微生物与植物联合修复土壤重金属污染

微生物对土壤中的重金属污染的修复重金属污染是当代环境问题之一，它对土壤和生态系统带来严重的影响。

然而，微生物具有独特的能力，可以修复土壤中的重金属污染。

本文将探讨微生物在土壤修复中的作用和应用。

一、微生物的重金属耐受性微生物是一类极小的生物体，其中包括细菌、真菌、放线菌等。

它们能够耐受和富集土壤中的重金属物质，这是由于它们的特殊代谢途径和生理机制。

例如，一些微生物能够通过降低细胞膜渗透性、产生金属离子螯合剂和金属还原等方式将重金属离子固定或转化为无毒或较少毒性的形式。

二、微生物的重金属移除作用微生物在重金属修复中起着重要的作用。

首先，它们能够将土壤中的重金属物质与土壤颗粒结合，从而减少其可溶性和可迁移性。

其次，微生物还可以通过吸附、螯合和沉淀等方式将重金属离子从土壤中移除。

这些机制能够显著降低土壤中的重金属浓度，从而减少对生态系统的毒害。

三、微生物的重金属还原和转化作用微生物在重金属修复中还能够发挥还原和转化作用。

一些微生物能够通过代谢活动，将重金属离子还原为金属元素或相对无毒的形式。

同时，微生物还能够将重金属离子转化为难溶性的氧化物、碳酸盐和磷酸盐等，从而减少其可迁移性。

这些转化过程有助于修复受重金属污染的土壤，并降低对环境的危害。

四、微生物修复的应用技术微生物修复技术是一种有效的重金属修复方法。

以下是几种常用的微生物修复技术：1. 微生物植物共生技术：利用植物根系与根际微生物的协同作用，修复受重金属污染的土壤。

植物通过根系分泌物质吸附和沉淀重金属离子，同时根际微生物通过降解重金属物质来修复土壤。

2. 微生物菌剂技术：选用具有重金属耐受性和转化能力的微生物制备菌剂，通过施加菌剂来修复受重金属污染的土壤。

这种方法具有操作简单、扩大应用范围的优点。

3. 微生物原位修复技术：将具有修复能力的微生物定向引入受重金属污染的土壤中，利用其对重金属的吸附、转化和还原等作用来修复土壤污染。

五、微生物修复技术的优势和挑战微生物修复技术具有许多优势，例如操作相对简单、环境友好、成本较低等。

微生物吸附技术在重金属污染治理中的应用重金属污染是目前全球环境领域的一个严重问题，由于其在环境中的积累和毒性效应，对人类健康和生态系统产生了巨大的威胁。

因此，研究和应用高效、环境友好的治理技术对于减轻重金属污染的影响具有重要意义。

微生物吸附技术作为一种生物修复的方法，因其具有高效、经济可行、具备环境容忍性等优点，在重金属污染治理中得到了广泛的应用。

一、微生物吸附技术的原理微生物吸附技术是通过微生物体或其代谢产物与重金属离子间的物理、化学作用，将重金属从溶液中转移至微生物体表面或内部，实现对重金属的吸附和去除。

其原理主要包括两个方面：一是微生物表面的功能基团参与重金属离子的吸附，如羧基、羟基、磷酸基等与重金属形成络合物；二是微生物体内的生物反应参与了重金属的还原、氧化、沉淀等过程。

二、微生物吸附技术的优势1. 高效性：微生物具有较大的比表面积和生物吸附能力，能够迅速将重金属吸附到自身表面，从而加速重金属的去除速度。

2. 经济可行性：微生物吸附技术相对于传统的物理化学方法具有成本更低的优势，微生物可以利用廉价的废弃物作为培养基，且操作简便。

3. 环境友好：微生物吸附是一种无二次污染的处理方法，对环境没有进一步的负面影响，而且微生物可以在合适的条件下自行降解或转化。

4. 广泛适用性：微生物吸附技术对于各种重金属污染物有较好的适应性，能够同时处理多种重金属离子的混合污染。

三、微生物吸附技术的应用案例1. 微生物修复土壤重金属污染：通过培养适宜的微生物菌种，可以利用植物根系与微生物协同作用的方式，达到修复土壤重金属污染的目的。

菌根真菌和一些细菌可以与植物根系共生，使根系更具吸附重金属离子的能力。

2. 微生物吸附水体重金属污染：在水处理中，通过培养适宜的微生物菌群，在水体中引入微生物体系进行“自净”过程，以实现水体中重金属离子的吸附和去除。

此外，一些微生物也可以生产出特殊的胞外多聚物质，具有较强的重金属吸附能力。

重金属污染土壤的植物微生物联合修复作者：杨晓琼来源：《山西农经》 2017年第5期土壤重金属污染（Heavy metal pollution of thesoil）是指由于人类活动，致使微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，并由其或其化合物造成的污染。

