土壤污染的生物修复
文章编号:100926825(2008)1020352202
土壤污染的生物修复
收稿日期:2007210224
作者简介:朱 平(19812),男,助理讲师,湖南交通工程职业技术学院建工系,湖南衡阳 421001
刘 靖(19812),女,助理讲师,湖南交通工程职业技术学院建工系,湖南衡阳 421001
朱平 刘靖
摘 要:指出了作为土壤污染修复的新兴技术,生物修复技术与传统的物理化学修复方法相比具有经济、高效、无二次污染
等优点,就当前的土壤污染处理技术的分类进行了系统的阐述,并对该技术的应用前景和研究方法进行了分析和展望。关键词:土壤,污染,生物修复,技术中图分类号:TU992.3文献标识码:A
作为大气、水体及固体废弃物中污染物在环境中的迁移、滞
留和沉淀目标的土壤,是长期环境污染物的承受者。随着社会经济的飞速发展和人口的不断增长,土壤作为人类赖以生存的资源,越来越暴露出不堪重负的迹象。对于土壤污染处理而言,传统物理及化学修复技术的最大弊端是污染物去除不彻底,导致二次污染的发生,从而带来一定程度的环境健康风险危害[1]。而生物修复技术与传统方法相比,具有效率高、安全性能好、费用低、易于管理与操作、不会产生二次污染等优点,在修复污染土壤中起到越来越重要的作用,因此得到世界环保部门的认可,并引起了工业界的关注,预计生物修复服务和产品平均每年增长15%[2],成为今后环境修复技术发展的主要方向。
1 土壤微生物降解的修复技术
微生物降解有机化合物的巨大自然容量是生物修复的基础。在现代生物修复中,微生物修复已经占主导地位。生物修复中可以用来接种的微生物从其来源可分为土著微生物、外来微生物和基因工程菌,从微生物种类类型可分为细菌和真菌。细菌因为其种类繁多,且大部分具有很大的生物代谢多样性,因而在微生物修复中占主导地位。真菌虽然数量少,但能比较容易适应不利的环境,在氮磷和水分不足的情况下,对有机污染物也有着独特的降解能力,所以已经越来越多地受到人们的重视。
在生物系统中,污染物的降解在很大程度上受控于天然土著微生物的生物降解能力,因此常作为首选菌种。而对于特殊污染点中特殊污染物的生物降解,外源微生物具有重要作用。例如:逢焕成等通过实验得出结论:在有机氯污染的土壤中,加入外源细菌能增加自然土壤中所含的过滤化氢酶的活性,并找出了适合消除有机氯污染的菌种[3]
。但在实际应用中,外源微生物还存在
3.1 种植绿色植物,恢复自然生态
公路工程的兴建,势必使沿线的自然生态受到破坏,使沿线
地区的生态环境失去平衡,进行公路绿化的主导思想就是通过种
(栽)植绿色植物恢复自然生态,使自然环境得到恢复和明显改善。3.2 种植地被植物,保护自然环境
公路植物防护被誉为“公路生命”防护,并与沿线的工程防护
一起形成了一个环境保护体系,有效地保护了沿线的自然环境。在公路两侧的裸露地面种植地被植物,不但能够美化沿线路容,
调节生态环境,而且可以进行地面覆盖,拦截地表径流,起到防止
水土流失的环保作用。
3.3 人工造景,美化环境
通过人工种植,利用乔灌木的梯次搭配,树、花、草的充分结
合,形成封闭的空间,建成绿色的长廊,通过绿化、美化公路,创造
优良的行车环境。人工景观和公路沿线的地势起伏,山川河流,乡
村田园构成的极为丰富多采的自然景观,改善了交通和旅游投资
等方面的环境条件,必将给地方经济建设带来更大的社会综合效益。4 结语
公路建设是国民经济发展的纽带,做好全局规划,可以从根本上避免先有公害后治理的情况发生。因此,保护生态、自然、人文环境、栽植树木、扩大绿化、保持水土、降低污染以及改善景观,都是十分重要的问题。公路建设与环境保护工作涉及面广,随着
人民生活水平的提高,将对环境有更高的要求和标准,如何通过科学管理、技术进步,对公路建设环保进行周密设计、精心施工、严格验收、加强维护、完善和提高环保质量是值得深入研究的课题。参考文献:[1]高速公路丛书编委会.高速公路环境保护与绿化[M ].北京:人民交通出版社,2003.[2]刘朝晖,张映雪.公路线形与环境设计[M ].北京:人民交通出版社,2003.
[3]Z1Shalizi.公路与环境手册[M ].蔡甫娣,译.天津:交通部环境保护科技信息网,1996.[4]张玉芬.道路交通环境工程[M].北京:人民交通出版社,2001.[5]游庆龙,徐浩俊,刘子明.浅谈公路建设中的环境问题[J ].山
西建筑,2006,32(17):1452146.
By road construction and environmental protection
WANG Xin 2hu a
Abstract :The thesis formulates the measures which should be actively taken to benefit the environmental protection during the construction of road from three fields ,that is ,the designing ,construction and greening.It is very meaningful to successfully solve the problem of environ 2mental protection during the construction of road according to the features of natural environment ,ecological environment and social and eco 2nomic environment in different areas.
