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生物是如何修复重金属污染土壤

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生物是如何修复重金属污染土壤

发布日期:2019-12-23 作者: 点击:

  生物修复技术是一种利用生物代谢活动来控制环境污染,降解和转化土壤中的有机化合物,或者转化并固定重金属使其成为无害形式的技术。 与物理和化学修复相比,该技术经济有效,成本较低,对环境的干扰较小,可防止二次污染,并且产品大多是稳定,无害的物质,例如水,氧气,二氧化碳等。 

  近年来,生物修复技术和应用已占美国市场份额的10%左右,并且也已在中国应用。 生物修复也有一定的局限性,例如控制的难度和时间跨度长。 以巨虫草为例,将土壤中的镉含量降低到2 mg / kg到0.3 mg / kg,理论上需要4-5年,这在很大程度上受生物体的代谢活动和生长周期的限制。 动物修复技术是一种利用可以在土壤中存活的动物吸收某些污染物的技术。 这些动物可以吸收污染土壤中的重金属,减少其含量,从而降低污染水平。 

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  例如蚯蚓以有机物为主要食物。 通过对土壤中有机物的取食活动影响土壤的理化性质变化,并减少土壤污染的程度。 此外,蚯蚓的活动可以促进土壤中植物的生长,改善周围的生态环境,具有非常积极的生态作用。 研究表明,蚯蚓可以吸收土壤中的重金属铅和镉,并使其富含铅/镉-金属硫蛋白,并减少污染。 在受重金属污染的土壤中,通常会富含各种抗重金属微生物,并从中选择合适的抗微生物。 这些微生物可以改变重金属的形式和特性,并固定,转化或移动它们以减少污染。 是通过微生物的吸附和富集。 一些微生物可以依靠电荷的存在来吸附相关的金属离子或使其富集在表面上。 

  例如根霉可以有效地吸附铜离子; 产生碱的细菌可以在弱酸条件下有效吸附铜离子和铅离子。 里氏木霉可以有效吸收锌离子和铅离子。是它可以依靠微生物的生物转化。 例如,氧化还原反应,某些微生物可以改变金属离子的化合价态,或可以改变离子对元素物质的有机态,而某些重金属则可以减少甚至消除过程中的有害性。 研究发现,烟草头孢菌素F2在含有二氯化汞的液体培养基中的生长终将使溶液中的汞含量降低约90%,这表明头孢菌素F2可以将二氯化汞还原为汞。 在此过程中,少量的汞将被挥发和吸附,并且大部分将沉积在培养液的底部。 此外,甲基化,脱甲基化和复杂的反应都可以减少或消除重金属的毒性作用,从而减少污染的可能性。

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