引言
我国一些地区土壤污染较为严重，很大程度上对于社会经济和人民健康生活有了重要的影响。以往的土壤污染修复技术主要是物理技术和化学技术，而近年来生物修复技术在土壤污染治理中得到了广泛的应用。生物修复技术可以在吸附、代谢和降解的作用下，以自然的方式降低土壤中污染物的浓度，降低土壤毒性，保护生态系统。生物修复技术的特点是成本低、效益高、操作简单、应用灵活等，在土壤污染防治具有重要的意义。
1 土壤污染现状
随着城市化进程的加快和工业经济的快速发展过程中，工程项目越来越多，致使废弃物不断增加，对土地造成更大的压力。此外，随着人们生活水平的提高，汽车数量也在不断增加，导致废气排放量急剧增加。汽车尾气中的一些重金属通过大气传输和植物吸附进入土壤，增加了土壤污染的情况。因此，针对当前土壤污染问题，需要做好土壤污染防治。
2 土壤污染种类及影响
2.1 有机物
土壤中的很多的有机污染物是由于过度使用化肥和农药造成的。目前，我国农村土壤有机质污染最为严重。另外一些工业生产厂附近存在严重的土壤有机物污染问题。
2.2 重金属
重金属污染是土壤污染的主要要素，常见的重金属有铅、锌、汞、镉等。在现实中，当重金属进入土壤后难以降解，且因其成分复杂，流动性差[3]，会长期滞留于土壤中。
2.3 微生物病原
微生物导致的土壤污染主要是由于携带病原体的人和动物的粪便进入土壤。当人们接触到被污染的土壤时，很容易感染病毒和细菌，或者食用被病原微生物污染的蔬菜，这也会导致很多疾病的发生。
3土壤污染治理中生物修复技术的应用
3.1植物修复技术
植物修复技术利用植物自身具有的清除、绿化、稳定等作用，去除环境中的污染物，使污染物对环境的伤害程度降低甚至消失。主要方法包括萃取、蒸腾、过滤和沉淀等，其采用高富集植物去除重金属，其间需要种植植物，并将植物收获进行处理，对土壤环境的扰动较小，达到生态恢复的目的，治理效果良好且成本较低，后期处理比较容易，无二次污染。因此，在土壤污染治理领域，植物修复技术具有十分广泛的应用前景。
目前，该方面研究主要集中在植物对土壤酶活性、根际微生物数量和群落结构的影响等方面。因其成本较低，相较于其他污染场地土壤修复技术具有较大的潜能。但该技术同样存在修复时间长、效率低的劣势；另外，植物所能触及到的土壤范围不大，在实际应用中容易受到限制。因此，将植物与微生物或动物进行联合修复更具有应用前景。如蚯蚓-凤仙花/紫茉莉/西伯利亚鸢尾联合修复石油烃污染场地，其修复效果显著高于单独的动物或植物修复，同时过氧化氢酶、多酚氧化酶的活性均显著提高。另有研究发现，根瘤菌－植物联合修复有机污染土壤能显著提高土壤脱氢酶活性和修复效果。
3.2微生物修复技术
通过生物强化和生物刺激两种方式，使得土壤中有毒有害物质被吸收、降解、转化、去除的过程称为微生物修复。目前，修复有机污染场地的微生物主要分为细菌、真菌两大类。研究发现，假单胞菌、芽孢杆菌、侧耳菌等广泛存在于有机污染场地中，经生物刺激和生物强化后对石油烃、氯代烃和多环芳烃等有机污染物具有较好的降解效果。
3.2.1细菌修复技术
污染物进入土壤后会改变土壤的理化性质，短期内不利于土著微生物的生存；其中细菌的种类和数量最多。细菌在有机污染场地的修复过程中起着至关重要的作用。细菌降解有机物的过程往往以有机污染物作为碳源，通过细菌胞内加氧酶的作用，促进有机污染物的降解。目前发现的可降解有机污染物的细菌种类繁多，细菌种类不同，对于有机污染物的降解能力也会不同，其中假单胞菌是降解能力最强、降解范围最广的菌属。研究发现，假单胞菌以葡萄糖为碳源，对四溴双酚A的降解效率高达90%。细菌降解有机物的速率与有机物的结构复杂程度成反比。现已证实，细菌对低环多环芳烃的降解效果较好，对高环多环芳烃降解效果欠佳。细菌修复技术因为菌体活性好、降解速率高、竞争能力强、易适应新环境等优点，在污水生物处理、堆肥等工程中得到了广泛应用。但我国工业废弃场地污染越发趋于复合化，多种有机物并存，仅利用某一种或某一类有机物作为碳源进行降解的细菌不具有广谱性，不再具备绝对优势。
3.2.2真菌修复技术
土壤有机污染物的降解过程中实际是真菌在发挥主导作用。主要因为有机物较强的疏水性会使其被牢牢吸附在土壤颗粒上，生物可利用性极低。但是真菌菌丝可以扩大土壤之间的间隙，从而使得有机污染物的暴露几率大大增加，降解效率也随之增加。真菌独特优势在于其生理特性与细菌有着明显的差异。首先，真菌菌体是丝状生长，在土壤中能形成菌丝网络，并通过产生胞外酶或自由基，主动接近并吸附在土壤中的有机污染物上，且具有一定的广谱性；其次，真菌的胞外酶的底物范围非常广，可以攻击多环芳烃、石油烃和卤代烃等多种典型有机污染物；同时，真菌的存在也有利于提高土壤中其他细菌和植物根系的协同修复能力微生物间的相互作用或共代谢是微生物修复的常用方法。从受多环芳烃污染场地中分离出的真菌子囊菌与土著细菌鞘氨醇单胞菌协同修复菲污染土壤，比单独真菌或细菌降解效果均显著提高，并能提高土著菌群的生物多样性和物种丰富度。
3.3植物-微生物复合修复技术
植物-微生物复合修复技术结合了植物修复和微生物修复的优点，微生物与重金属发生反应，在新陈代谢过程中，根际土壤中污染物的生物有效性与稳定性会随之发生改变，进一步增强了超积累植物对重金属的累积，不仅可以去除重金属，也可以调控植物修复过程，增强土壤污染的修复效果。同时，微生物和植物具有一定的共生作用，微生物促进植物生长，植物为微生物提供营养物质。微生物分泌的铁载体、吲哚乙酸、植物激素等物质帮助植物快速生长，而植物根系提供有机酸、有机质、糖类等代谢物质使得微生物快速繁殖，两者同时提升了联合修复的效率。因此，在修复的过程中，微生物可直接或间接地提高植物修复重金属的效率：直接活化污染物促进植物吸收，或间接提高植物对污染物的耐受性和生长能力，增强植物对污染物的累积作用。
结束语
综述了土壤污染治理的生物修复技术，及其面临的挑战以及复杂场地环境对关键微生物的影响以及外加微生物与土著微生物之间的竞争。针对目前土壤生物修复面临的生物修复时间长、效果差和不稳定等挑战，提出生物修复技术，是实现当前城市有机污染场地高效、低成本修复的发展趋势。
参考文献：
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