K ey w ords :the construction of road ,environmental protection ,greening
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253?第34卷第10期2008年4月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE
Vol.34No.10Apr. 2008
很多局限性,比如污染物的浓度、微生物的适应性、与土著微生物的竞争优势等,同时它们的生活环境也有了改变,往往吸附在载体物质之上,这些条件在很大程度上限制了其降解污染物的能力。
目前利用微生物处理污染土壤的研究方向主要集中在几个方面:1)高效降解菌株的筛选和基因工程菌的开发。筛选污染物高效降解菌株是微生物修复技术研究的第一步。2)营养物质及添加因子的影响。微生物所需要的营养可分为两大类:一是大量营养元素,如氮、磷、钾等;二是微量营养元素,如微量金属(铁、镁、铜、钴、镍和硼)以及维生素等。3)微生物对污染物高效降解机理的研究。机理主要分共代谢和降解动力学。例如,叶常明,田康等[4]对5种苯二甲酸酯(PAEs )进行了降解动力学研究[5]。4)降解对象的生物可降解性研究。5)吸附与扩散机制对生物降解过程的影响等。
2 植物降解和富集的修复技术
土壤的植物修复是应用植物除去土壤中污染物或使其变为无害。国际上对这一新领域已有若干综述。土壤植物修复根据其性质特点或技术特点可分为:1)植物萃取使用超积累植物去除土壤中金属或将土壤中的有机污染物富集到可获取的植物地上部分;2)植物降解。使用植物和有关的微生物降解有机污染物;3)根际圈生物降解。利用植物根际圈菌根真菌、细菌等微生物的降解作用来转化有机污染物;4)植物挥发作用。使用植物将污染物挥发出去。
植物萃取是目前研究最多且最具有发展前景的污染土壤植物修复方法。被应用于提取修复土壤的植物主要分为超量积累植物和诱导超量积累植物。对于植物降解,其成功与否主要取决于有机污染物的生物有效性,即通过植物—微生物系统的吸收和代谢能力。、土壤的类型和污染物龄有关。植物降解有机污染物主要有三种机制:直接吸收并在植物组织中积累非植物毒性的代谢物;释放促进生物化学反应的酶;强化根际的矿化作用[5]。
在根际圈生物修复中,植物为其共存微生物体系提供水分和养料,并通过根分泌物为其他非共存微生物体系提供营养物,对根际微生物起活化作用。这种修复方法其实是植物和微生物联合修复的过程,实践证明,这种方法效率超过单一微生物和植物修复的效率,因而已经成为现在研究的一个热点了。
植物挥发主要是利用植物将污染物吸收到体内然后转化为可挥发性的物质挥发出去,从而达到除去污染物的目的。目前研究主要集中在对金属汞和可挥发性硒化合物的研究上。由于其只能针对挥发性污染物,因而其应用范围比较窄。
现阶段,对于重金属污染土壤的修复是一个普遍关注的问题。目前,治理重金属污染土壤的途径主要有两种:1)改变重金属在土壤中的存在形态,使其由活化态转变为稳定态;2)从土壤中去除重金属,以使其存留浓度接近或达到背景值。因为金属不能降解,所以金属的植物修复技术主要基于稳定作用、根际过滤作用、提取积累作用,有时是挥发作用。由于此法不仅可以稳定污染土壤和防止地下水二次污染,而且又不破坏污染现场土壤结
构和减少修复费用,已经成为土壤重金属污染的有效修复手段之一。
3 菌根修复技术
菌根是植物根系和真菌形成的一种共生体,在这个共生体中,真菌从植物中获得光合作用产物,植物通过根外菌丝吸收土壤中的矿质养分。由于菌根能有效降解污染物的特点,近年来已将其应用于环境修复中。含有大量微生物的菌根是一个复杂的群体,包括放线菌、固氮菌和真菌,这些菌具有一定的降解污染的能力。研究表明其还可以促进植物生长,扩大根系的面积,改善土壤,提高植物的耐性。目前,国内外科研人员已将菌根生物修复技术用于污水污泥、固体垃圾、有机污染物(如石油、多环芳烃、酞酸酯、杀虫剂和除草剂)污染土壤的治理,而且在很多方面已经取得了很大的成就。例如,林先贵等研究了施用绿卖隆、二甲四氯和氟乐灵的土壤接种菌根对白三叶草生长的影响,发现接种VA 菌根真菌后,植株的菌根侵染率、生长量和氮磷的吸收都明显高于没接种前的植株[6]。
目前研究主要着重于植物和菌根真菌的作用,很少考虑菌根根际微生物的作用。一般来说,菌根根际的微生物数量比周围土壤高1000倍,这些微生物在菌根修复中起到很大作用。可见将菌根修复与微生物修复和植物修复综合运用,是生态恢复的新的研究方向。
4 结语
生物修复方法与传统的物理化学方法相比,生物修复技术因为其本身具有快速、高效、费用低等特点,被称为是一种环境友好技术,近年来该技术在国外显现出良好的发展前景,在国内受到日益广泛的重视。随着土壤修复技术研究与应用的不断深入,该技术将日益走向成熟,这将为污染土壤的修复开辟一个广阔的天地。今后的研究向几个方向发展:1)污染物在土壤中迁移转化规律及生物降解机制;2)高效降解菌的筛选培养及其活性的增强;3)向土壤中接种微生物以及注入营养物和电子受体的有效方式等。参考文献:
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Prob.1992,3(7):19225.
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Bioremediation of soil contamination
ZHU Ping L IU Jing
Abstract :As the new technology of remediation of soil contamination ,bioremediation technology comparing to traditional chemical and physical treatment technology has advantages of low 2cost ,high efficiency ,no second pollution etc.This paper elaborates the classification of soil biore 2mediation ,and analyzes its application prospect and its study aspect in future.K ey w ords :soil ,contamination ,bioremediation ,technology
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353? 第34卷第10期2008年4月
朱 平等:土壤污染的生物修复
土壤污染修复资料总结
