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化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期污染土壤生物修复技术的进展与工程应用现状房晓宇，卢滇楠，刘铮（清华大学化学工程系，北京 100084）摘要：人类生产和生活中对于污染物的不当处理会导致土壤污染，威胁生态安全、粮食安全和可持续发展。
土壤生物修复利用微生物来降解土壤中的有机污染物、转化重金属污染物价态或者降低其生物可利用度而降低其危害。
伴随现代生物技术的发展，土壤生物修复技术被日益广泛地应用于污染耕地和污染工业场地的修复。
本文从污染物质的转化与利用角度，概述了土壤污染物的主要类型及其所适用的生物修复技术及其进展。
重点综述了生物修复菌株的筛选、土壤微生态分析、生物修复过程强化三方面的最新进展，介绍了生物修复技术在加油站、废弃化工厂的生物修复及秸秆还田中的工程实施案例，分析了土壤生物修复技术应用中存在的问题，如土壤修复效果评估和降解菌剂性能强化等，讨论了土壤生物修复技术的研究方向和应用前景。
关键词：污染土壤；土壤生物修复；废弃秸秆中图分类号：TQ033 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）12-6498-09Recent advancements and applications of soil bioremediation techniquesFANG Xiaoyu ，LU Diannan ，LIU Zheng(Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: Soil contamination is often caused by the inappropriate treatment of industrial wastes andmunicipal sewage threatening the safety of environment, food and ecology as well as the sustainability of society. Bioremediation refers to the application of microorganisms to dissociate organic compounds, detoxifying heavy metal ions or reducing their bioavailability. The advancement of biotechnology has empowered technical innovation of bioremediation methods and their applications in the treatment ofcontaminated farmland and wasted plant site. This review starts with a brief introduction to bioremediationtechniques and their applications to three major types of soil contaminants. The applicability of these methods was discussed from the viewpoint of contaminates transformation and utilization. The technical advancement in the selection and screening of degradation microorganisms, molecular biology methods for assessing microbiological ecology as well as novel bioaugmentation principles were detailed. The applications of bioremediation techniques in the treatment of gas stations, abandoned plants and straw mulching were described. The problems in the development of soil bioremediation techniques such as the assessment of soil remediation outcome, formation of high performance degrading microbial consortia wereoutlined, as well as the prospects of soil remediation techniques.Keywords: contaminated soil; soil bioremediation; straw综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0046收稿日期：2023-01-10；修改稿日期：2023-02-20。
