利用土壤生物和微生物对重金属的吸收、沉淀、氧化和还原作用，降低或消除重金属的污染

 

　　受重金属污染的土壤中，生存有大量能适应重金属污染环境并能氧化或还原重金属的微生物类群。  

 

    微生物对重金属首先是吸收作用，由于专性微生物区系能促进重金属参与微生物体组成，从而促进重金属被微生物吸收，减少植物摄取。因此，向污染土壤中接种专一性强的微生物可降低重金属毒性;

 

    其次是氧化作用，微生物可使还原态重金属氧化，如五色杆菌、假单胞菌能使亚砷酸盐氧化为砷酸盐，从而降低As的毒性;

 

    三是沉淀作用，在厌氧条件下，利用产H2S细菌产生的H2S与Cd2+结合生成CdS沉淀，可以降低Cd的毒性;

 

    四是还原作用，某些细菌产生的特殊酶能还原重金属。Macaskie LE(1987)发现，Citrobacter sp.产生的酶能使Pb和Cd形成难溶性磷酸盐;L.L.Barton等人发现，从含Pb、Cr6+、Zn土壤中分离的菌种Pseudomonas，能将二价铅还原为不具备毒性的胶态铅;Shehai等人发现，菌种Escherichia CoLi品系还能将高毒性的Cr6+还原为低毒性的Cr3+;抗Hg细菌如假单胞菌、大肠杆菌体内存在特殊的MMR酶系，能将土壤中的甲基汞、乙基汞、硝基汞还原为元素汞。日本有人利用此原理将富汞细菌收集起来，经蒸发、活性炭吸附等方法除去Hg。

 

    运用遗传、基因工程等高科技生物技术，培育对重金属具降毒能力的微生物，并运用于污染治理是目前环境科学研究中活跃的领域。

 

　　植物对污染物有一定的耐性，有些植物能使污染物在植物体内外局部富集，如使重金属在植株根部细胞壁沉淀而“束缚”其跨膜吸收，或与某些蛋白质、有机酸结合生成具生物活性的解毒形式，从而提高了对重金属伤害的忍耐度。

 

    对于重金属污染土壤，可种植抗污染且能富集重金属的植物加以去除，但过程较缓慢，这种形式可使土壤中重金属逐年递减。在Cd污染较重的土壤，可种植柳属的某些植物、羊齿类铁角蕨属植物、野生苋、十字花科遏蓝菜属，其中遏蓝菜属的Thlaspi Cacruleslaus可使体内的Cd高达5 000～7 000mg/kg;对于Cd污染不重的土壤，可种植对Cd有一定耐性的经济作物如芋麻。对Ni污染土壤可种植耐Ni十字花科植物。瑞典的TommyLandberg等人发现，植物对重金属吸收与电渗滤有关，P营养与土壤中的金属螯合物有关。向根系通直流电能加强植株对重金属的吸收，增施硫酸盐和磷酸盐化肥能使植株枝干部重金属富集大增。由于重金属在植物体内分布是根大于茎叶，故收获植物时应连根拔起。

 

    另外，生物聚合物如淀粉、藻类、纤维类物质等与植物吸收重金属都有一定的关系。（和茶网）