本文主要介绍了微生物———植物联合修复重金属污染土壤的技术。

1 植物修复、微生物修复以及植物———微生物联合修复技术植物修复是指直接利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害的过程。

具有成本低、原位修复不破坏生态环境、符合可持续发展治理污染的模式等优点，引起人们关注。

土壤微生物修复是指利用自然存在的土著微生物或人工驯化的功能微生物，在适宜环境条件下，通过自身代谢降低土壤中有害污染物或将其降解成无害物质的生物修复技术。

因其具有高效、低成本、不产生二次污染等优势，受到人们关注，已成为治理土壤污染修复的重要组成部分。

但是单纯植物修复及单纯微生物修复又有一定限制，如：目前发现的能用于植物修复的具有超富集能力的植物种类少，其生物量较小积累重金属量有限，积累速率有限等；微生物修复中大多数自然存在的微生物的重金属还原能力有限，微生物对生存环境有一定要求，且大多数微生物只能通过将强毒性的重金属元素转化为弱毒性的重金属元素来降低重金属污染程度，并非完全去除土壤中重金属。

而植物———微生物联合修复技术能在很大程度上弥补单纯植物和单纯微生物修复重金属污染的缺憾。

植物———微生物联合修复技术是利用土壤———植物———微生物复合体系，植物修复技术和微生物修复技术联合使用相互促进，共同降低土壤污染物、缓解环境污染的一种新兴生物修复技术。

2 植物———微生物修复技术的研究罗巧玉等介绍了丛枝菌根（Arbuscular Mycorrhizae,AM）真菌与宿主植物互惠共生体在重金属污染土壤生物修复作用中的最新研究进展，如能增强植物对Zn、Pb、Cu、As 和Cd 等重金属的胁迫耐受及吸收量。

植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的研究进展引言土壤重金属污染是当前全球环境问题中的一个重要方面。

由于工业化和人类活动的增加，土壤重金属污染问题日益突出，给生态环境和人类健康带来了严重威胁。

研究土壤重金属污染的治理技术具有非常重要的现实意义。

植物联合固氮菌修复土壤重金属污染技术是一种绿色、环保的土壤修复方法，受到了越来越多的关注。

一、植物联合固氮菌修复技术的原理植物联合固氮菌修复技术是一种生物修复技术，其原理是将植物和固氮菌共同利用土壤中的重金属进行修复。

固氮菌是一类能够将空气中的氮气转化为植物可以利用的形式的微生物，通过与植物根系形成共生关系，共同生长并利用土壤中的养分。

在修复土壤重金属污染时，植物可以通过吸收土壤中的重金属离子将其积累在地上部分，并将部分重金属通过根分泌物排出体外或沉积在根系周围，同时利用固氮菌将土壤中的氮气转化为植物可以利用的形式，促进植物生长，从而降低土壤重金属的生物有效性。

二、植物联合固氮菌修复技术的适用性植物联合固氮菌修复技术适用于对重金属污染的土壤进行修复，并且在不同环境条件下都有着广泛的适应性。

植物的选择是植物联合固氮菌修复技术成功的关键，一般来说，对重金属污染土壤修复效果较好的植物具有较强的耐重金属性和较高的寿命，如铜钱草、石蒜等。

固氮菌的选择也是影响修复效果的重要因素，不同的固氮菌菌株对不同的植物有着不同的促生作用和固氮效果。

植物联合固氮菌修复技术的适用性较强，但需要根据具体的环境条件和污染情况进行合理的植物和固氮菌选择。

三、植物联合固氮菌修复技术的优势植物联合固氮菌修复技术在修复土壤重金属污染方面具有许多优势。

该技术是一种生物修复技术，具有绿色环保的特点，避免了传统的土壤修复方法中对土壤进行挖掘和替换的方式带来的二次污染问题。

在修复过程中，植物的生长能力和固氮菌的促生固氮作用可以促进土壤的自然修复过程，有助于改善土壤的综合性能。

植物联合固氮菌修复技术较为灵活，可以根据实际情况选择适用的植物和固氮菌菌株，因此可以在不同的环境中发挥出较好的修复效果。

重金属污染土壤植物修复中的微生物功能研究进展作者：赵岫章来源：《科学与财富》2017年第07期摘要：经济水平的提高促进人民生活水平的提升，同时工业的发展也加剧了重金属污染土壤的程度。

