《土壤微生物生态工程》—微生物在重金属污染土壤修复作用（79）

土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属加入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于其自然背景含量，并造成生态破坏和环境质量恶化的现象。通常所指的重金属元素指相对密度大于5的金属，包括镉(Cd)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)、汞(Hg)等，砷(As)属于非金属，但其毒性及某些性质与重金属相似，所以通常也将其列入重金属污染物范围。重金属在人体中累积达到一定程度，会造成慢性中毒。重金属污染土壤的生态修复主要是利用植物或土壤中天然的微生物资源，削减、净化土壤中重金属或降低重金属毒性，从而使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，也包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境的扩散。重金属的植物修复，就是利用植物在水或土壤中固定、降解或提取污染物。重佥属污染的特点是不能被微生物降解而从环境中彻底消除，只能从一种形态转化为另一种形态。所以重金属的微生物修复通过以下途径：利用微生物化学、微生物有效性和微生物活性原则，把重金属转化为较低毒性产物（络合态、脱烷基、改变价态）；或利用重金属与微生物的亲和性进行吸附及生物学活性最佳的机会，降低重金属的毒性和迁移能力。植物提取修复是植物修复中的一种，即通过植物吸收和转运的方式，转移污染土壤中的污染物进入植物的可收获部分，这相当于是一种对金属的浓缩技术。尽管植物修复虽然克服了微生物修复难以收集的缺点，但过量的重金属往往对植物生长产生抑制，且修复植物的生物量太小，修复过程缓慢。因而将二者结合起来利用微生物强化重金属植物修复，可使生物修复效果的有效性得以提高。

在重金属污染土壤的生态修复过程中微生物主要通过以下几种方式起作用：①通过微生物的吸附、代谢达到对重金属消减、净化作用和固定作用；②通过微生物改变重金属的化学形态，使重金属固定或生物可利用性降低，减少重金属的危害；③土壤微生物过氧化还原作用改变根际重金属形态或产生的有机酸等方式可能增加金属的溶解性，提高重金属的有效性，以利于植物吸收；④通过促进植物坐物生长、提高植物抗病、抗逆能力等方式间接影响修复效率。