土壤污染修复 第一章土壤及其基本性质 1.土壤：是指地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层，具有不断地、同时地为植物生长提供并协调营养条件和环境条件的能力。 2.土壤环境：是指岩石经过物理、化学、生物的侵蚀和风化作用，以及地貌、气候等诸多因素长期作用下形成的土壤生态环境。 3.土壤污染：是指人为活动将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中，致使某种有害成分的含量明显高于土壤原有含量，而引起土壤环境质量恶化的现象． 4.造成土壤污染的原因? 过量施用化肥;农药;重金属元素;污水灌溉;酸沉降;固体废物;牲畜排泄物和生物残体5土壤污染的特点 ①隐蔽性和潜伏性②累积性和地域性; ③.不可逆性和长期性④难治理性和后果严重性. 6.土壤环境背景值:是指未受或少受人类活动（特别是人为污染）影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。 7.土壤自净作用：是指在自然因素作用下，通过土壤的自净作用，使污染物在土壤环境中的数量、浓度或形态发生变化，活性、毒性降低，甚至消失的过程 8.环境容量：在人类生存和自然生态不至受害的前提下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。（单位环境中，土壤所能容纳的最大负荷量为土壤环境容量） 9.土壤污染的量度指标 ①土壤背景值；②植物中污染物质的含量；③生物指标 10.土壤环境污染物分类： 无机污染物.有机污染物；生物性污染物；固体废弃物 按照污染物污染途径分为以下五种类型 水质污染型；大气污染型；固体废弃物污染型；农业污染型；综合污染型 第二章土壤重金属污染专题 1．汞、镉、铅、铬以及类金属砷（五毒元素）
2.影响生物迁移的因素 a.重金属在土壤环境中的总量和赋存形态 b.土壤环境状况 c.不同植物种类 d.伴随离子 3.土壤重金属污染的特点： 1.形态多变 2.金属有机态的毒性大于金属无机态 3.价态不同毒性不同 4.金属羰基化合物常剧毒 5.迁移转化形式多样 6.重金属的物理化学行为多具有可逆性 7.产生毒性效应的浓度范围低 8.微生物不能降解重金属9.生物对重金属摄取具有累积性 10.重金属对人体的毒害具有积累性 4影响重金属在土壤环境中的迁移转化的因素： ①土壤Eh： 当水田灌满水时，Eh下降，导致土壤环境中的S以S2-形式存在，从而与水溶性Cd生成CdS沉淀，降低土壤溶液中水溶性镉的含量。当水稻田排水晒田（烤田）时,Eh 升高，非水溶性CdS可发生氧化还原反应，S2-被氧化成单质硫，从而CdS的溶解度增加，可给态Cd2+浓度增加。 Eh升高会促使土壤可溶性Pb与高价Fe、Mn氧化物结合，降低Pb的可溶性迁移。 ②土壤ph 土壤酸度增大不仅可增加CdCO3的溶解度，也可增加CdS的溶解度，使水溶态的Cd含量增加。 对铅在土壤中的存在形态影响也很大，一般随pH降低，土壤环境中可溶性铅的含量增加，铅在土壤中的迁移能力和生物毒性增大。 随着pH值的升高和Eh值的下降，可显着提高土壤中砷的溶解性。因为pH值的升高，土壤胶体上正电荷减少，对砷的吸附量降低，可溶解性砷的含量增加。同时，随着Eh值的下降，砷酸还原为亚砷酸 锌的迁移性取决于土壤的pH值和Eh值 5．影响Cr对植物毒性的因素： （1）Cr的化学形态；（2）土壤质地和有机质含量； （3）土壤氧化还原电位；（4）土壤pH值；（5）植物种类。 6.防治土壤铜害的主要措施： ①向土壤大量施用绿肥或有机肥；②施用石灰降低土壤酸度； ③施用铁剂(如Fe-EDTA)，或叶面喷施铁剂。 7.锌污染的防治措施： ①施用石灰调节土壤pH在范围内，使锌形成氢氧化物沉淀； ②使土壤呈还原态，形成ZnS沉淀；③施用磷肥 8.土壤重金属污染控制的基本原则，并根据原则拟定土壤重金属污染控制技术对策。
石油污染土壤的微生物修复原理
石油污染土壤的微生物修复 一、降解石油烃类化合物的微生物种类 自然界中能够降解石油烃类污染物的微生物种类有数百种，70多属，主要是细菌、真菌和藻类三大类型的生物。 表1 石油烃降解微生物种属 细菌真菌藻类 无色杆菌属枝顶孢属双眉藻属 不动杆菌属曲霉属鱼腥藻属 芽孢杆菌属金色担子菌数小球藻属 色杆菌属假丝酵母属衣藻属 诺卡氏菌属镰刀霉属念珠藻属 放线菌属青霉菌属紫球藻属 ……… 按照分子生物学和遗传学分类，可将降解石油污染物的微生物分为土著微生物和基因工程菌两大类。 二、产生表面活性剂的微生物 生物表面活性剂是微生物在一定培养条件下产生的一类集亲水基和疏水基于一体、具有表面活性的代谢产物。 分类典型产物 中性脂类甘油单脂、聚多元醇、其他蜡脂 磷脂/脂肪酸磷脂酰乙醇胺 糖脂糖酯、糖醇酯、糖苷 含氨基酸脂类脂氨基酸、脂多肽、脂蛋白 聚合型脂多糖、脂-糖-蛋白复合物 特殊型全胞、膜载体、Fimbriae 生物表面活性剂优点：1较低的表面张力和界面张力；2无毒或低毒，对环境友好；3可生物降解；4极端环境（温度、pH、盐浓度）下具有很好的专一性和选择性；5不致敏、可消化、可作为化妆品和食品的添加剂；6结构多样，可用于特殊领域 三、微生物降解石油的机制
1.微生物吸收疏水性有机物的机理 图1 微生物吸收疏水性有机污染物的4种摄取途径微生物吸收疏水性有机物的模式有4种：1微生物吸收其附近溶解于水相中的烃类；2细胞直接与石油烃接触。这种作用可以通过改变菌毛或细胞表面的疏水性部分的改造进行调控，提高对有机物的吸附；3通过细胞直接与分散在水相中的石油烃的微米或亚微米液滴接触来吸收；4强化吸收模式，即由于细胞产生的表面活性剂或乳化剂使烃的水溶性增强，微生物表面的疏水性更强，使细胞与烃接触。 丝状真菌主要通过菌丝的吸收作用摄取石油烃。 2.微生物细胞膜转运烃机理 微生物对有机化合物的降解作用是由细胞酶引起，整个过程可分为3个步骤。首先化合物在微生物细胞膜表面吸附（动态平衡过程）；其次吸附在细胞膜表面的化合物进入细胞内；最后化合物进入细胞膜内与降解酶结合发生酶促反应（快速过程）。 参与第1个步骤还有表面活性剂。 石油进入细胞方式：非特异性接触，被动运输方式。 3.微生物降解石油的机制 石油类物质+微生物+O 2+营养物质→CO 2 +H 2 O+副产物+微生物细胞生物量 微生物利用石油烃类作为碳源和能源，经过一系列氧化、还原、分解、合成等生化作用，将石油污染物最终矿化为无害的无机物的过程。 途径：烷烃→醇→醛→脂肪酸→β氧化乙酸盐→CO 2+H 2 O+生物量 四、典型石油烃的降解途径
土壤的生物修复作用
土壤的生物修复作用 一、生物修复作用的概念 由于土壤、空气等受到严重的污染，因此全世界都关着研制和生产一种生物制剂，以消除土壤和水体的污染，这类研究称为“生物修复作用”或“生物修复工程”，即利用一种或多种生物（主要是微生物）来分解或降解土壤、水体中的有机污染物，是一门新兴的学科。该技术主要用于分解和消除进入环境中的各类污染物也有害有机物质。研究表明，这种技术主要有生物、特别是微生物的多样性解决。 二、生物修复作用的原理 土壤遭有机污染物侵蚀后，其降解过程取决于生物和非生物的过程，这些过程主要有光解作用，化学分解，植物根系和土壤微生物的生物转化等。参与生物修复作用的土壤微生物数量可达几千万/克以上，并有多种酶系统参与。导致有机污染物生物修复作用的主要机理为矿化作用，共代谢作用和氧化耦合作用。 生物菌肥在水稻上的应用 一、水稻的一生：水稻是我国重要的粮食作物。水稻从种子发芽到新种子形成的一生中，划分为营养生长、营养生长与