生物碳对环境中污染物质的吸附研究进展发表时间：2018-09-17T10:08:45.593Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第11期作者：舒垚荣王行其姚豪[导读] 近年来，生物碳主要用于增加土壤碳汇和提升土壤肥力，以及增加土壤持水力，起到节约用水的目的。
武汉科技大学湖北省武汉市摘要：文章基于水体富营养化现象，探讨了生物碳用于环境污染的现状，以及在废水重金属吸附中的机制原理。
以供参考。
关键词：生物碳；环境污染；吸附前言近年来，生物碳主要用于增加土壤碳汇和提升土壤肥力，以及增加土壤持水力，起到节约用水的目的。
同时由于其具有较高的pH、较大的孔隙度以及丰富的含氧官能团，对水、土壤或底泥中的有机污染物以及重金属有较好的吸附固定作用，也成为污染环境治理的重要材料。
因此近年来对于生物碳在环境治理及土壤修复等方面受到越来越多的关注。
1生物碳的介绍水体富营养化是水体污染中最为普遍的现象，也是国内外水环境污染治理的难题。
随着经济发展和人口增长，水体富营养化问题日趋突出，引起水质恶化、湖泊退化，严重破坏水体生态环境，威胁水生生物的生存，乃至人类健康。
治理水体的富营养化，第一是严格控制各类污染源将营养物质带入水体，第二是削减已处于或趋近于富营养化状态的公共自然水体中的P含量。
目前采用的方法主要有化学、物理和生物方法。
化学法是投撒混凝剂或吸附剂，效果是暂时的，且有副作用；物理方法如清挖底泥，费用较高，技术难度大，掌握不好可能导致水体P平衡的破坏，水质更加恶化；生物方法过去多采用在水域中放养凤眼莲等水生杂草，虽收到一定效果，但由于价值低难以收获利用，且产生二次污染。
生物碳（Biochar）是生物质原料（通常是秸秆、稻壳、果壳、木屑等农林废弃物以及家畜粪便）在完全绝氧或部分缺氧条件下经高温热裂解产生的一类高度芳香化和高稳定性的高碳固体产物。
生物碳自身具有较高的稳定性，pH呈碱性特征和富含养分物质，以及具有保水、持留养分、改善土壤环境质量、利于微生物繁殖等优点，对环境污染治理起着重要作用。
微生物在土壤修复中的应用研究近年来，随着环境问题的凸显，土壤污染已成为一个严重的社会及环境问题。
土壤修复作为解决土壤污染的有效手段之一，吸引着越来越多的关注和研究。
而微生物作为土壤修复中的重要角色，其应用研究成为了科学家们的热点领域。
本文将介绍微生物在土壤修复中的应用研究，并探讨其未来发展前景。
一、微生物的种类及功能微生物是一大类单细胞生物，包括细菌、真菌和病毒等。
在土壤修复中，微生物可以发挥多种功能，如：1. 降解有机污染物某些微生物具有分解有机污染物的能力。
它们通过代谢作用，将有机污染物转化为无害的物质，从而降低土壤的污染程度。
2. 吸附重金属一些微生物能够吸附土壤中的重金属离子，减少其对环境的毒性影响。
通过微生物吸附，重金属可以在土壤中形成不易迁移、不易释放的稳定形态。
3. 修复土壤结构微生物通过分解土壤有机质，改善土壤的酸碱性和通透性，促进土壤结构的形成和发育。
这对于改良受沙化、盐渍化等问题的土壤至关重要。
二、微生物在土壤修复中的应用研究微生物在土壤修复中的应用研究涉及到多个方面，以下将重点介绍其中的几个方向。
1. 生物提取生物提取是利用微生物的生长代谢特性，将污染物从土壤中提取出来。
通过富集、培育特定微生物，可使其代谢产物或酶解代谢产物与污染物结合，从而提取污染物。
2. 微生物降解微生物的降解能力被广泛应用于土壤修复。
研究者通过筛选和改良具有高降解性的微生物种类，或通过基因工程方法提高微生物降解有机污染物的能力。
3. 微生物修复微生物修复是通过引入特定微生物种群到受污染土壤中，利用其代谢活动和生长特性，修复和改良土壤环境，降低土壤污染物的毒性。
4. 微生物辅助技术微生物辅助技术是将微生物与其他技术手段结合，共同应用于土壤修复中。
例如，将微生物生物界面技术与电动力、超声波等物理修复技术相结合，可以提高修复效果。
三、微生物在土壤修复中的挑战与前景尽管微生物在土壤修复中具有广阔的应用潜力，但也面临一些挑战。
土壤污染治理技术研究与应用案例土壤污染是当前全球面临的重要环境问题之一，对人类健康和生态系统稳定造成了严重威胁。
为了解决土壤污染问题，科学家们不断探索和研究各种治理技术，并在实际应用中取得了一定的成果。
