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“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”的作用機(jī)理
來(lái)源：山東靠山生物科技有限公司
作者：山東靠山生物科技有限公司
2023-01-10
閱讀：660 次
土壤是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分 , 是人類賴以生存的資源之一。由于我國(guó)社會(huì)人口的不斷增加、糧食資源短缺問題以及土地生態(tài)環(huán)境的日益惡化 , 我國(guó)的土壤污染問題頗為嚴(yán)峻 , 所以污染土壤的修復(fù)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文介紹我國(guó)土壤污染的現(xiàn)狀以及主要污染類型 , 當(dāng)前的土壤污染修復(fù)技術(shù) , 以及“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)” 的作用機(jī)理等，為我國(guó)污染土壤修復(fù)提供科技支撐以及理論依據(jù)。近幾年來(lái)，隨著工業(yè)化水平的不斷提高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人為因素導(dǎo)致的土壤污染越來(lái)越嚴(yán)重。作為可再生能力比較弱的資源，土壤對(duì)人類很重要。土壤污染會(huì)導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品污染，通過食物鏈進(jìn)入人體。污染土壤的污染物可以通過水體和大氣傳遞，對(duì)人類的生命健康造成極大的威脅。因此對(duì)污染土壤及時(shí)修復(fù)，積極尋找修復(fù)污染土壤的辦法，對(duì)保護(hù)土壤的安全性以及推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
土壤學(xué)家以及生物學(xué)家經(jīng)過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 單純的物理與化學(xué)方法在土壤修復(fù)時(shí)存在一定的缺點(diǎn) ,諸如投入成本高、維持時(shí)間短等 , 還會(huì)帶來(lái)二次污染。如果采用單一的土壤改良技術(shù) , 治理效果往往并不理想 , 所以實(shí)踐中一般采用復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)方法來(lái)提高土壤的改良效果。
1 我國(guó)土壤污染類型及現(xiàn)狀
1.1 土壤污染的含義土壤的污染物主要包括有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物。有機(jī)污染物主要指農(nóng)藥、合成洗滌劑、酚類、污泥、城市污水等 ；無(wú)機(jī)污染物主要包括重金屬、堿、鹽、放射性物質(zhì)以及含有氟、硒、砷的化合物等物質(zhì)。一般情況下，如果土壤中的有害物質(zhì)超過了自凈能力，就會(huì)導(dǎo)致土壤的組成以及結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，抑制有益微生物活動(dòng)，迫使有害物質(zhì)和土壤中的分解產(chǎn)物積累，這些有害物質(zhì)和分解的產(chǎn)物通過植物和水直接或者間接被人體吸收，導(dǎo)致危害人類的生命健康。
1.2 土壤污染的主要類型我國(guó)土壤污染的原因多種多樣，包括物理污染物、化學(xué)污染物、放射性污染物。根據(jù)污染物進(jìn)入的途徑又可以分為4個(gè)類型，包括大氣污染、水污染型、固體污染型、農(nóng)業(yè)污染型等。根據(jù)污染物的主要污染物類型污染土壤又可以分為重金屬污染、 有機(jī)污染為主的石油、化工和電子廢棄物污染等。
2 常用的土壤修復(fù)辦法
2.1 物理-化學(xué)修復(fù)法物理 - 化學(xué)修復(fù)法主要是利用土壤污染介質(zhì)的物理或化學(xué)性質(zhì)，破壞、分離或同化污染物的方法。該技術(shù)主要有固定穩(wěn)定化技術(shù)、熱處理技術(shù)、氧化還原技術(shù)等技術(shù)，具有周期短的特點(diǎn)，但是處理成本比較高。
2.2 電磁修復(fù)法我國(guó)科研工作者通過研究發(fā)現(xiàn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小對(duì)土壤的呼吸作用有比較大的影響，磁場(chǎng)可以影響電子的傳遞，從而影響和電子傳遞相關(guān)的化學(xué)過程，而且電磁對(duì)于水的締合度、溶解度都有影響。
2.3 微生物修復(fù)技術(shù)微生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物的化學(xué)分解作用，將土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和其它無(wú)機(jī)物的形式。但是微生物修復(fù)技術(shù)也存在一定的局限性，所以這項(xiàng)技術(shù)可以和別的修復(fù)方法聯(lián)合使用。
3 “微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”的應(yīng)用“微生物＋復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”就是利用微生物修復(fù)法和其它土壤修復(fù)技術(shù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行土壤修復(fù)的一種技術(shù)方法。既能夠有效的避免傳統(tǒng)方法工作量大、時(shí)間短等不足，還能對(duì)生態(tài)環(huán)境的改善起作用。此外，微生物修復(fù)法由于不僅能兼顧經(jīng)濟(jì)效益，還能兼顧環(huán)境效益和生態(tài)效益，所以成為了眾多土壤修復(fù)法的研究熱點(diǎn)，對(duì)于鹽堿地的治療效果非?？捎^，而且不會(huì)產(chǎn)生后續(xù)的土壤問題，因此這一項(xiàng)技術(shù)具有很好的推廣潛力。