生殖生长并进期和生殖生长期三个阶段。 二、产量的形成：水稻产量是由单位面积上的有效穗数、每穗实粒数、结实率和千粒重构成的。在水稻生长发育过程中，不同生育时期决定着不同产量构成因素。穗数是由基本苗数和分蘖成穗率所决定的。每穗实粒数受稻株的生育情况、栽培条件和气候因素的影响。粒重是由抽穗后光合产物顺利运送决定。4个因素之间相互联系，相互制约和相互补偿的关系。 三、合理施肥：水稻对氮、磷、钾的吸收总量，每生产500公斤稻各约需从土壤中吸收氮素8—12.5千克，五氧化二磷5—7.5千克，氧化钾13—19千克，三者的比例大致是2：1：2。但在不同的地区、不同的土壤特性、品种类型、施肥水平、产量高低等情况下，水稻对氮、磷、钾的吸收量亦不一样。 施肥应掌握“基肥足、蘖肥速、穗肥巧”的原则。 四、百成复合生物菌肥的应用 1、拌种法：①直播田：每亩大田用生物菌肥2—2.5公斤与催芽过的谷种充分拌匀，下午4时后撒播大田。 ②育秧：为培育壮秧，原秧田底肥、断奶肥、起身肥不减的情况下，每两分秧田用0.5公斤生物菌肥与催芽过的谷种充分拌匀后播种。 2、基施：在移栽前进行，拌细土撒施入田，如有有机肥可拌入有机肥中堆置3—4天，插秧前将有机肥撒入大田；或拌入复合肥插秧前撒入大田，每亩大田用生物菌肥2—3公斤。
污染土壤微生物修复技术研究进展
污染土壤微生物修复技术研究进展课程论文 摘要针对2014年4月环境环保部公布的首次全国土壤污染状况调查结果，撰写我国最严重的耕地污染中主要污染物镉、砷、滴滴涕和多环芳烃的微生物修复研究进展。 关键词土壤污染；微生物修复；重金属污染；有机物污染 2005年4月至2013年12月我国开展的首次全国土壤污染状况调查结果显示全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。人类赖以生存的耕地中土壤点位超标率高达19.4%，迫在眉睫的主要污染物为镉、砷、滴滴涕和多环芳烃[1]。 微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群，在适宜环境条件下，促进或强化微生物代谢功能，从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术，它已成为污染土壤生物修复技术的重要组成部分和生力军[2]。由于我国土壤调查结果显示在农田耕地中重金属污染物镉、镍、砷、有机污染物滴滴涕和多环芳烃超标最严重，对这些污染物的治理已经迫在眉睫。所以，本文重点阐述针对这5种污染物的微生物修复技术研究进展。 1、重金属污染土壤微生物修复研究进展 土壤微生物种类繁多、数量庞大，是土壤的活性有机胶体，比表面大、带电荷和代谢活动旺盛，在重金属污染物的土壤生物地球化学循环过程中起到了积极作用。微生物可以对土壤中重金属进行固定、移动或转化，改变它们在土壤中的环境化学行为，可促进有毒、有害物质解毒或降低毒性，从而达到生物修复的目的[3]。因此，重金属污染土壤的微生物修复原理主要包括生物富集 (如生物积累、吸附作用)、生物转化(如生物氧化还原、甲基化与去甲基化以及重金属的溶解和有机络合配位降解)、生物固定（如与S2-的共沉淀）、生物滤除（如细菌的淋滤作用）等作用方式。 1.1镉污染 将具有重金属吸附能力的天然蛋白或人工合成肽展示在微生物细胞表面,可以提高微生物对重金属的吸附能力。Kuro da等[4]改造了微生物表面蛋白使得当酵母金属硫蛋白( YMT )串联体在酵母表面展示表达后,4 聚体对重金属吸附能力提高5.9 倍, 8 聚
受污染土壤的微生物修复
受污染土壤的微生物修复 陈红艳,王继华 (哈尔滨师范大学生命科学与技术学院,黑龙江哈尔滨150025) 摘要:污染土壤的微生物修复技术是一项非常有应用前景的环保新技术,它既经济又无二次污染,具有其它 修复技术难以比拟的优势。本文介绍了中国土壤中重金属、农药、烃类污染的现状与危害,总结了土壤污染的微生物修复技术的研究现状,重点介绍了能够降解污染物的微生物,并从土壤微生物与污染物质的相互作用入手,较为系统地综合评述了国内外污染土壤的微生物修复原理与技术。同时,结合当前土壤污染的新特点对微生物修复技术进行预测和展望,指出了需要进一步研究的领域。 关键词:受污染土壤;微生物修复;修复原理;修复技术 Microbial Remediation of Polluted Soils Chen Hongyan, Wang J ihua (College of Life Science And Technology, Harbin Normal University, Harbin 150025, China) Abstract:Microbial remediation technique has been showing extensive prospects for use in polluted soils. And, it is an economical and green solution to the problem of polluted soils. This papermainly introduces the status of heavy metal pollution, pesticide pollution, petroleum pollution of soils and its harm in China. The presence of the researches on microbial remediation, and advancement in research of microbial remediation of polluted sois. A comprehensive review is p resented of current researches on and development of microbial remediation of soils contaminated with typical pollutants at home and abroad, based on interaction between soilmicroorganisms and pollutants. In the end of the paper, directed at new characteristics of the soil pollution in China, the prospects for bioremediation research is discussed and fields for futher study are recommended. Key words: polluted soils; microbial remediation; principles; techniques 前言 近20年来,随着工、农业生产的迅速发展,农业污染特别是土壤受污染的程度日趋严重[ 1 ] 。这些能够对土壤造成污染的因素主要有:农药、重金属、石油等。据粗略统计,中国受重金属污染的土地达到2 000万公顷, 受农药、化学试剂污染的农田达到6 000多万公顷,污染程度达到了世界之最。 农药的污染。随着农业的发展,农民使用农药的量越来越多,由此而造成的危害也越来越大。据统计,中国每年使用50多万吨农药。这些农药主要包括杀虫剂、杀菌剂和除草剂等,多是有机氯、有机磷、有机氮、有机硫农药,这些农药对土壤硝化作用呼吸作用和固氮作用均会产生暂时的或永久性的影响,因为在施用农药时,不管采取什么方式大部分农药都会落入土壤中,同时附着在作物上的那一部分农药以及漂浮在空气中的农药也会因风吹落入土壤。另外,使用浸种、拌种等施药方式更是将农药直接混入到土壤中,所以,土壤中的农药污染是相当严 重的,已引起土壤生产力和农产品质量的明显下降。 重金属的污染。随着工农业的迅速发展,每年有大量工业和城市垃圾作为有机肥进入农业土壤中。这些垃圾往往含有较多的重金属元素,如汞、铜、锌、镍、铅、铬等,这些金属离子作为微量元素是生物代谢所必需的,然而超过一定浓度时,便会导致土壤微生物大量下降和活性降低,尤其对土壤中有益微生物如自生固氮菌等影响更为明显。所以,重金属污染已日益
