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生物修复技术为土壤“疗伤”

2015-11-24 13:15来源:科学网作者:刘志培 刘双江关键词:土壤污染土壤修复生物修复收藏点赞

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目前,重金属污染土壤的植物—微生物联合修复作为一种强化植物修复技术逐渐成为国际研究热点,这种方式可以充分发挥各自的优势,从而提高污染环境的修复效率。微生物可以辅助超积累植物修复重金属污染土壤,其代谢过程可改变根际土壤重金属的生物有效性,从而有利于超积累植物对重金属的吸收和积累,微生物的代谢产物还可改善土壤生态环境。另外,微生物还能够分泌植物激素类物质、铁载体等活性物质,促进植物的生长。反之,植物根系分泌氨基酸、糖类、有机酸及可溶性有机质等可以被微生物代谢利用,促进微生物的生长,有利于提高植物—微生物联合修复的效率。

而在有机物污染土壤中,植物生长时,其根系提供了微生物生长的最佳场所,反过来,微生物的旺盛生长,增强了对有机污染物的降解,也使得植物有更好的生长环境,所以,植物—微生物联合体系就能够促进有机污染物的快速降解、矿化。

未来须突破应用局限

我国微生物修复技术近些年发展较为迅速,人们在微生物资源、降解途径以及修复技术研发等方面取得了一定的研究进展,开展微生物酶制剂及其相关环境修复制剂的研发,积极探索土壤修复反应器工艺技术,开展与动物植物或者物理化学土壤修复技术相结合。

但是,在现实修复过程中还需要认识和解决其中出现的新问题,如微生物代谢活动易受环境条件变化影响,特定的微生物只能吸收利用降解特定类型的污染物;外源微生物的生长条件与原则问题;生物修复过程中微生物的适应性机制与影响因素的研究问题;有机污染物降解过程中的次生污染物安全问题等。

因而未来生物修复技术需要突破应用的局限,多途径、多方法分离具有高效降解特性的菌株,建立环境修复微生物资源库;利用基因工程手段改良菌株,使其扩大降解范围,提高降解能力,解决复合污染土壤的修复问题;开展酶学研究,使微生物制剂产业化;发展多种修复方式之间的组合研究。

总之,相信随着科学的发展,大规模利用生物降解土壤污染物、治理环境污染,不久将会成为现实。

(作者系中国科学院微生物研究所研究员)

原标题:生物修复技术为土壤“疗伤”
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