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今天繼續(xù)向大家介紹土壤鉛污染的生物修復(fù)方法,生物修復(fù)主要分為微生物修復(fù)法和植物修復(fù)法。
9、微生物修復(fù)法
利用微生物(細菌、藻類和酵母)來減輕或消除重金屬污染,國內(nèi)外已有許多相關(guān)報道。鉛污染土壤的微生物修復(fù)是利用微生物對鉛的吸附、沉淀、氧化和還原等作用,降低土壤中鉛的毒性。鉛污染土壤中存在大量適應(yīng)于此污染環(huán)境的優(yōu)勢微生物群落,根據(jù)自身的新陳代謝作用不斷改變土壤環(huán)境。Macaskie L.E發(fā)現(xiàn),Citrobacter sp.產(chǎn)生的酶能使鉛和鎘形成難溶性磷酸鹽。L.L.Barton等人發(fā)現(xiàn),從含鉛、六價鉻和鋅的土壤中分離的菌種Pseudomonas能夠?qū)⒍r鉛還原為不具毒性的膠態(tài)鉛。微生物不能降解和破壞重金屬鉛,只能通過改變它們的化學(xué)或物理特性從而影響其在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化。因此微生物處理重金屬鉛污染方面的發(fā)展有限,通常與植物修復(fù)技術(shù)聯(lián)用[27]。首先通過植物與微生物抗性細菌的篩選,得到具有耐重金屬鉛的植物物種與微生物抗性細菌菌種,然后將該耐性植物的種子在微生物抗性細菌菌液中浸泡、包衣,最后將該種子種植于鉛污染土壤中。此方法修復(fù)效果好,費用低、易于管理與操作,不產(chǎn)生二次污染,具有廣泛的應(yīng)用前景。
10、植物修復(fù)法
植物修復(fù)主要是利用超富集植物,將土壤中的鉛大量轉(zhuǎn)移至植株體內(nèi)特別是地上部分,從而修復(fù)鉛污染土壤。根據(jù)其作用過程和機理,可分為植物穩(wěn)定、植物提取和植物揮發(fā)三種方法。植物修復(fù)技術(shù)的難點在于超富集植物的篩選。20世紀70年代以后,有關(guān)重金屬超富集植物的研究逐漸受到重視。重金屬的超富集植物應(yīng)同時具備以下3個基本特征: (1)植物地上部分富集重金屬的量要達到一定的臨界標準,在較低污染水平下也有較高的吸收速率;(2)地上部分重金屬含量高于地下部分的重金屬含量,即植物應(yīng)有較強的轉(zhuǎn)運能力;(3)生長快、生物量大、抗蟲病能力強、植物生長未出現(xiàn)明顯的毒害癥狀。一般認為,只有植物地上部分的鉛積累量達到1000mg/kg才能稱之為鉛的超富集植物。自然界中大多數(shù)植物對鉛的吸收能力很低,普通植物一般含鉛量為10mg/kg干重。目前,已發(fā)現(xiàn)的鉛超富集植物并不多,國內(nèi)外已見報道的鉛超富集植物有Brassica.nigua、Brassica1pekinensis、Brassica.juncea、T. rotungifol-ium、密毛白蓮蒿、蓖麻、短萼灰葉等。植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點主要表現(xiàn)為: (1)修復(fù)成本較低,修復(fù)費用為200~10000$ /hm2,比物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)的費用低幾個數(shù)量級[36],此外植物冶金回收的重金屬可以創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益;(2)以太陽能為驅(qū)動能,是一種綠色修復(fù)技術(shù),且植物修復(fù)屬于原位修復(fù),對環(huán)境擾動較小,避免了土壤結(jié)構(gòu)的破壞;(3)提高土壤有機質(zhì)含量,增加土壤肥力,有利于植物生長。同時,植物修復(fù)技術(shù)也存在一定的局限性,如超富集植物種類較少、對重金屬復(fù)合污染的修復(fù)具有單一選擇性、植物地上部分枯萎重新進入土壤等。
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