土壤重金属污染的生物修复研究进展

近些年,土壤重金属污染日益严重,已对人类健康和社会发展造成严重威胁。同时,土壤污染修复技术也飞速发展,尤其是生物修复技术的发展,为重金属污染修复提供了更为高效、绿色的手段。本文对生物修复特点、发展历程、植物修复和微生物修复的研究进展进行综述,期望能对土壤重金属污染生物修复的研究提供参考。近些年来,生物修复领域引进了系统生物学、宏基因组学、转基因技术等方法,用整体的、系统的眼光看待生物修复过程,以此解决生物修复技术在不同环境条件下效果不稳定等问题,这对其产生了意义深远的影响。在植物修复方面,研究集中在利用转基因植物修复污染、利用细胞工程技术强化植物修复和发展农作物类超积累植物等方面。微生物修复的研究重点在于微生物的筛选改造以及植物-微生物联合修复。生物修复的发展面临诸多问题,首先,现阶段的研究主要集中在实验室和小规模样地阶段,大规模环境修复的案例还很少,有些修复手段虽然在实验室取得较好效果,可一旦应用于工程实际,因外部环境变的复杂且不可控,就会出现一系列的问题,其次,单纯的生物手段很难修复重度重金属污染土壤,因为生物修复的基础是生命的新陈代谢活动,每种生物对重金属都有一定的耐受范围,超出范围,生物修复的效果就会大打折扣;最后,生物修复效果的不稳定问题也是其难以大规模应用的重要原因。对于以上问题的解决可以从以下5方面入手:1)培养、选育超积累植物,筛选更加适合的微生物作为生物材料进行环境修复植物和微生物的筛选和培育是生物修复技术的基础,生命宝库巨大且神秘,需要研究人员的不懈探索;2)利用现代生物技术对生物材料进行改造,如转基因技术、细胞融合技术、细胞杂交技术和生物诱变技术等因为自然的植物和微生物在应用于重金属修复时存在诸多劣势,需利用现代生物技术对其进行改造,以提高其对环境的耐受性和修复效率;3)将生物修复重金属污染作为一个系统进行研究,通过基因组学、蛋白质组学的研究,了解系统中生命的代谢途径和调控机制,运用系统生物学和生物信息学的方法,整体把握整个生物修复过程,提高生物修复效果的稳定性;4)新技术、方法的应用现阶段在土壤修复领域的新技术、新方法不断涌现,如环保新材料沸石等土壤调理剂的应用可有效改善土壤性质,提高植物和微生物的修复效率,增强生物对污染物的抗性,生物修复的知识体系应不断吸收新的技术方法,使之更加高效、完善;5)发展联合修复方式任何一种修复手段都有其优势和劣势,单一的修复方式往往很难达到效果,在实际修复过程中应取长补短,综合运用各种修复技术和手段。对于生物修复来说,超积累植物、功能微生物、物理化学环保新材料的综合应用是未来发展的主要方向和目标。现有的土壤重金属钝化、固定化技术只是将重金属暂时封存,很容易造成二次污染,难以达到彻底修复的目的。因此发展能彻底将重金属从土壤中移除或清除的技术才是未来研究方向。     

生物炭对重金属污染的修复作用研究进展

指出了随着国家对环境保护的重视,重金属污染带来的环境问题也越来越受到广大科研工作者的关注。生物炭作为新兴吸附剂,因其低成本、吸附性能高、孔隙度大且含碳量高成为理想的吸附材料,对水体、大气中的重金属污染具有有效的吸附作用,能减轻环境污染,提升生态质量。从生物炭的具体研究现状进行了论述,并对生物炭修复重金属污染土壤领域的发展进行了展望。     

浅析生物炭修复土壤重金属污染研究进展

近年来,随着城市化进程加快和工业的迅速发展,导致工业排放废弃物数量增加并且使得土壤污染加剧,其中最为严重的是重金属污染,不仅不利于经济发展而且危害到了人们的健康。生物炭作为一种新型绿色修复剂引起广泛关注,生物炭是缺氧或限氧条件下加热生物质制得的高度芳香化富含碳的固态物质。许多学者对利用生物炭改良环境污染土壤进行了各种研究。文章主要针对生物质炭修复重金属污染土壤的污染效果和治理机制进行讨论分析,最后,从当前研究中存在的不足以及对今后的研究重点和方向进行了展望。     