本文将介绍一些土壤污染治理技术的研究进展和应用案例。
一、生物修复技术生物修复技术是利用微生物、植物和动物等生物体的代谢活动来修复污染土壤的一种方法。
其中，微生物修复是一种常见的技术手段。
通过添加特定的微生物菌种，可以分解、转化或吸附土壤中的有害物质，从而降低土壤污染程度。
例如，国内某研究团队在某工业废弃场进行了微生物修复试验。
他们通过添加一种特殊的细菌，成功降解了土壤中的有机污染物，使土壤恢复了一定的生态功能。
二、物理修复技术物理修复技术主要是利用物理手段对土壤进行处理，以达到去除或减少污染物的目的。
常见的物理修复技术包括热解、超声波和电动力场等。
热解技术是通过加热土壤，使污染物蒸发或分解，从而达到治理的效果。
超声波技术则是利用超声波的震荡作用，使污染物颗粒分散，增加其与土壤颗粒的接触面积，加速污染物的迁移和分解。
电动力场技术则是利用电场的作用力，推动污染物的运移和迁移，达到去除的效果。
这些物理修复技术在实际应用中取得了一定的成效，为土壤污染治理提供了新的思路和方法。
三、化学修复技术化学修复技术是利用化学物质对土壤中的污染物进行处理的一种方法。
常见的化学修复技术包括化学氧化、还原和沉淀等。
化学氧化技术通过添加氧化剂，使污染物发生氧化反应，从而降解或转化为无害物质。
化学还原技术则是通过添加还原剂，使污染物发生还原反应，降低其毒性和迁移性。
化学沉淀技术则是通过添加沉淀剂，使污染物与沉淀剂发生反应，形成沉淀物，从而去除污染物。
这些化学修复技术在实际应用中被广泛使用，取得了一定的治理效果。
四、综合修复技术综合修复技术是将多种修复技术相结合，形成一套完整的治理方案，以提高治理效果。
例如，某地区的土壤受到重金属污染，研究人员采用了生物修复、物理修复和化学修复相结合的方法进行治理。
土壤污染修复技术研究进展土壤是地球上一个至关重要的自然资源，它为植物提供营养物质，储存水分，维持生物多样性，并且在水循环和碳循环中具有关键作用。
然而，随着人类活动的快速发展，土壤遭受到了严重的污染。
土壤污染对生态系统的健康和人类健康造成了严重的威胁。
因此，研究和开发土壤污染修复技术成为人们的迫切需求。
土壤污染修复技术是通过一系列方法和工程措施来清除或减少土壤中污染物的浓度和毒性，从而恢复土壤的健康和生产力。
现代土壤污染修复技术可以分为物理方法、化学方法和生物方法三大类。
物理方法是通过物理处理来清除土壤中的污染物。
常用的物理方法包括渗透抽提、原位热处理和原位气体提取。
渗透抽提是通过水或其他溶剂将污染物从土壤中抽出。
原位热处理利用热能将污染物挥发或破坏。
原位气体提取则是利用气体将污染物抽取并气化。
物理方法能够快速清除土壤中的污染物，但对土壤结构和生物活性有一定的影响。
化学方法通过添加化学物质来清除土壤中的污染物。
化学方法通常包括氧化还原、酸化碱化和配位沉淀等处理。
氧化还原反应是通过加入氧化剂或还原剂来改变污染物的化学性质，从而实现清除的目的。
酸化碱化则是通过改变土壤的pH值来改变污染物的溶解度，促进其去除。
配位沉淀利用添加配位剂使得污染物生成稳定的沉淀，并将其从土壤中分离出来。
化学方法特别适用于重金属和有机污染物的修复，但需要谨慎使用，以免引入新的环境问题。
生物方法是利用土壤中的微生物和植物来清除污染物。
生物方法包括生物降解、生物吸附和植物修复等。
生物降解是通过土壤中的微生物将污染物转化为无害物质。
生物吸附则是利用微生物表面的活性物质吸附污染物。
植物修复则是通过植物的吸收、转运和降解作用来清除土壤中的污染物。
生物方法具有环境友好、成本低廉等优点，但由于受到环境因素的限制，修复效果不稳定。
除了这三大类方法之外，还有一些新兴的土壤污染修复技术获得了广泛的关注和研究。
其中包括电化学修复技术、超声波修复技术和纳米材料修复技术等。
土壤环境中新污染物治理的研究进展及展望摘要：随着我国经济社会的快速发展和工业水平的不断进步，环境中新污染物对生态环境和公众健康的危害正逐步显现，新污染物的治理也引起了政府和公众的高度重视。
关键词：土壤环境；污染物；治理引言土壤是人类赖以生存和发展的基础，然而随着工业的快速发展，土壤污染问题日益突出，如尾矿堆积、废气废水、重金属累积、农药以及空气污染等都会损坏土壤的生态环境，如何修复被污染的土壤是学者们关注的热点。
1土壤污染的种类1.1有机物有机物污染也是当前我国土壤污染的重要表现形式之一，当下随着农业的进步和发展，人们在从事农业生产的过程中对化肥和农药的依赖程度越来越高，但由于我国从事农业生产的人文化水平较低，所以农药和化肥的使用缺乏合理性。
而农药和化肥中含有大量的有机物，过量的有机物进入土壤中没有被农作物吸收而造成土壤污染。
除此之外，在工业生产的过程中也会产生大量的有机污染物，这些未经处理的污染物排入土壤中也会造成土壤污染。