土壤污染的生物修复
文章编号:100926825(2008)1020352202 土壤污染的生物修复 收稿日期:2007210224 作者简介:朱 平(19812),男,助理讲师,湖南交通工程职业技术学院建工系,湖南衡阳 421001 刘 靖(19812),女,助理讲师,湖南交通工程职业技术学院建工系,湖南衡阳 421001 朱平 刘靖 摘 要:指出了作为土壤污染修复的新兴技术,生物修复技术与传统的物理化学修复方法相比具有经济、高效、无二次污染 等优点,就当前的土壤污染处理技术的分类进行了系统的阐述,并对该技术的应用前景和研究方法进行了分析和展望。关键词:土壤,污染,生物修复,技术中图分类号:TU992.3文献标识码:A 作为大气、水体及固体废弃物中污染物在环境中的迁移、滞 留和沉淀目标的土壤,是长期环境污染物的承受者。随着社会经济的飞速发展和人口的不断增长,土壤作为人类赖以生存的资源,越来越暴露出不堪重负的迹象。对于土壤污染处理而言,传统物理及化学修复技术的最大弊端是污染物去除不彻底,导致二次污染的发生,从而带来一定程度的环境健康风险危害[1]。而生物修复技术与传统方法相比,具有效率高、安全性能好、费用低、易于管理与操作、不会产生二次污染等优点,在修复污染土壤中起到越来越重要的作用,因此得到世界环保部门的认可,并引起了工业界的关注,预计生物修复服务和产品平均每年增长15%[2],成为今后环境修复技术发展的主要方向。 1 土壤微生物降解的修复技术 微生物降解有机化合物的巨大自然容量是生物修复的基础。在现代生物修复中,微生物修复已经占主导地位。生物修复中可以用来接种的微生物从其来源可分为土著微生物、外来微生物和基因工程菌,从微生物种类类型可分为细菌和真菌。细菌因为其种类繁多,且大部分具有很大的生物代谢多样性,因而在微生物修复中占主导地位。真菌虽然数量少,但能比较容易适应不利的环境,在氮磷和水分不足的情况下,对有机污染物也有着独特的降解能力,所以已经越来越多地受到人们的重视。 在生物系统中,污染物的降解在很大程度上受控于天然土著微生物的生物降解能力,因此常作为首选菌种。而对于特殊污染点中特殊污染物的生物降解,外源微生物具有重要作用。例如:逢焕成等通过实验得出结论:在有机氯污染的土壤中,加入外源细菌能增加自然土壤中所含的过滤化氢酶的活性,并找出了适合消除有机氯污染的菌种[3] 。但在实际应用中,外源微生物还存在 3.1 种植绿色植物,恢复自然生态 公路工程的兴建,势必使沿线的自然生态受到破坏,使沿线 地区的生态环境失去平衡,进行公路绿化的主导思想就是通过种 (栽)植绿色植物恢复自然生态,使自然环境得到恢复和明显改善。3.2 种植地被植物,保护自然环境 公路植物防护被誉为“公路生命”防护,并与沿线的工程防护 一起形成了一个环境保护体系,有效地保护了沿线的自然环境。在公路两侧的裸露地面种植地被植物,不但能够美化沿线路容, 调节生态环境,而且可以进行地面覆盖,拦截地表径流,起到防止 水土流失的环保作用。 3.3 人工造景,美化环境 通过人工种植,利用乔灌木的梯次搭配,树、花、草的充分结 合,形成封闭的空间,建成绿色的长廊,通过绿化、美化公路,创造 优良的行车环境。人工景观和公路沿线的地势起伏,山川河流,乡 村田园构成的极为丰富多采的自然景观,改善了交通和旅游投资 等方面的环境条件,必将给地方经济建设带来更大的社会综合效益。4 结语 公路建设是国民经济发展的纽带,做好全局规划,可以从根本上避免先有公害后治理的情况发生。因此,保护生态、自然、人文环境、栽植树木、扩大绿化、保持水土、降低污染以及改善景观,都是十分重要的问题。公路建设与环境保护工作涉及面广,随着 人民生活水平的提高,将对环境有更高的要求和标准,如何通过科学管理、技术进步,对公路建设环保进行周密设计、精心施工、严格验收、加强维护、完善和提高环保质量是值得深入研究的课题。参考文献:[1]高速公路丛书编委会.高速公路环境保护与绿化[M ].北京:人民交通出版社,2003.[2]刘朝晖,张映雪.公路线形与环境设计[M ].北京:人民交通出版社,2003. [3]Z1Shalizi.公路与环境手册[M ].蔡甫娣,译.天津:交通部环境保护科技信息网,1996.[4]张玉芬.道路交通环境工程[M].北京:人民交通出版社,2001.[5]游庆龙,徐浩俊,刘子明.浅谈公路建设中的环境问题[J ].山 西建筑,2006,32(17):1452146. By road construction and environmental protection WANG Xin 2hu a Abstract :The thesis formulates the measures which should be actively taken to benefit the environmental protection during the construction of road from three fields ,that is ,the designing ,construction and greening.It is very meaningful to successfully solve the problem of environ 2mental protection during the construction of road according to the features of natural environment ,ecological environment and social and eco 2nomic environment in different areas. K ey w ords :the construction of road ,environmental protection ,greening ? 253?第34卷第10期2008年4月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.34No.10Apr. 2008
土壤污染及其修复技术模板
第二章污染物控制技术 6 土壤污染及其修复技术 6.1 土壤污染 (2) 6.1.1 土壤污染的定义 (2) 6.1.2 土壤污染的类型和来源 (3) 6.1.3 土壤污染的特点 (5) 6.1.4 土壤污染的危害 (5) 6.2 土壤污染及治理 (6) 6.2.1 我国土壤污染现状 (6) 6.2.2 土壤污染治理 (7) 6.3 修复技术 (9) 6.3.1 热力学修复 (9) 6.3.2 热解吸修复技术 (9) 6.3.3 焚烧法 (10) 6.3.4 土地填埋法 (10) 6.3.5 化学淋洗 (10) 6.3.6 堆肥法 (10) 6.3.7 植物修复 (10) 6.3.8 渗透反应墙 (10) 6.3.9 生物修复 (10)
