关于土壤中重金属污染的研究

关于土壤中重金属污染的研究

曹诗芸

南平市浦城县第三中学      353400

摘要：随着社会的发展，人们对环境治理的重视程度不断增加，许多研究致力于减少土壤中重金属污染物，降低其对生态环境的影响。在实际治理中，生物降解方式效果好，二次污染小，是重要的治理研究方向。本文介绍了土壤重金属污染的主要危害，介绍了土壤重金属常用的生物治理方法。

关键词：土壤；重金属污染；植物；微生物

土壤重金属污染是较为常见的环境问题。在注重生态文明建设的今天，如何治理这一问题，减少其中重金属对人和环境的危害，是重要的环保议题。累积能力强的植物和降解能力强的微生物能够有效降低土壤中的重金属，要加强对相关治理方法的研究。

1土壤重金属污染危害

1.1影响人的健康状况

土壤是植物的主要环境，如果含有过量的重金属会被植物所吸收，并在植物中积累。人体摄入含有重金属食物后，会引起多种疾病，对身体造成严重的危害。近年来，国内外重金属污染致人中毒事件屡见不鲜。铅过量的饮食会导致孩子的发育迟缓、智力低下等；人体铜含量高可导致焦虑、抑郁、神经性虚弱等；长期暴露于含有镉环境中可能导致呼吸道疾病等。重金属的超标对人体的生命和身体的健康构成了极大的危害。

1.2影响植物健康生长

植物生长所需要的水分和矿质养分都来自土地。在重金属的侵染下，植物的生长也会受到一定程度的影响。当植物被铅污染时，植物的细胞膜会受到破坏，从而使大量的盐和有机物质流到细胞外。当膜体系被打破时，会有许多外来的重金属离子涌入到细胞中，从而导致细胞的正常结构和机能受到干扰，从而导致植物的生理代谢发生障碍。镉超标的植株根系生长缓慢，植株出现失绿、叶片卷曲等不良反应。

1.3影响农业生产工作

土壤中的重金属对土壤的性质、生物种群和数量以及有益酶的活性均有一定的影响，进而对土壤的组成和功能产生影响，进而减少作物吸收土壤中的水分和矿物质，导致农业减产，甚至绝收。此外，由于土壤环境的污染，一般不能进行再种植。人们需要投入大量的人力物力来治理被污染的土地，从而影响到农业生产的可持续发展。

2土壤重金属污染修复方法

2.1植物降解修复

所谓“生物降解”，指的是利用植物的根分泌物质来分解污染物或改变污染物结构，将污染物变为对生态的无害物质，该方法能够分解大多数的有机物和少量的重金属为目标。植物降解的关键在于根系分泌物，能够分泌多种降解物质。同时，植物根部分泌物质为根际微生物所必需的能量，能够促进根际微生物数量的演化，从而提高植物与微生物的生物降解能力。同时，根茎还可以促进土壤空气循环，调节土壤湿度，从而为土壤中的污染物质的降解创造有利的环境。植物代谢作用可以使重金属发生降解或矿化。总之，利用植被恢复技术能够有效地治理土壤重金属污染，是一种有效且无二次污染的方法。将累计能力强的植物种植于重金属侵染的土地上，治理效果显著。植物也可以利用蒸发的方式将汞、硒等分解成低毒的状态；或者利用根系对重金属进行吸附沉淀，从而减少重金属的迁移和利用；或利用矿化来降低重金属的污染。土壤中的重金属元素成分多样且复杂，而植物对重金属的污染处理是多种机理综合方法。当然，同时，植物恢复技术也存在着一定的限制。由于土壤中的重金属在垂直方向上的分配不均，不同污染物处于不同深度，通过植被恢复来处理重金属的污染是很困难的；如果是多元素的综合污染，植被的恢复能力较弱，而且不能实现对多金属的污染同时进行修复。针对目前单独种类植物处理技术存在的局限性，可从植物的生长特点和土壤条件等方面，综合分析植物根系微生物与植物相互作用等活动对重金属污染微粒的影响。利用微生物辅助植物等技术，不仅保持了单一的植物恢复的优点，而且对重金属的污染治理效率也有一定地促进作用。

2.2微生物修复

在微生物治理方面，重点关注对重金属污染的降解菌进行选育和培养。近年来，研究者们已经培育出许多降解相对较快、特异性强菌种。目前国内对此类降解菌的相关技术还处于试验性和小型规模的应用阶段，还没有得到全面的推广和应用。国外在利用微生物技术处理土壤中的重金属相对领先，已经有一部分菌种达到了实际应用的水平。比如，利用微生物对污水中的镉进行吸收，可以达到很好地修复作用。

2.3植物微生物联合修复

微生物广泛分布于土壤中，这些细菌在土壤中的分配受环境条件深度等条件影响。土壤中的重金属在环境中的循环规律与微生物的作用密切相关。微生物群落的变化、植物与植物根系间的交互作用、微生物等都会对重金属生物性产生影响。土壤中的微生物往往与植物产生了互惠关系，根系间富含养分的分泌物促进了植物的生长，而微生物也能为植物创造良好的生长条件，提高植物的抗逆性，帮助植物吸收水分和矿物质，促进植物分泌激素，缩短植物生长的时间。植物根间细菌能够与植物协同改变土壤酸碱度、分泌螯合剂等，实现重金属治理。在微观层面，微生物对植株的修复效果与微生物的生物效应有关。重金属的生物效用取决于其化学形式，在受污染的土地上，其主要是与有机物或无机组合物结合，且其生物效用很差。微生物的排泄物具有氧化还原和酸化重金属的作用，提高重金属对生物利用率，有利于重金属的吸收；同时，菌体外高分子能与重金属发生较强的络合作用，从而减少了重金属的利用率，从而实现了对重金属的稳定。这一技术存在一定缺陷，主要为：维修时间较长；在高浓度重金属的环境中，微生物活性可能降低；对复合重金属的污染防治作用较弱；外来物种的适应能力较弱，因此需要对微生物的联合处理技术进行深入的探索。

结束语：

综上所述，植物、微生物土壤重金属治理是高效的绿色治理方法。然而，受应用条件的限制，需要进行进一步研究和经验总结，从而提高治理方法应用规模。

参考文献：

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