在土壤污染严重的形势下,相关专家建议,通过农艺手段如增加土壤有机质、施用土壤调理剂、采用生物吸收法等能够钝化、减轻甚至修复大多数的超标土壤。特别是微生物修复技术将是土壤生态修复的重要发展方向。
自然界中,微生物是十分重要的污染物分解者,而目前在土壤修复领域,微生物修复技术正日渐受到关注。在河南和江苏等地,受污染的土壤经过微生物修复,基本恢复了耕地功能。
“微生物是自然界重要的污染物分解者,微生物修复技术被公认为是具潜力的修复技术。”土壤修复专家表示。
微生物修复概念及原理
微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群,在适宜环境条件下,促进或强化微生物代谢功能,从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术。微生物修复的实质是生物降解,即微生物对物质(特别是环境污染物)的分解作用。由于微生物个体小、繁殖快、适应性强、易变异,所以可随环境变化产生新的自发突变株,也可能通过形成诱导酶产生新的酶系,具备新的代谢功能以适应新的环境,从而降解和转化那些“陌生”的化合物微生物对土壤中的有毒污染物的降解主要包括氧化反应、还原反应、水解反应和聚合反应等。
记录实际使用生物修复是在1972年,于美国宾夕法尼亚州的Ambler清除管线泄露的汽油。1989年,美国阿拉斯加海域受到大面积石油污染以后才大规模应用生物修复技术。除美国外,欧洲各国、加拿大等在生物修复方面也有很大的发展。
微生物技术助力土壤修复
随着我国经济社会的快速发展和人口的不断增加,土壤污染总体上呈加剧趋势。一些地区粮食重金属含量超标的情况十分严重。国土资源部副部长、国务院第二次全国土地调查领导小组办公室主任王世元介绍,全国中重度污染耕地大约有近5000万亩。
据了解,当前我国土壤污染呈转移扩散之势,出现了由工业向农业扩散、城区向农村蔓延、地表向地下渗透、上游向下游转移、水土污染向食物链延伸的趋势,加强土壤污染防治已刻不容缓。
严峻的污染问题催生了土壤污染修复行业,各种土壤修复技术也应运而生。除了传统的化学、植物等修复路径之外,微生物修复近年来越来越活跃。
此前,中国高科技产业化研究会公布的新结果显示,通过微生物修复,可使镉污染产区稻米上餐桌。也就是说,通过微生物修复技术,原本受污染土地的农作物不再“危险”。
从目前来看,微生物修复是具发展和应用前景的生物修复技术,人们在微生物材料、降解途径以及修复技术研发等方面取得了一定的研究进展,并展示了一些成功的修复案例。然而,由于多数人对于微生物修复技术缺乏了解,该技术及产品的推广难度较大。从国家层面上看,一方面是土壤污染不断加剧,另一方面则是土壤污染的防治和修复技术落后,尤其是政府对土壤污染治理与修复领域的研发投入偏弱。
“与大气、水污染治理相比,我国的土壤污染治理几乎没有起步,总体差距较大。但一旦市场打开,规模将远远大于大气和水污染的治理。”环保部生态司司长庄国泰表示。针对日益加剧的土壤污染情况,中国环境保护部官员近期在北京表示,《土壤污染防治法》已被列入本届高国家权力机关的立法规划。国家层面的《土壤环境保护和污染治理行动计划》(即“土十条”)快将于今年内出台。中国拟用五年左右时间遏制土壤污染恶化趋势。这意味着,微生物修复技术有望快速进入土壤修复市场并产生巨大的经济效益。