目前，國(guó)內(nèi)已有一些公司推出了一種“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”，并應(yīng)用在修復(fù)鹽堿地方面，取得了良好的應(yīng)用效果。“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”主要是利用氨基酸給土壤中的微生物提供相對(duì)應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)元素，再通過土壤微生物的代謝合成植物所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這樣就大大增強(qiáng)了有益微生物的生長(zhǎng)。微生物的新陳代謝可以促進(jìn)有機(jī)物的分解，達(dá)到提高土壤的有機(jī)物質(zhì)的含量，讓土壤pH值下降，以此來(lái)達(dá)到生物調(diào)節(jié)鹽堿地的作用。微生物肥料是利用特有的有機(jī)水溶性高分子，聯(lián)合土壤中的一些鹽離子成分，把土壤固化的比如磷、鉀、 鈣、等有益的營(yíng)養(yǎng)元素有機(jī)的結(jié)合在一起，形成容易被農(nóng)作物吸收的鹽分，減少對(duì)農(nóng)作物的傷害，從而達(dá)到生物降鹽減漬的作用。
最近，我國(guó)某鹽堿地的治理工作站已經(jīng)正式成立，“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”再次成功地被應(yīng)用到我國(guó)的土壤治理中。這項(xiàng)技術(shù)主要是從鹽堿地形成的原因，以及土壤的結(jié)構(gòu)性質(zhì)等多方面著手，通過精選比較天然的準(zhǔn)納米非金屬礦物介質(zhì)， 讓鹽堿地的耕作層自行進(jìn)行水土分離，形成惰性鹽堿的隔離層， 在這個(gè)過程中我們?cè)偌由鲜塞}堿微生物菌劑，利用嗜鹽堿微生物菌劑的生理特征來(lái)實(shí)現(xiàn)降低土地鹽堿化的程度，達(dá)到改善土壤的團(tuán)粒的結(jié)構(gòu)，起到根治土壤鹽堿地的作用。“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”成功地解決了土壤鹽堿化改造的過程中會(huì)反復(fù)出現(xiàn)返鹽堿和技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)致的二次污染的問題，為我國(guó)土壤鹽堿化的治理新技術(shù)的推廣提供了技術(shù)上的支持。
4 微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”的優(yōu)勢(shì)“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”指的是兩種或者兩種以上的修復(fù)方法，此種技術(shù)可以克服單一技術(shù)的局限性，在同一時(shí)間 內(nèi)對(duì)多重污染物或復(fù)合污染物進(jìn)行修復(fù)，達(dá)到提高土壤的修復(fù)效率和速率的目的。
目前 “微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”也已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用，成為近年來(lái)土壤修復(fù)方面研究的熱點(diǎn)。“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”可以讓微生物發(fā)揮自身的優(yōu)點(diǎn)， 比如在重金屬土壤的修復(fù)過程中，“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技 術(shù)”中的微生物在代謝過程中就可以改變根際土壤重金屬生物 的時(shí)效性，有利于對(duì)重金屬的吸收和積累，微生物的代謝還可以改善土壤的生態(tài)環(huán)境，也能分泌植物素激素類的物質(zhì)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。
5 “微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”的研發(fā)由于我國(guó)國(guó)土面積遼闊，被污染的復(fù)合土壤存在普遍性、復(fù)雜性，所以這種復(fù)合污染土壤的修復(fù)如果單純依靠一種修復(fù)措施不能解決根本性的問題，需要采用多途徑、多方法、多角度、多技術(shù)整合在一起共同發(fā)揮作用。即便是單一污染的土壤，我們也可以用多種途徑、多種方法的修復(fù)手段，達(dá)到徹底修復(fù)土壤的目的。目前，基于微生物的復(fù)合修復(fù)辦法的思路有：微生物 - 土 壤物理手段、微生物 - 化學(xué)方法、生物 - 植物還有的甚至采用 微生物 - 植物 - 動(dòng)物等多種復(fù)合的方法。
