本文關(guān)鍵詞：土壤重金屬污染的生物修復(fù)研究進(jìn)展　出處：《林業(yè)科學(xué)》2017年05期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 土壤重金屬 生物修復(fù) 植物修復(fù) 微生物修復(fù) 研究進(jìn)展

【摘要】：近些年,土壤重金屬污染日益嚴(yán)重,已對(duì)人類健康和社會(huì)發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。同時(shí),土壤污染修復(fù)技術(shù)也飛速發(fā)展,尤其是生物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展,為重金屬污染修復(fù)提供了更為高效、綠色的手段。本文對(duì)生物修復(fù)特點(diǎn)、發(fā)展歷程、植物修復(fù)和微生物修復(fù)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,期望能對(duì)土壤重金屬污染生物修復(fù)的研究提供參考。近些年來(lái),生物修復(fù)領(lǐng)域引進(jìn)了系統(tǒng)生物學(xué)、宏基因組學(xué)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等方法,用整體的、系統(tǒng)的眼光看待生物修復(fù)過(guò)程,以此解決生物修復(fù)技術(shù)在不同環(huán)境條件下效果不穩(wěn)定等問(wèn)題,這對(duì)其產(chǎn)生了意義深遠(yuǎn)的影響。在植物修復(fù)方面,研究集中在利用轉(zhuǎn)基因植物修復(fù)污染、利用細(xì)胞工程技術(shù)強(qiáng)化植物修復(fù)和發(fā)展農(nóng)作物類超積累植物等方面。微生物修復(fù)的研究重點(diǎn)在于微生物的篩選改造以及植物-微生物聯(lián)合修復(fù)。生物修復(fù)的發(fā)展面臨諸多問(wèn)題,首先,現(xiàn)階段的研究主要集中在實(shí)驗(yàn)室和小規(guī)模樣地階段,大規(guī)模環(huán)境修復(fù)的案例還很少,有些修復(fù)手段雖然在實(shí)驗(yàn)室取得較好效果,可一旦應(yīng)用于工程實(shí)際,因外部環(huán)境變的復(fù)雜且不可控,就會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題,其次,單純的生物手段很難修復(fù)重度重金屬污染土壤,因?yàn)樯镄迯?fù)的基礎(chǔ)是生命的新陳代謝活動(dòng),每種生物對(duì)重金屬都有一定的耐受范圍,超出范圍,生物修復(fù)的效果就會(huì)大打折扣;最后,生物修復(fù)效果的不穩(wěn)定問(wèn)題也是其難以大規(guī)模應(yīng)用的重要原因。對(duì)于以上問(wèn)題的解決可以從以下5方面入手:1)培養(yǎng)、選育超積累植物,篩選更加適合的微生物作為生物材料進(jìn)行環(huán)境修復(fù)植物和微生物的篩選和培育是生物修復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ),生命寶庫(kù)巨大且神秘,需要研究人員的不懈探索;2)利用現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)生物材料進(jìn)行改造,如轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞雜交技術(shù)和生物誘變技術(shù)等因?yàn)樽匀坏闹参锖臀⑸镌趹?yīng)用于重金屬修復(fù)時(shí)存在諸多劣勢(shì),需利用現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造,以提高其對(duì)環(huán)境的耐受性和修復(fù)效率;3)將生物修復(fù)重金屬污染作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行研究,通過(guò)基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)的研究,了解系統(tǒng)中生命的代謝途徑和調(diào)控機(jī)制,運(yùn)用系統(tǒng)生物學(xué)和生物信息學(xué)的方法,整體把握整個(gè)生物修復(fù)過(guò)程,提高生物修復(fù)效果的穩(wěn)定性;4)新技術(shù)、方法的應(yīng)用現(xiàn)階段在土壤修復(fù)領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn),如環(huán)保新材料沸石等土壤調(diào)理劑的應(yīng)用可有效改善土壤性質(zhì),提高植物和微生物的修復(fù)效率,增強(qiáng)生物對(duì)污染物的抗性,生物修復(fù)的知識(shí)體系應(yīng)不斷吸收新的技術(shù)方法,使之更加高效、完善;5)發(fā)展聯(lián)合修復(fù)方式任何一種修復(fù)手段都有其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),單一的修復(fù)方式往往很難達(dá)到效果,在實(shí)際修復(fù)過(guò)程中應(yīng)取長(zhǎng)補(bǔ)短,綜合運(yùn)用各種修復(fù)技術(shù)和手段。對(duì)于生物修復(fù)來(lái)說(shuō),超積累植物、功能微生物、物理化學(xué)環(huán)保新材料的綜合應(yīng)用是未來(lái)發(fā)展的主要方向和目標(biāo)�，F(xiàn)有的土壤重金屬鈍化、固定化技術(shù)只是將重金屬暫時(shí)封存,很容易造成二次污染,難以達(dá)到徹底修復(fù)的目的。因此發(fā)展能徹底將重金屬?gòu)耐寥乐幸瞥蚯宄募夹g(shù)才是未來(lái)研究方向。
[Abstract]:In recent years, the pollution of heavy metals in soil is becoming more and more serious, which has caused serious threat to human health and social development. Meanwhile, the technology of soil remediation is developing rapidly, especially the development of bioremediation technology, which provides a more efficient and green way for heavy metal pollution remediation. In this paper, the characteristics, development process, phytoremediation and microbial remediation of bioremediation are reviewed, hoping to provide references for bioremediation of heavy metal contaminated soil. In recent years, the introduction of the bioremediation field of systems biology, metagenomics, transgenic technology and other methods, see the bioremediation process as a whole, the vision system, in order to solve the problem of bioremediation technology in different environmental conditions such as the effect of instability, which produce a far-reaching influence. In phytoremediation, the research focused on the use of genetically modified plants to repair pollution, the use of cell engineering technology to enhance phytoremediation and the development of crop hyperaccumulator plants. The focus of microbial remediation is the screening of microbes and the combination of plants and microorganisms. The development of bioremediation are faced