电力仪器资讯:土壤是人类赖以生存的主要自然资源,是人类农业生产活动的物质基础之一,是难以再生的自然资源,其利用的好坏决定着农业生产的远景和人类文明的发展。现代农业的呈现改变了自然界原有状况,为追求高产优质,导致水肥和化学农药的大量利用,使土壤污染成为全球性的主要环境题目之一。除此之外,在产业生产、石油开采、交通运输、畜禽养殖及居民生活等工农业生产生活过程中也会排出大量有机污染物,如多环芳烃(PAHs、多氯联苯(PCBs及抗生素(ATBs等,使土壤污染进一步加剧。因此,展开污染土壤修新生动,促进土壤的庇护和可持续利用,多功能电能表现场校验仪对实现社会经济可持续发展具有重要作用和意义。
本文就目前国内外土壤污染的生物修复技术及机理进行了具体综述,并对污染土壤的动物修复技术研究进行了初步展看。1土壤污染的修复
土壤污染修复的研究起始于20 世纪70 年代后期,在过往的近40 年时间里,欧、美、日、澳等国制定了大量的土壤污染修复计划,投资研制了很多土壤污染修复相干的技术及设备,积累了大量污染现场修复技术及工程应用经验,成立了众多的土壤污染修复公司与组织,使土壤污染修复技术研究与应用得到了快速发展。我国的土壤污染修复技术研究起步较晚,直到“十五”期间才遭到足够重视,并列进国家高技术研究发展计划领域,研究程度与应用经验同美、英、德、荷等国有很大差距。
开关柜通电试验台为了适应土壤庇护和土壤环境科学发展的需求,国家自然科学基金委员会等国家相干部委有计划地设置了一些土壤污染修复研究计划与专题,极大地促进与带动了国内土壤污染节制与土壤污染修复技术的研发。此间,以土壤污染修复为主题的国内系列学术活动也为我国土壤污染修复技术的研发起到了很好的引领与推动作用,土壤污染修复理论与技术成为土壤科学、环境科学研究的新内容。土壤污染修复是指通过物理的、化学的和生物的方法,接收、降解、转移和转化土壤中的污染物,使污染物浓度降低到可以接受的程度,或将有毒有害的污染物转化为无害物质的过程。同物理修复和化学修复方法比拟。
生物修复具有可基本连结土壤理化性质、污染物降解彻底、处理用度较低和应用广泛、不易产生二次污染、适应于大面积土壤污染的修复等特点。生物修复由于具有低耗、高效、环境安全及纯生态过程等的显著优点,成为土壤环境修复的最活跃的研究领域。根据土壤受污染的类型,可以将污染土壤的生物修复分为无机污染(如重金属等土壤和有机污染(如农药、石油、抗生素等土壤的生物修复两大类。其中,有机污染土壤的生物修复是目前污染修复研究的热门领域,本文重点先容有机污染土壤生物修复的研究进展及相干修复机理。2有机污染土壤生物修复技术
生物修复技术(Bioremediation的研究始于20 世纪80 年代中期,到20 世纪90 年代起头有了成功应用的实例。
广义的土壤污染生物修复是指通过土壤生物(包含植物、动物及微生物单独作用或联合作用接收、降解和转化土壤中的污染物,使土壤污染物含量降低或将有毒有害物质转化为无害物质的过程。生物修复分为微生物修复、植物修复和动物修复3 种,并以微生物修复及植物修复的研究和应用最为广泛。狭义的土壤污染生物修复特指微生物修复,即通过微生物将土壤有机污染物作为碳源和能源,将其分解为CO2 和H2O 或其他无害物质的过程。2.1 有机污染土壤的植物修复技术
2.1.1 土壤污染植物修复研究进展
自20 世纪80 年代问世以来,植物修复技术研究迅速发展。