6 結(jié)語(yǔ)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)，土壤環(huán)境污染也變得日益嚴(yán)峻， 土壤污染物的開始危害人類的健康，物理 - 化學(xué)修復(fù)技術(shù)都有一定的局限性，容易導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞。其次，由于土壤污染大多數(shù)是混合型，因此植物修復(fù)技術(shù)也面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)，“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”可以改良土壤的物理性質(zhì)，增加土壤孔隙，提高土壤內(nèi)的蛋白酶活性，還可以抑制生物病蟲的災(zāi)害，使得有益菌在植物根系大量的繁殖，微生物肥料可以抑制其他有益病菌微生物的大量生長(zhǎng)繁殖，從而降低植物被疾病蟲的殘害。“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”可以提高生物改良的效果，可以快速有效地恢復(fù)土地鹽堿化的問題，還可以提高植被的存活率。而植被的大量恢復(fù)對(duì)于污染的土壤水分的蒸發(fā)也起到了積極作用，并且增加了土壤內(nèi)部植物根系的數(shù)量，增加土壤微生物的活性和種類，對(duì)促進(jìn)土壤空間的生態(tài)平衡等都有至關(guān)重要的作用。
土壤學(xué)家以及生物學(xué)家經(jīng)過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 單純的物理與化學(xué)方法在土壤修復(fù)時(shí)存在一定的缺點(diǎn) ,諸如投入成本高、維持時(shí)間短等 , 還會(huì)帶來(lái)二次污染。如果采用單一的土壤改良技術(shù) , 治理效果往往并不理想 , 所以實(shí)踐中一般采用復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)方法來(lái)提高土壤的改良效果。
1 我國(guó)土壤污染類型及現(xiàn)狀
1.1 土壤污染的含義土壤的污染物主要包括有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物。有機(jī)污染物主要指農(nóng)藥、合成洗滌劑、酚類、污泥、城市污水等 ；無(wú)機(jī)污染物主要包括重金屬、堿、鹽、放射性物質(zhì)以及含有氟、硒、砷的化合物等物質(zhì)。一般情況下，如果土壤中的有害物質(zhì)超過了自凈能力，就會(huì)導(dǎo)致土壤的組成以及結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，抑制有益微生物活動(dòng)，迫使有害物質(zhì)和土壤中的分解產(chǎn)物積累，這些有害物質(zhì)和分解的產(chǎn)物通過植物和水直接或者間接被人體吸收，導(dǎo)致危害人類的生命健康。
1.2 土壤污染的主要類型我國(guó)土壤污染的原因多種多樣，包括物理污染物、化學(xué)污染物、放射性污染物。根據(jù)污染物進(jìn)入的途徑又可以分為4個(gè)類型，包括大氣污染、水污染型、固體污染型、農(nóng)業(yè)污染型等。根據(jù)污染物的主要污染物類型污染土壤又可以分為重金屬污染、 有機(jī)污染為主的石油、化工和電子廢棄物污染等。
2 常用的土壤修復(fù)辦法
2.1 物理-化學(xué)修復(fù)法物理 - 化學(xué)修復(fù)法主要是利用土壤污染介質(zhì)的物理或化學(xué)性質(zhì)，破壞、分離或同化污染物的方法。該技術(shù)主要有固定穩(wěn)定化技術(shù)、熱處理技術(shù)、氧化還原技術(shù)等技術(shù)，具有周期短的特點(diǎn)，但是處理成本比較高。
2.2 電磁修復(fù)法我國(guó)科研工作者通過研究發(fā)現(xiàn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小對(duì)土壤的呼吸作用有比較大的影響，磁場(chǎng)可以影響電子的傳遞，從而影響和電子傳遞相關(guān)的化學(xué)過程，而且電磁對(duì)于水的締合度、溶解度都有影響。
2.3 微生物修復(fù)技術(shù)微生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物的化學(xué)分解作用，將土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和其它無(wú)機(jī)物的形式。但是微生物修復(fù)技術(shù)也存在一定的局限性，所以這項(xiàng)技術(shù)可以和別的修復(fù)方法聯(lián)合使用。
3 “微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”的應(yīng)用“微生物＋復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”就是利用微生物修復(fù)法和其它土壤修復(fù)技術(shù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行土壤修復(fù)的一種技術(shù)方法。既能夠有效的避免傳統(tǒng)方法工作量大、時(shí)間短等不足，還能對(duì)生態(tài)環(huán)境的改善起作用。此外，微生物修復(fù)法由于不僅能兼顧經(jīng)濟(jì)效益，還能兼顧環(huán)境效益和生態(tài)效益，所以成為了眾多土壤修復(fù)法的研究熱點(diǎn)，對(duì)于鹽堿地的治療效果非?？捎^，而且不會(huì)產(chǎn)生后續(xù)的土壤問題，因此這一項(xiàng)技術(shù)具有很好的推廣潛力。
目前，國(guó)內(nèi)已有一些公司推出了一種“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”，并應(yīng)用在修復(fù)鹽堿地方面，取得了良好的應(yīng)用效果。“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”主要是利用氨基酸給土壤中的微生物提供相對(duì)應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)元素，再通過土壤微生物的代謝合成植物所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這樣就大大增強(qiáng)了有益微生物的生長(zhǎng)。微生物的新陳代謝可以促進(jìn)有機(jī)物的分解，達(dá)到提高土壤的有機(jī)物質(zhì)的含量，讓土壤pH值下降，以此來(lái)達(dá)到生物調(diào)節(jié)鹽堿地的作用。微生物肥料是利用特有的有機(jī)水溶性高分子，聯(lián)合土壤中的一些鹽離子成分，把土壤固化的比如磷、鉀、 鈣、等有益的營(yíng)養(yǎng)元素有機(jī)的結(jié)合在一起，形成容易被農(nóng)作物吸收的鹽分，減少對(duì)農(nóng)作物的傷害，從而達(dá)到生物降鹽減漬的作用。
