污染土壤经历物理修复、土地复垦、化学和生物恢复等阶段的修复,已逐渐略有好转,但处于刚刚起步阶段的生物修复技术因具有成本低、操作简单、无二次污染、处理效果好且能大面积推广应用等优点备受关注。
微生物修复极具潜力
生物修复是一项清洁的低投资、高效益、发展潜力大的新兴技术,其利用生物(包括植物、微生物和原生动物)代谢功能,吸收、清除或降解污染物,创造适宜的土壤环境条件,从而降解并最终消除污染物的生物修复技术。
从目前来看,微生物修复是最具发展潜力的技术,近年来微生物修复研究工作着重于筛选和驯化高效降解微生物菌株,提高功能微生物在土壤中的活性、寿命和安全性,并通过修复过程参数的优化和养分、温度、湿度等关键因子的调控等方面,最终实现针对性强、高效快捷、成本低廉的微生物修复技术的工程化应用。
联合修复成热点
联合修复技术就是协同植物修复、动物修复两种或两种以上的修复技术,克服单项修复技术的局限性,实现对多种污染物的同时处理和对复合污染土壤的修复。该方法已成为土壤修复技术中的重要研究内容,其中植物—微生物联合修复是最为广泛采用的联合生物修复技术。
目前,联合修复作为一种强化植物修复技术逐渐成为研究热点,而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。
未来须突破应用局限
我国近年来也开展微生物酶制剂及其相关环境修复制剂的研发,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。但是,在现实修复过程中还需要解决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等问题。
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。(唐炳义)