为有效缓解土壤中的重金属污染情况，本文从重金属污染土壤中植物-微生物联合修复的不同形式出发，通过进一步确定该项修复技术的影响因素，明确在重金属污染土壤的植物修复中微生物的功能。

关键词：重金属污染土壤；微生物功能；植物-微生物联合修复引言伴随着农业、工业以及生活污水的大量排放，我国环境污染中重金属污染的负面影响也日益加剧。

在污染治理过程中，作为土壤中最为活跃的有机体，土壤中的微生物将土壤中的物质和能量进行循环与转换，以维持土壤中的生态平衡，净化重金属所造成的污染。

因此，微生物在当前重金属污染治理中起着重要作用。

1.重金属污染土壤的植物-微生物联合修复的不同形式微生物与植物联合作用于重金属污染土壤的修复属于当前微生物发挥功能的一种形式。

植物的生长为微生物提供滋养，同时其根区所产生的一些分泌物能够进一步促进微生物降解功能的发挥；微生物则可以通过自身的降解功能，把土壤中的有机酸、铁载体等转换成为植物根基可吸收物质，甚至改变植物当中重金属的生长形态，为植物提供可吸收的营养，促进植物的进一步生长。

从现有修复形式来看，植物-微生物联合修复主要通过以下两种形式实现：第一，与微生物菌体共同作用。

俄罗斯科学家研究发现，在Zn、Ni、Cd、Co等土壤条件下，会产生某种耐受菌体，其能够通过自动复制环状DNA的形式，阻止重金属污染源伴随植物根基的吸收作用进入植物体内，进而能够起到保护植物的作用。

因此，综合对该种菌类的研究结果可以发现，在重金属污染过程中，可以在土壤中接种专性的菌株，一方面能够转换植物生长环境中的微生物结构，另一方面也可以达到降解重金属，提高植物生长环境周围为生物活性、进而促进植物生长的作用。

第二，将植物与菌根结合修复土壤中的重金属污染。

微生物对环境中重金属污染的修复与控制在环境科学领域，重金属污染一直是一个严重的问题。

重金属元素的累积和释放对环境和人类健康带来了巨大的风险。

然而，微生物修复和控制技术已经被证明是一种有效的方法，可以降低或去除环境中的重金属污染物。

本文将介绍微生物在环境中对重金属污染的修复和控制方法，并对其应用潜力进行讨论。

一、微生物修复重金属污染的机制微生物在修复重金属污染中发挥着重要的作用，其主要通过以下机制来降低重金属的污染程度：1. 吸附：微生物体表面的生物膜可以吸附并固定重金属离子，减少其在环境中的浓度。

2. 螯合：微生物细胞内的代谢产物，如胞外多糖、蛋白质等，可以与重金属形成络合物，降低其毒性。

3. 沉淀：某些微生物可以通过沉淀作用将溶解态的重金属转化成不溶态的沉淀物，从而使其在环境中沉降。

4. 活化：部分微生物具有还原性能，可以将重金属离子还原成固体金属，或将重金属沉淀还原成可溶性离子，从而降低其对环境的危害。

二、常见的微生物修复技术1. 微生物菌株筛选：通过对不同环境中采集的微生物进行分离培养和筛选，可以得到具有吸附、螯合、沉淀等重金属修复能力的微生物菌株，如产生胞外多糖的酵母菌、铁还原菌等。

2. 植物-微生物共生修复技术：选择适应重金属环境的植物作为宿主，利用它们的根系与土壤中的微生物进行共生，共同修复重金属污染。

植物通过根系释放物质吸引和维持微生物群落，而微生物则通过修复机制减轻重金属的毒性。

3. 人工引种：将具有修复能力的微生物人工引入污染环境，通过增加微生物数量及活性来加速重金属修复过程。

这种方法具有操作灵活、定向性强的特点，可以在不同环境条件下实施。

4. 基因工程改造：通过基因工程手段改造微生物的代谢途径，提高其对重金属的抗性和修复能力。

例如，通过基因工程改造，使得微生物具有降解重金属离子的能力，从而进一步提高修复效果。

三、微生物修复技术的应用潜力微生物修复技术已经在实际应用中取得了一定的成果。

• 122 •有色金属（冶炼部分）（http://ysyl. bgrimm. cn)2021年第3期doi：10. 3969/j. issn. 1007-7545. 2021. 03. 019植物与微生物协同修复土壤铅污染修复效应孙楠U2，张胜爽U，张凌云W，王济“2(1.贵州师范大学地理与环境科学学院，贵阳550025;2.贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地，贵阳550001)摘要：通过室内盆栽试验研究外源添加不同浓度P b处理下黑麦草、黑心菊与拟青霉菌、嗜麦芽窄食单胞菌联合修复效果。