当前我国重工业水平明显提升，城市工厂附近出现了大量的有机污染物，给工厂周围的土地造成巨大的污染，严重影响了土地的重复利用。
1.2放射性元素相较于其他污染来说，放射性元素污染对人体的伤害更为明显，虽然当下放射性元素在人们日常生活中不常见，但各国都不断加大对核反应堆的应用研究，并将研究成果应用到人们日常生活中。
核反应堆相对来说较为节能高效，但是在使用的过程中其存在一定的风险，一旦发生核泄漏问题，会给周围居民的生活以及身体健康都带来巨大的影响。
其中日本的福岛核辐射问题就是一个活生生的例子，而一旦土壤被放射性元素所污染，核辐射的衰减可能要几十甚至上百年的时间，严重影响了土壤的再次使用。
2土壤环境中新污染物治理的研究进展及展望2.1微生物在镉污染土壤修复中的应用镉是一种有毒重金属，且具有流动迁移性强的特点。
工业废物的排放、大气沉降、污水灌溉以及长期施用磷肥等活动都导致了自然界中镉的积累。
微生物生物技术在土壤污染修复中的应用研究随着人类工业和农业的发展，土壤污染问题日益突出。
土壤污染不仅严重影响农作物的生长和人类健康，还对生态系统造成了巨大威胁。
为了解决这一问题，科学家们积极探索新的土壤修复技术。
其中微生物生物技术被广泛应用于土壤污染修复中，其独特的优势和高效的修复效果受到了广泛关注。
本文将探讨微生物生物技术在土壤污染修复中的应用研究，总结其目前取得的进展和挑战。
一、微生物生物技术的基本原理及优势微生物生物技术是利用微生物的生物学特性和代谢能力来改变或修复环境的技术手段。
在土壤污染修复中，微生物可通过多种途径来降解或转化污染物，包括生物降解、生物转化、生物固化、生物吸附等。
相较于传统的物理和化学修复方法，微生物生物技术具有以下优势：1. 高效性：微生物具有高特异性和高效率的功能，能够选择性地降解或转化特定的污染物，从而提高修复效果。
2. 环境友好型：微生物修复过程不需要使用大量的化学药剂，不会产生进一步的环境污染，符合可持续发展的要求。
3. 经济性：相比于传统的修复方法，微生物生物技术可以通过利用自然界已存在的微生物资源，降低修复成本。
4. 局部修复：微生物生物技术具有定向修复的特点，可以针对性地进行局部修复，减少对周边环境的干扰。
二、微生物生物技术在土壤污染修复中的应用案例1. 生物降解：通过利用土壤中存在的细菌、真菌等微生物的降解能力，对有机污染物进行分解和降解。
例如，使用特定菌株对石油类污染物进行降解，使其转化为无毒或低毒的物质。
2. 生物转化：通过微生物的代谢过程将污染物转化为无毒或低毒的化合物。
例如，利用硫酸还原菌将重金属污染物转化为不溶性的硫化物，减少其毒性和迁移性。
3. 生物固化：利用微生物产生的胞外多糖等物质来固化重金属等污染物，减少其迁移和生物有效性。
例如，利用细菌产生的胞外多糖来吸附和固定铅离子。
4. 生物吸附：利用微生物表面的吸附剂（如菌丝、胞外多糖）对污染物进行吸附。
有机农药污染土壤现状及其修复技术研究综述一、本文概述随着现代农业的快速发展，有机农药在农业生产中的应用日益广泛，为保障粮食产量和农产品质量做出了巨大贡献。
然而，随之而来的农药残留问题也逐渐凸显，对土壤环境造成了严重污染。
本文旨在综述有机农药污染土壤的现状，分析其对土壤生态系统和人类健康的影响，同时探讨现有的土壤修复技术及其在实际应用中的效果。
通过对相关文献的梳理和评价，本文旨在为未来农药污染土壤的修复和防治工作提供理论依据和技术支持。
在概述部分，本文将首先介绍有机农药的种类和使用情况，阐述农药污染土壤的主要途径和机制。
接着，将重点分析农药污染对土壤生物多样性、土壤理化性质以及农产品安全性的影响。
在此基础上，本文将综述现有的土壤修复技术，包括物理修复、化学修复和生物修复等方法，并分析其优缺点和适用范围。
本文将提出未来研究方向和建议，以期为解决有机农药污染土壤问题提供新的思路和方案。
二、有机农药污染土壤现状分析随着现代农业的快速发展，有机农药在农业生产中得到了广泛应用，为保障粮食产量和农产品质量发挥了重要作用。
然而，不合理的使用方式以及农药残留问题，使得有机农药成为土壤污染的主要来源之一。
当前，有机农药污染土壤的现状十分严峻。
一方面，许多地区在农业生产中过度依赖农药，导致土壤中的农药残留量超标。
这些残留农药不仅破坏了土壤结构，降低了土壤肥力，还通过食物链威胁人类健康。
另一方面，由于缺乏科学的农药使用指导和技术支持，农民在使用农药时往往存在盲目性和随意性，进一步加剧了土壤污染问题。
为了深入了解有机农药污染土壤的现状，需要开展系统的调查和评估工作。
这包括对土壤中农药残留的种类、浓度和分布情况进行详细分析，评估农药对土壤生态系统的影响，以及监测农药在土壤中的迁移转化规律。
通过这些研究，可以更加准确地了解有机农药污染土壤的现状，为制定有效的修复技术提供科学依据。
还需要加强对有机农药污染土壤的宣传和教育工作。