植物修复(Phytoremediation是指通过利用植物忍耐或超量接收积累某种或某些化学元素的特性,或利用植物及其根际微生物将污染物降解转化为无毒物质的功能,利用植物在生长过程中对环境中的某些污染物的接收、降解、过滤和固定等特性来净化环境污染的技术。包含利用植物积累/超积累功能的植物接收修复、利用植物根系节制污染分散及恢复活态功能的植物不变修复、利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附功能的植物过滤修复等。能利用植物修复的污染物有重金属、农药、石油和持久性有机污染物、炸药、放射性核素等,并构成了包含络合诱导强化修复、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套技术以及纳米-植物联合修复技术等。
该技术的关键在于选择具有高产及高往污能力的植物,弄清植物生长对土壤及其生态环境的适应性。2.1.2 有机污染土壤植物修回复复兴理
在有机污染物的植物修复中,有机污染物的理化性质、环境条件、植物种类等都影响着修复结果。植物对土壤有机污染物的修回复复兴理有3 种。(1植物对有机污染物的直接接收分解与蒸腾作用:一般来讲,植物从土壤中直接接收有机污染物,将其代谢分解,并经过木质化作用使其成为植物的一部分,如木质素等,蕴躲于植物细胞的不同位点或通过矿化作用使其彻底分解为CO2和H2O也可以利用植物的挥发作用往除土壤中有机污染物还有的可以通过植物叶子的蒸腾作用释放到大气中往。研究表明。
污染物经根直接接收取决于其在土壤中的浓度和植物的接收率和蒸腾率,而蒸腾作用是决定植物修复中接收速度的关系变量,它又与植物的种类、叶面积、养分、土壤水分和风力条件以及相对湿度有关。土壤中有机污染物的种类、浓度,植物种类、叶面积、根结构、土壤养分、水分、风力、相对湿度等均影响着土壤中有机污染物的直接接收。(2植物根系分泌物(包含一些酶类到土壤中,加速土壤的生化反应,促进有机污染物的修复:植物根系能分泌一些营养物质,如糖类、醇、蛋白质等,供土壤微生物生存植物根系还能分泌一些特殊的化学物质,如有机酸等,可以改变土壤的pH等,从而有利于污染物的分解。
研究表明,根系(根须发达的植物能促进根际微生物对除草剂等有机污染物的吸附、降解,植物根系释放到土壤中的酶也可以直接降解有机污染物。此外,植物灭亡后释放到环境中的酶也可继续发挥分解作用。已有科研工作者利用植物根系中的硝基还原酶对含硝基的有机污染物进行降解的报导,类似的研究也发现了植物根系中的脱卤素酶和漆酶,可被用来降解含氯有机污染物。固然植物酶在各种杀虫剂等外来有机物在植物细胞内降解过程中起很重要的作用,但植物修复还是需要依靠整个植物系统来完成,植物的生长可以中和土壤pH,吸着或螯合重金属,酶被庇护在植物体内或吸附在植物表面,不至于遭到毁伤。
因而能较长时间连结降解土壤中有机污染物的活性。美国EPA 实验室从淡水沉积物中鉴定出来自植物的5 种可以分解相干有机污染物的酶:脱卤酶、硝酸还原酶、过氧化物酶、漆酶和腈水解酶。因此,在筛选新的降解植物或研究有机污染物降解机理的时候需要关注这些酶系,并且注意发现新酶系。(3根际-微生物的联合代谢作用:植物是一个有效的土壤污染处理系统,它同其根际微生物共同利用其生理代谢特性担负着分解、富集和不变污染物的作用。根际是植物根系直接影响的土壤范围,是指在植物根系分泌的有机物作用下,与其pH、EH、微生物等组成的一个特殊的微生物环境,根系分泌物与根际微生物间存在着复杂的彼此关系。
Moser 等(1983研究以为,植物每年释放到土壤中的物质可达植物总光合作用产物的10%~20%,它们与脱落的根冠细胞等一起为根际微生物提供重要的营养物质,促进了根际微生物的生长与繁殖。由于根系生长的穿插作用,使根际的通气状况、水分含量和温度均比根际外的土壤更利于微生物的生长另一方面,植物将大气中的氧气经叶、茎输送到根系中,分散到根际周围缺氧的土壤。
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