结果表明：拟青霉菌、嗜麦芽窄食单胞菌均能促进P b胁迫下黑心菊和黑麦草的生长，缓解P b对植物的毒害，对植株的促生作用有胁迫诱导的特性。

当土壤中外源添加P b浓度为1500 mg/kg时，拟青霉菌能显著提高黑心菊的富集系数和转运系数，有效促进植株对P b的吸收，增加P b向地上部分的转移。

两种菌株均能够促进黑麦草生长，显著提高黑麦草对P b的富集能力，将P b固持在植株根部，有效抑制P b向植株地上部迁移，两种菌株同时接种时效果最优。

关键词：土壤重金属污染；铅；微生物；植物修复中图分类号：X53 文献标志码：A 文章编号：1007-7545(2021)03-0122-07Plants and Microorganisms Synergistically Remediate Soil Lead PollutionSUN Nan1，2，ZHANG Sheng'shuang1，2，ZHANG Ling-yun1，2，WANG Ji1，2(1. School of Geographic and Environm ental Science, Guizhou Normal U niversity，Guiyang 550025, China ；2. T he S tate Key Laboratory Incubation Base for K arst M ountain Ecology Environm ent of Guizhou Province, Guiyang 550001，China)Abstract：Indoor potted experiments were conducted to study combined repair effects of Rudbeckia hirta, Lolium peremie，Paecilomyces sp and Stenotrophcmionas maLtophiLia treated with different concentrations of Pb.The results show that Paecilomyces sp and Stenotrophomonas tnaltophilia can promote growth of Rudbeckia and Lolium under Pb stress,alleviate toxicity of Pb to plants，and have characteristics of stress inducing growth-promoting effect of plants.When concentration of exogenous added Pb in soil is 1 500 mg/kg,Paecilomyces sp can significantly increase enrichment coefficient and transport coefficient of Rudbeckia，effectively promote absorption of Pb by plants,and increase transfer of Pb to above-ground parts.Both strains can promote growth of Lolium，significantly improve Pb accumulation ability of Lolium^,hold Pb in root of plant,and effectively inhibit migration of Pb to upper part of plant.The two strains have the best effect when they are simultaneously inoculated.Key words：soil heavy metal pollution；lead；microorganism；phytoremediation采矿和过度使用化肥农药等人类活动增加了土壤中的重金属含量，从而造成日益严峻的污染问题。

微生物强化植物修复重金属污染土壤随着工业化和农业现代化的快速发展，重金属污染土壤的问题逐渐凸显。

重金属污染不仅对土壤生态环境造成严重破坏，还会通过食物链危害人体健康。

为了有效治理重金属污染土壤，微生物强化植物修复技术逐渐受到广泛。

本文将探讨微生物强化植物修复重金属污染土壤的可行性和效果。

重金属污染土壤是指含有重金属离子如铅、汞、镉等超过国家标准的土壤。

这些重金属离子不易分解，会在土壤中不断积累，影响土壤生态环境，并通过食物链传递，危害人体健康。

传统的重金属污染土壤治理方法包括物理、化学和生物方法。

然而，这些方法往往存在治理成本高、操作难度大等问题，因此需要寻找更加高效、环保的治理方案。

微生物强化植物修复技术是一种结合微生物和植物共同作用治理重金属污染土壤的方法。

该技术通过在土壤中添加特定微生物，促进植物对重金属的吸收和降解，从而实现重金属污染土壤的治理。

与传统的治理方法相比，微生物强化植物修复技术具有环保、高效、操作简单等优点。

国内外学者在微生物强化植物修复领域已取得了一系列前期研究成果。

例如，某些特定微生物可以促进植物对重金属的吸收，提高植物的富集能力；同时，微生物还可以通过产生有机酸等物质，提高土壤中重金属的生物有效性。

然而，该领域仍存在亟需解决的难点，如微生物与植物的协同作用机制尚不明确，微生物和植物的筛选与优化还有待加强等。

虽然微生物强化植物修复技术具有许多优点，但是与其他治理方法相比，仍存在一定的不足。

该技术的工艺流程相对复杂，需要经过微生物的筛选、培养和优化等环节，治理周期较长；采用该技术需要投入一定的成本，包括微生物培养、植物种植和维护等费用，可能会增加治理成本。

为了克服现有方法的不足，本文将研究一种新型的微生物强化植物修复技术，旨在提高该技术的可行性和效果。

具体来说，本文将采用以下研究思路和方法：筛选和优化微生物：通过实验筛选出对重金属具有较强活性的微生物种类，并对其生长条件进行优化，提高微生物的存活率和活性。