摘 要：随着科学技术的发展，人类对核能的利用、矿产开采、农业化肥的使用都会导致土壤重金属污染，进而威胁到人类的健康。近年来土壤重金属污染的治理成为热点话题，本篇通过对土壤中重金属污染进行生物技术治理的探究，特别对植物提取、植物固定、根际过滤和植物挥发的植物修复技术和微生物的修复技术方法进行比较分析，得出今后在对核能的利用、矿产资源的开采、农业化肥的使用所造成土壤的大面积低剂量重金属污染进行修复时，将微生物修复技术和植物修复技术联合使用可以缩短重金属污染修复的时间周期。 关键词:重金属污染；生物修复技术；植物提取；植物固定；根际过滤
0 引言
重金属元素通过各种途径进入土壤并造成污染，在影响环境的同时，通过辐射可以对人体造成危害，所以对重金属污染的土壤进行修复具有重大的意义[1]。对于土壤重金属污染的修复目前有很多方法，目前主要使用物理、化学、生物这三种处理方法来进行修复重金属
污染的土壤。物理和化学的工程手段来修复大范围内重金属污染是比较困难的，而使用最近几年生物技术是比较适用的[2-3]。生物方法治理大面积重金属污染具有很多的有点，不会破坏生态环境和成本低等优点[4]，本文通过对土壤中重金属污染进行生物技术治理的探究，并且对生物技术修复的几种方法进行了对比分析。
1 土壤中重金属的来源及危害
1.1 土壤中重金属核素的来源
成土母质中含有天然的重金属，这就成为土壤里面重金属污染核素的主要来源。但是人类对核能的利用、矿产开采、农业化肥的使用都会导致土壤重金属污染[9]。镍铬合金
1.1.1 核能的利用事故
随着现代科学技术的日益发展，核能的利用虽然给人们带来了很多资源，但是在使用过程中也给我们带来了很多危害。核事故、核废弃物以及核爆炸试验等都给土壤带来了严重的污染[10]。核爆炸试验所造成的污染程度虽小，但是它的范围比较广泛，对土壤造成的重金属污染不能被忽视[11-14]。
1.1.2 矿产开采造成的环境破环
由于矿产资源本身携带者大量的重金属核素，煤矿中含有大量重金属元素氡，在人类采矿的同时，会使矿产中的重金属元素释放到环境中[15]。在冶炼时也会将大量重金属污染元素释放到大气中，最终降落到土壤中造成土壤污染，进而影响到人类的健康。
1.1.3 农业化肥的使用
在现代农用化肥中大量的磷肥和钾肥等化肥常常含有一定量的天然重金属污染，在使用的过程中重金属物质会进入土壤。在美国某些地区施磷肥的80a土壤里，重金属的活度提高了1倍。远远超过了土壤自净的能力，不但对人体有危害还会影响庄稼的生长发育。
2 重金属污染土壤的修复技术对比
目前针对治理土壤重金属污染的技术有生物法、物理法和化学法，这三种方法针对不同的污染程度和不同的污染范围都有各自的优点和缺点。
表1 对比物理修复方法、化学修复法和生物修复方法
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修复方法 | 优点 joyvpn | 缺点 |
物理修复方法 | 适用于面积小、污染程度高的重金属污染；劳动强度小，费用低；修复的时间周期短。 | 易造成二次污染，大面积修复成本高，工程量大。 |
冰棍机化学修复方法 | 处理效果好，操作简单，适用范围广；修复的时间周期短。 | 修复过程中只改变了镉的赋存状态，易造成土壤所需元素的流失，导致二次污染的可能性极大，会对地下水造成污染。 |
生物修复方法 | 投资和维护成本低、操作简便、不造成二次污染、不破坏生态环境。可以永久性解决土壤重金属污染的问题。 | 不利于机械化作业， 修复效率低，对土壤肥力、气候、等条件有较高的要求，吸附重金属核素的植物后期处理难度大；修复的时间周期长。 |
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3 重金属污染的生物修复技术
3.1 重金属污染土壤的植物修复技术
3.1.1 植物提取修复技术
植物提取是通过某些专性植物根部将土壤中污染重金属元素吸收并转移到地上植物体内, 然后将植物收割后灰化集中处理的一种技术。后期的“水热液化”或者灰化法处理还可以达到重金属污染元素的回收效果，实现了植物修复的生态化。专性植物具有超富集和忍耐某种重金属污染元素的能力。在生物修复技术中植物提取的研究还是比较常用的。在植物生长过程中需要施肥、杀虫等提高植物的生长，从而提高植物的修复效率，其中超富集植物的选择是其发挥作用的重要基础。
3.1.2 植物固定技术
植物固定属于较为常见的一种修复技术，是利用根际的某种特殊物质使重金属污染物无害转化的技术。多用在增强土壤里污染物的固定和污染的土壤不受到侵蚀方面，可以很好地预防通过食物链传播污染的效果。在其生长过程中根系几乎不吸收污染物而且可以正常生
长。筛选这种所需的植物是关键环节。
3.1.3 根际过滤技术
根际过滤是利用植物根系沉淀和浓缩水体中重金属核素的技术，来源于一种水生植物遏制环境污染的方法。主要是针对湿地和湖泊污染的修复。如水葫芦、卡州萍和金鱼藻能够很好的富集水体中的95Zr，水葫芦能够富集水体中的95Zr，从而达到净化水体的效果。这种修复植株大部分为水生植物，陆生植物种类比较少。如今研究陆地植物来修复湿地重金属污染成为新的方向。
3.1.4 植物挥发技术
利用植物的蒸腾作用可以挥发掉大量水的特点，重金属污染元素溶解在水中被植物根部吸收后再从叶面挥发的过程。比较常用于治理3H，氚一般溶于水中通过食物链进入到人体，对人体造成危害。植物挥发技术可以改变氚途径, 从水中转化到大气中，比溶于水中公众辐照计量减少40%左右。
刮刮卡制作4 问题和讨论
4.1 问题
通过以上对生物修复技术的总结，生物修复技术虽然具有很多优点，但是在这些方面还存在着一些问题。（1）目前对缩短生物修复技术周期的研究比较少，生物修复时间周期较长，修复效率低，对土壤的养分条件有较高的要求；（2）目前缺少超富集和能够适应特殊环境的植物。
4.2 讨论
利用生物多样性结合基因诱变工程技术，筛选出在特殊环境下生存能力强并且具有超富集特性的植物是植物修复技术的关键，利用筛选出的这种植物能够更好的进行土壤重金属污染的修复。微生物不但繁殖速度快而且具有很强适应特殊的能力，用污染元素对微生物进行培养，使用基因工程来改善所需微生物的结构，培养和筛选出对环境友好并且高度亲和重金属元素的微生物，缩短菌种的培养和加快修复速度，可以更快更便捷的对土壤重金属污染进行修复。当植物修复很难进行时，可以利用某些微生物强化修复技术结合土壤分选、反应器技术进行修复。
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