with many problems, first of all, the present study mainly concentrated in the laboratory and small scale sample stage, large-scale environmental remediation case is rare, although some repair methods achieved good effect in the laboratory, once applied in engineering practice, because of the external environment is complex and uncontrollable, there will be a series of the problem, second, purely biological means it is difficult to repair severe heavy metal pollution in soil, because the foundation of bioremediation is the life of every living The new supersedes the old. activities of heavy metals have a certain tolerance range, beyond the scope of the bioremediation effect will be greatly reduced; finally, the unstable problem of bioremediation is difficult to large-scale applications the important reason. To solve the above problems can be from the following 5 aspects: 1) cultivation and breeding of hyperaccumulator plants, screening and breeding as biological materials for environmental remediation plants and more suitable for the screening of microbial microbial bioremediation technology is the basis of life, treasure huge and mysterious, need unremitting exploration and research staff; 2) transformation the biological materials using modern biological technology, such as cell fusion technology, transgenic technology, cell hybridization and biological mutation technology because of natural plants and microorganisms used in remediation of heavy metal have many disadvantages, need to reform the use of modern biotechnology, in order to improve its resistance to the environment and repair efficiency; 3) the bioremediation of heavy metal contaminated as a system of research, the research of proteomics by genomics, understanding, and metabolic pathways in the system of life The regulation mechanism, using the method of system biology and bioinformatics, the overall grasp of the bioremediation process, improve the stability of bioremediation; 4) new technology, the application of the method at present in the field of soil remediation of new technologies and new methods continue to emerge, such as the application of environmental protection and new materials such as zeolite soil conditioner can effectively improve the soil nature, improve repair efficiency of the plant and microbial biology, enhanced resistance to pollutants, bioremediation of knowledge system should continue to absorb new technology and methods, to make it more efficient and perfect; 5) the development of joint repair any kind of repair method has its advantages and disadvantages, repair single way is often difficult to achieve the effect of in the actual repair process, should learn from each other, the comprehensive use of various repair techniques and methods. For bioremediation, the integrated application of superaccumulative plants, functional microbes and physical and chemical environmental protection materials is the main direction and goal of future development. The existing technology of soil heavy metal passivation and immobilization is only temporarily sequestration of heavy metals. It is easy to cause two pollution, and it is difficult to achieve the purpose of complete restoration. Therefore, the development of the technology to remove or remove the heavy metals from the soil is the future research direction.
【作者單位】： 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所林木遺傳育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家林業(yè)局林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家林業(yè)局引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)林業(yè)科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目“生化黃腐酸高效發(fā)酵菌種及生產(chǎn)工藝引進(jìn)”(2013-4-54)
【分類號(hào)】：X53
【正文快照】： 化學(xué)上依據(jù)密度把金屬分為重金屬和輕金屬,把密度大于4.5 g·cm-3的金屬稱為重金屬。環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域所說(shuō)的重金屬指:汞、鎘、鉛、鉻、銅、鋅以及類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬(栗萍,2014)。重金屬污染是長(zhǎng)期工業(yè)生產(chǎn)、無(wú)序排放、積累而產(chǎn)生的。重金屬在土壤中不容易被移除,而

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本文編號(hào)：1340673