最近，我國(guó)某鹽堿地的治理工作站已經(jīng)正式成立，“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”再次成功地被應(yīng)用到我國(guó)的土壤治理中。這項(xiàng)技術(shù)主要是從鹽堿地形成的原因，以及土壤的結(jié)構(gòu)性質(zhì)等多方面著手，通過精選比較天然的準(zhǔn)納米非金屬礦物介質(zhì)， 讓鹽堿地的耕作層自行進(jìn)行水土分離，形成惰性鹽堿的隔離層， 在這個(gè)過程中我們?cè)偌由鲜塞}堿微生物菌劑，利用嗜鹽堿微生物菌劑的生理特征來(lái)實(shí)現(xiàn)降低土地鹽堿化的程度，達(dá)到改善土壤的團(tuán)粒的結(jié)構(gòu)，起到根治土壤鹽堿地的作用。“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”成功地解決了土壤鹽堿化改造的過程中會(huì)反復(fù)出現(xiàn)返鹽堿和技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)致的二次污染的問題，為我國(guó)土壤鹽堿化的治理新技術(shù)的推廣提供了技術(shù)上的支持。
4 微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”的優(yōu)勢(shì)“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”指的是兩種或者兩種以上的修復(fù)方法，此種技術(shù)可以克服單一技術(shù)的局限性，在同一時(shí)間 內(nèi)對(duì)多重污染物或復(fù)合污染物進(jìn)行修復(fù)，達(dá)到提高土壤的修復(fù)效率和速率的目的。
目前 “微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”也已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用，成為近年來(lái)土壤修復(fù)方面研究的熱點(diǎn)。“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”可以讓微生物發(fā)揮自身的優(yōu)點(diǎn)， 比如在重金屬土壤的修復(fù)過程中，“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技 術(shù)”中的微生物在代謝過程中就可以改變根際土壤重金屬生物 的時(shí)效性，有利于對(duì)重金屬的吸收和積累，微生物的代謝還可以改善土壤的生態(tài)環(huán)境，也能分泌植物素激素類的物質(zhì)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。
5 “微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”的研發(fā)由于我國(guó)國(guó)土面積遼闊，被污染的復(fù)合土壤存在普遍性、復(fù)雜性，所以這種復(fù)合污染土壤的修復(fù)如果單純依靠一種修復(fù)措施不能解決根本性的問題，需要采用多途徑、多方法、多角度、多技術(shù)整合在一起共同發(fā)揮作用。即便是單一污染的土壤，我們也可以用多種途徑、多種方法的修復(fù)手段，達(dá)到徹底修復(fù)土壤的目的。目前，基于微生物的復(fù)合修復(fù)辦法的思路有：微生物 - 土 壤物理手段、微生物 - 化學(xué)方法、生物 - 植物還有的甚至采用 微生物 - 植物 - 動(dòng)物等多種復(fù)合的方法。
6 結(jié)語(yǔ)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)，土壤環(huán)境污染也變得日益嚴(yán)峻， 土壤污染物的開始危害人類的健康，物理 - 化學(xué)修復(fù)技術(shù)都有一定的局限性，容易導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞。其次，由于土壤污染大多數(shù)是混合型，因此植物修復(fù)技術(shù)也面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)，“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”可以改良土壤的物理性質(zhì)，增加土壤孔隙，提高土壤內(nèi)的蛋白酶活性，還可以抑制生物病蟲的災(zāi)害，使得有益菌在植物根系大量的繁殖，微生物肥料可以抑制其他有益病菌微生物的大量生長(zhǎng)繁殖，從而降低植物被疾病蟲的殘害。“微生物 復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)”可以提高生物改良的效果，可以快速有效地恢復(fù)土地鹽堿化的問題，還可以提高植被的存活率。而植被的大量恢復(fù)對(duì)于污染的土壤水分的蒸發(fā)也起到了積極作用，并且增加了土壤內(nèi)部植物根系的數(shù)量，增加土壤微生物的活性和種類，對(duì)促進(jìn)土壤空間的生態(tài)平衡等都有至關(guān)重要的作用。
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