6 土壤污染及其修复技术 6.1 土壤污染 土壤是自然环境要素的重要组成之一，它是处在岩石圈最外面的一层疏松的部分，具有支持植物和微生物生长繁殖的能力，被称为土壤圈。土壤圈处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是联系有机界和无机界的中心环节。土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。土壤固相包括矿物质和有机质，其中矿物质约占土壤固体总重量的90％以上，而有机质约占固体总重量的1％～10％。土壤液相是指土壤中水分及其水溶物。土壤中有无数孔隙充满空气，即土壤气相。典型土壤约有35％的体积是充满空气的孔隙，因而土壤具有疏松的结构。 土壤具有两个重要的功能，一是土壤作为一项极其宝贵的自然资源，是农业生产的基础，二是土壤对于外界进入的物质具有同化和代谢能力。由于土壤具有这种功能，所以人们肆意开发土壤资源，同时将土地看作人类废物的垃圾场，而忽略了对土地资源的保护。由于这种原因，人类面临着土地退化、水土流失和荒漠化以及土壤污染等诸多问题。其中，土壤污染的形势极为严峻。 6.1.1 土壤污染的定义 6.1.1.1 土壤背景值 土壤背景值是指未受或少受人类活动特别是人为污染影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。土壤背景值是各种成土因素综合作用下成土过程的产物，地球上的不同区域，从岩石成分到地理环境和生物群落都有很大的差异，所以实质上它是各自然成土因素（包括时间因素）的函数。由于成土环境条件仍在不断地发展和演变，特别是人类社会的不断发展，科学技术和生产水平不断提高，人类对自然环境的影响也随之不断地增强和扩展，目前已难以找到绝对不受人类活动影响的土壤。因此，现在所获得的土壤背景值也只能是尽可能不受或少受人类活动影响的数值。 研究土壤背景值具有重要的实践意义。因为污染物进入土壤环境之后的组成、数量、形态和分布变化，都需要与背景值比较才能加以分析和判断，所以土壤背景值是土壤环境质量评价，特别是土壤污染综合评价的基本依据，是研究和确定土壤环境容量，制定土壤环境标准的基本数据，也是研究污染元素和化合物在土壤环境中的化学行为的依据。另外，在土地利用及其规划，研究土壤生态、施肥、污水灌溉、种植业规划，提高农、林、牧、副业生产水平和产品质量，食品卫生、环境医学等方面，土壤环境背景值也是重要的参比数据。 我国在20世纪70年代后期开始进行土壤背景值的研究工作，先后开展了北京、南京、广州、重庆以及华北平原、东北平原、松辽平原、黄淮海平原、西北黄土、西南红黄壤等的土壤和农作物的背景值研究。
污染土壤的微生物修复研究进展
污染土壤的微生物修复研究进展 土壤污染严重影响了土壤的生产力，是急需解决的环境问题。本文全面地介绍了土壤修复的微生物筛选与降解研究，以及污染土壤的微生物修复技术及其应用，提出了今后微生物修复研究的工作重点，强调了污染物降解基因的发掘和微生物复合修复技术开发的重要性。 标签：土壤污染微生物筛选微生物修复 1简介 我国土壤污染总体形势不容乐观，局部地区污染严重，目前至少有1300-1600万hm2耕地受到农药污染，约占全国耕地的10%以上，每年因重金属污染的粮食就达到1200万t，造成的直接经济损失超过200亿元人民币[1]。与大气、水体相比，污染物更难在土壤中迁移、扩散和稀释，所以土壤污染的治理尤为重要，土壤的环境修复技术也应运而生。 80年代以前，土壤的环境修复主要侧重于研究物理、化学修复理论与技术，80年代后微生物修复受到高度重视。微生物修复主要利用土壤中的土著微生物或向污染环境补充经驯化的高效微生物，在优化的环境条件下，加速分解污染物，修复被污染的土壤。微生物不仅种类繁多，数量极大，分布广泛，而且具有繁殖迅速，个体微小，比表面积大，对环境适应能力强等特点，因而在土壤的环境修复上具有巨大的发展潜力。 2土壤修复的微生物筛选与降解研究 我国土壤污染类型中，重金属污染和有机物污染所占比重较大。自然界中存在能够对重金属或有机物进行降解的菌种和微生物，这些微生物大多存在于被相应污染物污染的土壤表层。因此，人们一般以污染土壤为对象，从中筛选相应的降解菌。 为了获得高效镉吸附微生物，刘标等[2]从重金属污染土壤中分离筛选出4株耐镉能力较强的细菌菌株2-1、2-2、4-1、7-1，其中菌株4-1的镉吸附效果最好，并研究分析了其他常见重金属离子对菌株4-1生长的影响，结果显示培养液中加入Zn2+、Cu2+对菌株生长无明显影响，但加入100mg/L Pb2+会抑制其生长。李明顺等[3]研究了微生物对锑的代谢机制，一方面微生物能够利用体内的蛋白如ArsB转运蛋白将锑外排，另一方面微生物能够对锑进行氧化，将毒性较强的Sb（Ⅲ）转化为毒性相对较弱的Sb（Ⅴ）。 为了得到高效的石油降解菌，汪杰等[4]以柴油为培养基的唯一碳源，从山东胜利油田、新疆克拉玛依油田和陕西长庆油田3处的石油污染土壤中富集纯化得到3株高效的石油烃降解菌，用这3株菌进行污染土壤的修复试验，污染土壤中石油烃降解半衰期为30d左右，为自然情况下的1/4左右。姜肸等[5]以南海
土壤生物修复技术
关于土壤生物修复技术相关论述 污染土壤修复技术的研究起步于20世纪70年代后期。在过去的30年期间，欧、美、日、澳等国家纷纷制定了土壤修复计划，巨额投资研究了土壤修复技术与设备，积累了丰富的现场修复技术与工程应用经验，成立了许多土壤修复公司和网络组织，使土壤修复技术得到了快速的发展。中国的污染土壤修复技术研究起步较晚，在“十五”期间才得到重视，列入了高技术研究规划发展计划，其研发水平和应用经验都与美、英、德、荷等发达国家存在相当大的差距。近年来，顺应土壤环境保护的现实需求和土壤环境科学技术的发展需求，科学技术部、国家自然科学基金委、中国科学院、环境保护部等部门有计划地部署了一些土壤修复研究项目和专题，有力地促进和带动了全国范围的土壤污染控制与修复科学技术的研究与发展工作。期间，以土壤修复为主题的国内一系列学术性活动也为中国污染土壤修复技术的研究和发展起到了很好的引领性和推动性作用。土壤修复理论与技术已成为土壤科学、环境科学以及地表过程研究的新内容。土壤修复学已经成为一门新兴的环境科学分支学科，修复土壤学也将发展成为一门新兴的土壤科学分支学科。 环境污染分为大气污染、水体污染和土壤污染，没有土壤，没有土地，老百姓只能饿死。环境污染是指由于人类活动引起环境质量下降而有害于人类以及其他生物正常生存和发展的现象。环境污染按环境要素可分为大气污染、水体污染、土壤污染和生物污染。大气污染了，人们无法呼吸；水体污染了，人们不能饮水；土壤污染了，我们没有粮食吃；生物污染了，人类可能没有肉食吃，或者人直接病死。所以说，环境污染非常可怕。这里我们只谈土壤污染。土壤是环境中特有的组成部分，它是一个复杂的物质体系，组成的物质有无机物和有机物。在地球表面，土壤处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是生态系统物质交换和物质循环的中心环节，是连接地理环境各组成要素的枢纽。植物直接生长土壤上，土壤是植物营养物质的最主要的供应地。