重金属污染土壤的生物修复

分析了重金属的危害、土壤中重金属的六大来源及污染特点,提出了目前主流治理技术——生物修复技术,并与其它技术进行了比较。详述了该技术的分类及其优劣,展望了生物修复技术的前景。     

木本植物对重金属污染土壤修复的研究进展

土壤重金属污染已成为全球性的问题。文章简要介绍了土壤重金属污染的植物修复作用,就木本植物对重金属污染土壤的耐性机制以及其在重金属污染土壤方面的作用和优势研究进展做一综述,为进一步利用木本植物治理土壤重金属污染研究提供依据,并指出目前木本植物修复重金属污染土壤的发展趋势。     

重金属污染土壤修复技术研究进展

指出了重金属污染已经遍及世界各国,尤其是像中国这样的发展中国家更为严重。由于不同的重金属在土壤中有着不同的存在形式,因此给重金属污染土壤的修复造成极大的困难。从物理化学修复、植物修复、工程技术、农业生态修复等方面,对国内外重金属污染修复技术进行了综述。以期为国内重金属污染土壤的修复提供科学依据和技术支持。     

杨树修复土壤重金属污染研究进展

该文从土壤重金属对杨树生长及生理指标的影响、重金属在杨树体内富集规律及提高杨树修复重金属污染土壤的强化措施等3个方面介绍了杨树修复土壤重金属污染的研究进展,并对该领域今后的研究方向提出展望.     

杨树修复重金属污染土壤的研究进展

总结杨树修复重金属污染土壤的优势、富集能力强杨树种/品种/无性系的筛选方法、重金属在杨树体内的富集和分配特性、重金属对杨树的影响及提高杨树对重金属污染土壤修复能力的措施,提出今后该领域研究重点。     

城市土壤的重金属污染及生物治理

随着城市化在全球范围内的飞速发展,以及城市人口的不断增长,客观上需要增加对城市生态环境的了解,以及研究城市生态环境与人类健康之间的相互关系。城市土壤是城市生态环境的重要组成部分,对城市的可持续发展有着重要意义。在城市环境中,各种各样的人类活动,将大量的重金属带入城市土壤中,造成这些元素在土壤中的积累,并通过大气、水体或食物链而直接或间接地威胁着人类的健康甚至生命。因此,研究城市土壤的重金属污染的来源、含量分布、化学形态、积累的生物效应及其污染的修复具有重要的意义。     

植物修复土壤重金属污染的研究进展

植物修复技术被认为是治理重金属污染最为绿色的方法,因为此技术成本低、实施方便、无污染。超富集植物的研究是重金属污染植物修复的重点,然而一种植物由具有富集重金属特性到应用于现实的重金属污染修复并非易事。研究表明,在现实条件下,植物修复技术应用于治理土壤重金属污染中存在一些约束。本文系统地总结了目前超富集植物的研究方法和研究现状,通过分析超富集植物在现实条件下修复土壤重金属污染的不足,提出土壤重金属污染植物修复的方向。     

农田重金属污染土壤修复技术研究进展

指出了土壤重金属污染问题是当前主要的环境问题,分析了当前土壤污染现状,阐述了目前研究与应用较多的土壤修复技术,即物理修复、化学修复和生物修复三大类,对三种修复技术的原理和优缺点进行了讨论,并对今后的研究方向做了展望,以期为国内农田重金属污染土壤修复技术研究提供参考。     

农田土壤重金属污染及污染修复技术研究进展

指出了我国农田土壤重金属污染情况严重.约有1/5的耕地受到重金属的污染.从污水灌溉、大气沉降、固体废弃物、农用物资施用等方面探讨了农田土壤重金属的主要来源.分析了土壤重金属污染修复技术.包括物理修复、化学修复、生物修复等方法.     

