 验条件下，30℃时每克土壤接种 l0个 PCP降解菌，可 以 环境友好替代技术[1】。利用微生物对不同污染类型土壤进行 使PCP的半衰期(T1／2)从2周降到 l天。近年来，由于生物 生物修复已经成为微生物研究的热点之一，学者们努力研 工程技术的飞速发展，构建更高效的修复污染土壤的基因 究微生物菌种 以及生物修复条件 2[-31。以下分别对石油污 工程菌引起了人们极大的兴趣。目前生物修复正朝着构建 染、化学农药污染、重金属污染的土壤微生物修复和采矿 能够快速降解某些特定污染物的工程菌的方向发展，科学 废弃地生态恢复的研究进展进行综述 。 家利用基因工程把不同的降解基因移植到同一菌株中，创 一 造出了具有多种降解功能的超级微生物州。 、 微生物修复概念及原理 1．微生物修复概念 3．微生物修复的机理 微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生 微生物修复污染的土壤必须具备 2个方面的条件 ：一 物群，在适宜环境条件下，促进或强化微生物代谢功能， 是土壤中存在着多种多样的微生物，这些微生物能够适应 从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修 变化了的环境，具有或产生酶，具备代谢功能，能够转化 复技术。微生物修复的实质是生物降解，即微生物对物质 或降解土壤中难降解的有机化合物，能够转化或固定土壤 (特别是环境污染物)的分解作用。它与传统的分解在本质上 中的重金属；二是进入土壤的有机化合物大部分具有可生 是一样的，但又有分解作用所没有的新特征(如共代谢作 物降解性，即在微生物的作用下由大分子化合物转变为简 用、降解质粒等)，因此可视为是分解作用的扩展和延伸[41。 单小分子化合物的可能性，进入土壤的重金属具有微生物 由于微生物个体小、繁殖快、适应性强、易变异，所以可 转化或固定的可能性8【】。只有具备了上述2方面的条件，微 随环境变化产生新的自发突变株，也可能通过形成诱导酶 生物修复才有实现的可能。 产生新的酶系，具备新的代谢功能以适应新的环境，从而 受污染的土壤中有机物和重金属除小部分是通过物理、 降解和转化那些 “陌生”的化合物微生物对土壤中的有毒 化学作用被稀释、扩散、挥发及氧化、还原、中和而迁移 污染物的降解主要包括氧化反应 、还原反应 、水解反应和 转