“皮之不存，毛将焉附”；“民以食为天，食以土为本”。没有土壤，就长不出植物，更别提庄稼了。岩石上至多生长一些地衣、苔藓，水里还有一些浮游生物，人类能靠地衣、苔藓、浮游生物养活吗？所以说，土壤是最宝贵的自然资源之一，是人类赖以生存的必要条件。土壤，或者说是土地，还是人类社会演替发展的关键因素。封建地主控制了土地，统治了农民；共产党通过土地革命，赢得了广大人民的拥护。 土壤被污染后修复起来较为困难,见效慢时间长,且容易造成新的污染。利用生物方法进行修复的时候,实际上是利用生态方法,形成新的生态环境,在修复土壤的同时也不会带来新的环境危害。例如,利用一些根系植物来吸附土壤中的有害物质（重金属）,在修复土壤的同时,根系发达的此类植物还能起到固土,防止水土流失的作用,在一定程度上植物的生长也美化了环境.此外,利用一些土壤中所必须得活性菌种来作为肥料,既不会像化肥一样污染土壤和周围水体,也可以满足作物所需要的营养元素,菌体还会调节土壤微环境,带来更好的种植生长环境。 然而，各种人为与自然的因素使人类赖以生存的土壤遭受不同程度的破坏，致使原有土壤理化性质退化、丧失耕作价值，并危及食物链安全与人类自身健康。这种丧失了耕作价值的土壤称为污染土壤。 {我国农田污染十分严重，汇总统计，令人目不忍睹。}据薛惠尹报道，我国城市与工业废水年排放总量达4×1010吨，其中工业废水排出镉、汞等重金属为2700吨左右，且相当一部分污染物通过灌溉途径进入农牧业生产环境；我国大约有40%的地面水源不符合农田灌溉水质标准，直接影响灌溉农田面积约3.2亿亩；全国有8000万亩左右的农田采用污水灌溉，其中约70%主要或唯一依靠污水作为灌溉水源。灌溉水源中的镉、汞、铜、锌等重金属
污染土壤的修复技术汇总
污染土壤的修复技术汇总 几种典型的土壤污染问题 1重金属污染 采矿、冶金和化工等工业排放的三废、汽车尾气以及农药和化肥的使用都是土壤重金属的重要来源。按生物化学性质土壤中的重金属可以分为两类：第一类，对作物以及人体有害的元素，如汞、镉、铅及类金属砷等，因此，必须减少这些元素的含量使其不超过环境的容量;第二类，常量下对作物和人体有益而过量时出现危险的元素，如铜、锌、铬、锰及类金属硒等，应控制其含量，使其有益作物生长和人体健康。 2石油污染 石油污染是指在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中原油和各种石油制品进入环境而造成的污染，土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表层。石油开采过程中产生的落地油和油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥，炼油厂含油污水处理设施产生的油泥，也是我国油田土壤石油污染的主要来源。污染土壤中石油主要成分为C15-C36的烷烃、多环芳香烃、烯烃、苯系物、酚类等，其中环境优先控制污染物多达30种。 3化肥污染 化学肥料在现代化的农业生产中不仅是粮食增产的物质基础，更是农业生产资料的主体。在粮食增产中花费的贡献率在40%-60%，稳定在50%左右，但是化肥中的有毒重金属、有机物以及无机酸类等是造成土壤污染的主要来源。 4农药污染 据初步统计，我国至少有l300-1600万hm2耕地受到农药污染。造成土壤农药污染的主要是有机磷和有机氯农药。据2000年国家质检总局数据，全国47.5%的蔬菜农药残留超标，因农残超标被退回的出口农产品金额达74亿美元。 一、污染土壤的修复技术 在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术大致可分为物理、化学和生物等三种。物理修复是指通过各种物理过程将污染物特别是有机污染物从土壤中去除或分离的技术。主要包括土壤淋洗、热吸附、蒸气浸提、微波加热和异地填埋等技术。还包括多相抽提等技术，已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯等污染土壤的修复。相对于物理修复，污染土壤的化学修复技术发展较早，主要有土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化-还原技术、化学改良、光催化降解技术、电动力学修复技术和有机质改良等。土壤生物修复技术包括植物富集、微生物修复、生物联合修复和植物固定及降解等技术。利用微生物降解作用发展的微生物修复技术是农田土壤污染修复常见的一种修复技术。进入21世纪后生物修复技术得到迅速发展，成为绿色环境修复技术之一。由于我国土壤污染面积大，污染物质种类多，污染组合类型复杂等原因，单项修复技术往往难以达到预定修复目标，多种修复技术相结合
土壤微生物修复综述
土壤污染生物修复 【摘要】随着工业技术不断发达，人们生活水平不断提高的今天，严重的土壤环境污染却成为发展后的代价。所以对于污染的治理的研究成为科研工作者们的主要内容。在土壤治理方面不断革新，传统的治理手段不断淘汰，随着科学技术发展，生物修复技术将大量的被应用到土壤污染修复之中。本文主要概述了生物修复土壤污染的概念及手段。 【关键词】土壤污染，微生物修复，植物修复，重金属，有机化合物。 1 我国土壤污染现状 就目前我国土壤的污染程度来说，在污染的总体趋势上较为严峻。据2014年国家环境保护部和国土资源部联合公布的《全国土壤污染调查公报》显示，全国土壤总的超标率为 16.1%，其中耕地土壤点位超标率高达19.4%；在调查的重污染企业用地和工业废弃地点位中，超标率分别高达 36.3%和34.9%。我国受到污染的耕地面积达到了0.1亿 hm2，受到污染的耕地面积占我国总耕地面积的1/10，可以说污染的程度相当深。其中很多的耕地受到重金属的污染，总面积达到了2000 万 hm2，占总耕地面积的1/5。其中工业“三废”污染耕地1000万hm2，污水灌溉农田面积达330多万hm2，1600万hm2耕地受到农药的污染，固体废弃物堆存占地和毁田13.3万 hm2，合计占耕地总面积的10%以上。二是土壤污染危害巨大。据估算，全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万t，造成的直接经济损失超过200亿元。由土壤污染引发的农产品安全和人体健康事件时有发生，成为影响农业生产、群众健康和社会稳定的重要因素。土壤的生态环境保护与治理已引起人们的普遍关注。 2 生物修复技术 生物修复(Bioremediation)是一项清洁环境的低投资、高效益、便于应用、发展潜力较大的新兴技术，它具有成本低、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，生物修复利用生物(包括植物、微生物和原生动物)的代谢功能，吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态恢复。从参与修复过程的生物类型来划分，生物修复包括微生物修复、植物修复、动物修复和联合修复等，另外还有原位生物修复技术和异位生物修复技术等。生物修复是一种较为理想的污染治理手段。 对于土壤污染生物修复是很好的修复手段，主要是利用生物的自然新陈代谢功能对环境中的各种有害物质的浓度进行有效的降低，使得土壤中的污染物形成自然分解，这样的修复可以使得土壤自然的恢复到原始的状态，而这种修复方式对于土壤的整体结构不会造成损害。针对土壤污染治理来说，传统的修复技术都存在一定的弊端，不能够彻底的将土壤中的有害物质消除，使得二次污染很快的出现，对于土壤结构来说会造成更加严重的破坏。而采用生物修复技术则可以有效的对土壤中的有害物质进行彻底的清除，而且这种技术属于物理修复技术，其中不含有任何的化学成分，这样的修复技术可以有效保持土壤的完整性，不会对土壤中的分子结构造成破坏。而且这种技术的应用也较为简单，并且不需要较高费用的支持，在处理的效果上也较为突出，对环境不会造成负面影响，而且能够有效避免二次污染的出现，可以说这种修复技术在土壤污染治理上具有极大的
