土壤有机污染生物修复技术研究

楼春 钟茜

（杭州市环境保护科学研究设计有限公司 浙江杭州 310014）

1 土壤有机污染来源

1.1 化肥、农药过量施用

在农作物种植过程中，常需施用化肥农药以防治植物病虫害，其中，部分农药化肥会被植物吸收、挥发、分解，而大部分则会降落于土壤而使其受到污染，这种污染多为有机污染。

1.2 污水灌溉及污泥施肥

长期施用受污染水源灌溉农作物，或者将含有各种污染成分的城市污泥作为农肥施用，这些污水、污泥的过量使用会使污染物进入到土壤环境而使其遭受有机污染。

1.3 工业“三废”污染

工业废水、废气、废渣进入到环境中，污染物会经过各种途径迁移转化，大部分进入到土壤中。尤其是在经济发达的长三角、珠三角等地，大量含毒工业“三废”堆积在土壤中，加剧了土壤的有机污染程度。

1.4 空气沉降物污染

随着环境污染日趋严峻，空气中的颗粒状污染物会随着降水而进入到土壤中。例如，美国纽约等地，5μm以下的飘尘中，多环芳烃约占90%，3.5μm的微粒中硫酸盐约占40%-50%。在发达国家及地区，有机有毒化合物成为危害环境的重要委托之一。

2 有机污染物在土壤中的迁移转化

吸附、挥发、渗滤及降解构成了有机污染物在土壤中的迁移过程。其中，1）吸附，是有机污染物在土壤的固相中的分配，影响有机污染物在土壤中的迁移行为的最重要因素之一。2）挥发，则是有机物从土壤环境中迁移到大气环境中的重要途径，常发生于空气及土壤界面，是挥发性有机物在土壤环境中的主要迁移过程。3）渗滤。则是溶解性有机物随着土壤重力及土壤中水流的作用向土壤深层迁移的过程。4）降解。在一定条件下，土壤有机物分解成简单化合物，通过降解消除了有机污染的有害性。

3 生物修复技术类型、方法

土壤有机污染的修复技术主要包括物理、化学、植物和微生物等四种工艺。而生物修复技术则主要是指植物修复和微生物修复。

3.1 微生物修复技术

微生物修复土壤有机污染，又包括生物啜食法和生物通气法。前者，是指利用本地微生物或通过实验室培养出具有菌株降解特异功能。在实际应用时，将H2O2和营养物加入受污染区域，回灌溉至受污染土壤，也可利用慢速渗漏加入氧气和营养物至受污染土壤，不断优化降解受污染土壤的生态条件，提升污染物降解能力。后者，则结合蒸汽浸提技术，利用真空梯度井，将空气注入到受有机污染土壤，给土壤补给氧气、可溶性营养物等。生物通气法需要：一方面要寻找到高效的污染物降解菌，另一方面需要提升有机污染物的可利用性，例如，通过应用有机表面活性剂，尤其是生物表面活性剂，提升土壤有机污染的可利用性。此外，还要为微生物提供更为适宜的环境，包括微生物对污染物的适应性，也要考虑供氧条件、营养等环境因素，例如，加入石灰、过氧化氢、营养物等。

3.2 植物修复技术

植物修复有机污染土壤，主要通过三类方法对土壤中的有机污染产生作用而达到修复效果：一是利用死亡植物对土壤有机污染进行修复。即，植物在失去生命力后会释放出一种酶，即便植物死亡后也会继续完成修复有机污染功能。二是直接的吸收分解。通过矿化作用，土壤中的有机污染会变成二氧化碳和水，在木质化的作用影响下，会将土壤中的有机污染物分解、对植物自身生长产生积极影响，增强植物细胞壁强度，提升植物的抗病能力，待植物提升抗病力后又会继续分解吸收土壤中的有机污染，从而实现良性循环。三是土壤生化反应。利用植物发达的根系，分泌出许多提高生化反应效率的物质，实现对土壤有机污染修复的效果，从而达到降解土壤有害物质的分解效果。例如，酶既是植物根系的产物，也是土壤有机污染修复的重要载体，利用脱氯酶，降解含氯溶剂，并使其生成氯离子、二氧化碳和水。植物修复有机污染土壤多是利用植物根系，采取原位修复，其修复机理包括植物根际过滤、植物萃取、植物固化等。

3.3 植物-微生物修复技术

即植物修复与微生物修复联合修复技术，利用高等植物分泌出多种酶、有机酸，为有机污染土壤中的微生物补充营养物质，加快微生物繁殖、生长，并经叶茎将大气中的氧气传输到植物根部，再扩散至四周缺氧地质，形成氧化微环境，促进好氧微生物对土壤有机污染物的分解。

结语

综上，生物修复在土壤有机污染中得到了广泛且成功的应用，但有时处理后的污染物含量往往还是不达标，这就需要进一步加强共存物质，如重金属对生物修复土壤有机污染的抑制研究，以及表面活性剂等外源物质对微生物降解促进效果的研究，加大超累积型转基因植物研究，为土壤有机污染修复提供更多可用植物等。