化学淋洗修复重金属污染土壤研究进展

指出了土壤的重金属污染已成为环境污染的重大问题,土壤修复技术的研究与应用已经成为一个热点。针对我国土壤重金属污染现状,概述了化学淋洗修复技术,包括原位化学淋洗技术和异位化学淋洗技术,并分析了影响其修复效果的因素,着重介绍了主要的淋洗剂及其研究进展,针对化学淋洗技术存在的问题提出了其今后研究的重点,以期为土壤重金属污染防治提供参考。     

土壤重金属污染下植物效应研究进展

文章综述了土壤重金属污染下植物的生理生态变化,并且对植物的重金属抗性机理研究进展进行了总结,探讨了以超富集植物为重点的植物修复技术的研究进展。     

土壤重金属的大型真菌生物修复研究进展

分析了 土壤重金属污染现状,基于大型真菌对重金属的生物富集机理,以及大型真菌在重金属生物修复中的应用与反馈,提出了未来的大型真菌修复技术研究方向包括:优化工业手段、加强大型真菌的基因改造提高其环境抗性、增加物种丰富度,筛选出超富集新型大型真菌等,为大型真菌在修复土壤重金属污染的实际应用提供参考.     

竹类植物修复重金属污染土壤研究进展

土壤重金属污染已受到全世界关注。植物修复技术用于重金属污染土壤的治理已是国内外研究的热点及难点。当前,竹类植物被逐渐运用到修复重金属污染土壤研究中。竹类植物以其快生长、大生物量、易栽培、高经济效益等优点,被认为是一种具有修复重金属污染潜力的物种。文中系统阐述了竹类植物的分布、形态、生物量、生态和经济价值等特点,以及国内外关于竹类植物在重金属修复方面应用的研究现状,并对未来的研究趋势进行了展望。     

丛枝菌根对植物修复重金属污染土壤的功能研究进展

自19世纪60年代,随着工矿企业的迅速发展,土壤污染问题也随之恶化,由于重金属在自然环境中无法被微生物所降解,所以,重金属污染土壤的修复也越来越成为全球关注的重点。丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal AM)是土壤中一类特殊真菌菌丝与植物根系共生所形成的复合器官。地球上大部分有花植物都具有丛枝菌根。在受重金属污染的土壤条件下,菌根结构对土壤中重金属元素的植物稳定以及增强寄主植物抗逆性、促进寄主植物吸收重金属元素方面具有重要作用,因而,在重金属污染土壤的修复中体现出潜在的应用价值。文章综述的主要目的是总结目前丛枝菌根对重金属污染土壤进行修复的策略和技术的研究进展,并对丛枝菌根在植物修复重金属污染土壤的前景进行展望。     

重金属及有机物污染土壤的树木修复研究进展

综述树木修复的相关内容,重点介绍树木在重金属和有机物污染土壤植物修复中的应用现状及前景.与传统的修复技术想比,污染土壤植物修复技术具有运作费用低、易于管理与操作、不产生二次污染和易为大众接受等优点;但随着研究的深入其不足之处亦日益凸现:植物生物量小、生长缓慢、通常只对单一污染元素积累或超积累等.随着植物修复技术的发展,树木修复技术被应用到污染土壤的修复,并取得一定的成效.将木本植物用于植物修复将是今后污染环境修复研究领域的一个重要方向,这将为污染土壤植物修复的大面积推广提供更多的选择.为更好地利用木本植物修复污染环境,今后的研究还应注意加强国内优良树木修复材料的筛选及国外优良树木修复材料和技术的引进;加强有机物污染土壤树木修复的研究;加强树木修复技术与其他修复技术相结合的综合研究,以提高污染环境树木修复的效率.     

重金属有机物复合污染土壤固化稳定化技术研究进展

针对重金属和有机物复合污染土的固化稳定化技术研究现状进行了阐述,分析并讨论了现有固化剂类别、作用机理、侵蚀环境影响和固化土溶质运移规律,对后续技术研究需求进行了展望.     

重金属及有机污染土壤转基因植物修复研究进展

植物修复是以植物忍耐和富集某种或某些有机或无机污染物为理论基础,利用植物或植物与微生物的共生体系,清除环境中污染物的一门环境生物技术,其核心是对植物能忍耐和超量积累重金属的生物学特性的利用。其具有费用低廉、节约土地资源或储藏费用、利用植物本身特性、不破坏生态环境和无二次污染等多方面的优点,有望成为一项具有广阔应用前景的治理重金属污染土壤的全新技术。基因工程技术应用于植物修复将是今后污染土壤修复研究领域的一个重要方向,这将为污染土壤植物修复的普遍推广提供了更大的可能。本文综述了近年来国内外重金属和有机物污染环境的转基因植物修复研究进展情况,重点介绍了重金属耐性基因和有机污染物耐性基因在植物清除土壤重金属和有机物污染中的应用。