农药污染土壤的生物修复技术
农药污染土壤的生物修复技术 发表时间：2017-11-06T12:19:45.947Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：郭瑾[导读] 摘要：目前，越来越多的人认为利用活的生物体对农药污染土壤进行修复是一种十分安全可靠的方法。本文将从动物修复技术、植物修复技术和生物修复技术这三个方面来深入分析农药污染土壤的生物修复技术，以供参考。 北京西山环安环境技术有限公司北京 100176 摘要：目前，越来越多的人认为利用活的生物体对农药污染土壤进行修复是一种十分安全可靠的方法。本文将从动物修复技术、植物修复技术和生物修复技术这三个方面来深入分析农药污染土壤的生物修复技术，以供参考。 关键词：农药；污染土壤；生物修复 一、动物修复技术 土壤中的一些大型土生动物如蚯蚓和某些鼠类，能吸收或富集土壤中的残留农药，并通过其自身的代谢作用，把部分农药分解为低毒或无毒产物。动物对某种毒物的积累及代谢符合一级动力学，某种农药经某种动物体内的代谢，有一定的半衰期，一般经过5—6个半衰期后，动物积累农药达到极限值，意味着动物对土壤中污染农药的去除作用已完成。同时，土壤中还生存着丰富的小型动物种群，如线虫纲、弹尾类、稗螨属、蜈蚣目、蜘蛛目、土蜂科等，均对土壤中的污染农药有一定的吸收和富集作用，可以从土壤中带走部分农药。 二、植物修复技术 由于人们担心工厂化生产微生物的安全性和应用到环境中再次引起另一种形式的污染，一种人们普遍能够接受的、更加安全可靠的生物修复方法——植物修复技术已成为研究的热点。植物修复技术是利用植物的独特功能，并可和根际微生物协同作用，从而可以发挥生物修复的更大效能。作为一种高效的生物修复途径正在受到越来越多的重视。植物修复的机理主要包括直接吸收、根际微域对有机污染物的降解等。 1.植物直接吸收污染物 土壤环境中的有机污染物可以直接被植物吸收。有机污染物进入植物体内，有的本身形态、性质不发生改变，储存于植物组织中，这称之为植物提取；有的在植物生长代谢活动中发生不同程度的转化或降解，被转化成对植物无害的物质储存在植物组织中。如Raveton的研究结果表明，玉米苗72h可将吸收的95%的阿特拉津转化为代谢产物，而在死亡植株中，吸收量的80%仍为母体化合物。Burken从培植于含阿特拉津的土壤和沙石中的杨树的根、茎和叶中提到了阿特拉津母体及6种代谢产物，并发现培养80d后，母体化合物占标记量的比率分别为：土壤中50%以上，杨树根系38%左右，叶片中10%左右；且随着培养时间的延长，叶片中代谢产物的比率明显上升。Solanum nigrum的毛根可以吸收PCB，并可以使72%的PCB降解，其中二氯联苯的代谢产物为单羟基二氯联苯，单氯联苯的代谢产物为单羟基氯代联苯和双羟基氯代联苯。另外，有机污染物被植物根部吸收后，可以借助植物的共质体、质外体或共质体-质外体联合途径向地上部运输。如杂交杨树从土壤中吸收的TNT中，75%被固定在根系，转移到叶部的量也可高达10%。一部分有机污染物被植物吸收后，可以完全被降解并最终被矿化成二氧化碳和水。如杂交杨树可有效吸收四氯乙烯（TCE），并且可以把它降解成三氯乙醇、氯代酮，最后降解成二氧化碳。 2.根际-微生物的联合代谢作用 根际是植物根系直接影响的土壤范围，在植物的生长过程中，死亡的根系和根的脱落物是微生物的营养来源，同时根系旺盛的代谢作用可以释放一些物质进入到土壤中，包括土壤酶、糖类、醇类和酸类物质，Moser等研究表明，植物每年释放的这类物质可达植物总光合作用的10%—20%，它们与脱落的根冠细胞等一起为根区的微生物提供重要的营养物质，促进了根区微生物的生长和繁殖。由于根系的穿插，使根际的通气条件、水分状况和温度均比根际外的土壤更有利于微生物的生长，另一方面，植物又可将大气中的氧气经叶、茎传输到根中，扩散到根际周围缺氧的底质中，形成了氧化的微环境，刺激好氧微生物的生长和活性。研究表明，植物根区微生物明显比空白土壤中的微生物数量和种类多，假单孢菌属、黄杆菌属、产碱菌属和土壤杆菌属的根际效应非常明显。这些增加的微生物可以增加环境中的农药等有机物的降解，Henner等研究表明，根际环境可以加速许多农药以及三氯乙烯的降解。阿特拉津的矿化与土壤中有机碳的含量有直接关系。植物根上有菌根菌的生长，菌根菌与植物形成共生作用，具有独特的降解途径，可以代谢某些不能被自生细菌降解的有机物。植物根际是一个能降解土壤中污染物的生物活跃区，研究者针对植物宿主的正确选择、必要的植根方式和有关的微生物群落，进行了综合研究。植物根际-微生物系统的相互促进作用将是提高污染土壤植物修复能力的一个活跃领域。 三、生物修复技术 1.微生物对农药降解的代谢方式和途径 微生物的农药降解作用分为酶促降解作用和非酶促降解作用。酶促降解作用表现为：第一，微生物以农药或其分子中某部分作为能源和碳源，部分微生物能以某种农药为唯一碳源或氮源。有些能被微生物立即利用，有的则不能立即利用，需先经产生特殊酶解后再使农药降解。第二，微生物通过共代谢作用使农药降解。许多研究表明，由于某些化学农药的结构复杂，单一的微生物不能使其降解，需靠二种或二种以上的微生物共同代谢降解。此领域是目前研究的热点。第三，去毒代谢作用。微生物不是从农药中获取营养或能源，而是发展了为保护自身生存的解毒作用。非酶促降解作用：微生物活动使pH发生变化而引起农药降解，或产生某些辅助因子或化学物质参与农药的转化，如脱卤作用、脱烃作用、胺及酯的水解、还原作用、环裂解等。许多顽固性农药的好氧/厌氧生物降解途径已经被阐明，美国Minnesota大学的生物降解与生物催化数据库收集了农药等化合物的139条代谢途径、910个反应、577 种酶、328个微生物条目、247条生物转化规律、50个有机功能群，其中包含了许多农药的微生物降解代谢途径和酶类，像对硫磷、阿特拉津、2，4-D、4-硝基酚、四氢呋喃、S-三嗪、 DDT等农药的代谢途径和降解机制已经被详细列出。 2.微生物修复农药污染土壤的影响因素 农药本身的性质，尤其是内部化学键、浓度、水溶性、分子极性、生物可利用性、化合物的吸附性和环境因子（温度、盐度、pH、土壤类型、氧化还原电位、营养物质）等是影响农药生物降解和修复的主要因素。微生物对环境污染物的修复能否最终实现不仅仅依赖于其降解能力本身，而且依赖于污染物的生物可利用性以及细菌与土著微生物之间的竞争能力等其他因素。增加污染物的溶解性和生物可利用性是生物学方法进行成功修复的必要条件。土壤中农药的降解效率还与土壤中微生物活性关系密切，而土壤中微生物的活性又受多种因素影响，如农药浓度、土壤理化特性、有机物种类和含量、微生物区系组成等。