什么是生物修复

生物修复一般有狭义和广义两种解释，狭义的土壤生物修复是指利用微生物的作用将土壤中有害的有机污染物降解为无害的无机物(C02和H20)或其他无害物质的过程，我们通常就把这种技术称为土壤的生物修复;广义的土壤生物修复包括利用土壤中的各种生物一植物、土壤动物和微生物吸收、降解和转化土壤中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒、有害的污染物转化为无害的物质。

生物修复的种类

(1)微生物修复技术。针对有机污染物，既可以用植物、细菌、真菌联合加速有机物的降解，也可以利用微生物来降低土壤中重金属的毒性。微生物可以吸附积累重金属，微生物还可以改变根际微环境，从而提高植物对重金属的吸收、挥发或固定效率。

(2)植物修复技术。针对无机污染物，利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走，是一种利用自然生长或遗传培育植物修复重金属污染土壤的技术，该种技术可分为植物提取、植物挥发和植物稳定三种类型。

①利用某些植物品种对某一种有毒元素的吸收富集功能，利用某些具有超积累功能的植物吸收一些重金属污染物，如生长在矿区的植物——东南景天，可以吸附大量的锌、镉、铅，蜈蚣草可以吸附砷。

②这些植物品种具有观赏性或纤维性等特性，避开了食物链。

③一般在旱作条件下进行种植。

④为了提高富集效果，常施用EDTA等活化剂，以活化被有机物螯合的金属元素供植物吸收。

土壤生物修复技术的主要特点和优点

(1)不破坏植物生长所需要的土壤环境，土壤的物理、化学、生物性质保持不变，甚至优于原有的性质。

(2)污染物降解完全，可将有机污染物降解为完全无害的无机物(C02和H20等)，没有二次污染问题。

(3)处理形式多样，可就地处理，操作相对简单，如受污染土壤位于建筑物或公路下面不能挖掘和搬出时，可采取生物修复技术。

(4)处理成本低于热处理及物理化学方法，其处理费用约为热处理费用的1/4～1/3。

(5)应用广泛，可处理各种不同种类的有机污染物，如石油、炸药、农药、除草剂、塑料等，无论小面积或大面积污染均可应用，并可同时处理受污染的土壤和地下水。

土壤生物修复的发展

污染土壤的修复是所有工业化国家面临的十分棘手的问题，欧洲各发达国家从20世纪80年代中期开始投入大量资金对生物修复技术进行研究，并完成了一些实际的处理工程，结果表明这种技术是有效的、可行的。目前德国、丹麦、荷兰在这方面的研究工作处于领先地位，英国、法国、意大利及一些东欧国家也紧随其后，整个欧洲从事生物修复工程技术的研究机构和商业公司已有上百家。它们的研究证明，利用微生物分解有毒有害污染物的生物修复技术是治理大面积污染土壤的一种有实际应用价值的方法。

荷兰在工业化初期，由于没有认识到土壤环境保护的重要性，造成了严重的环境污染问题。随着公众环境意识的不断提高，荷兰开始关注环境问题，特别是从20世纪80年代中期开始，采取有效措施加强土壤的环境管理，建立了土壤可持续管理利用的工作机制，完善了土壤环境管理的法律及相关标准，政府完成全国土壤污染调查，并向社会公众开放土壤污染场地数据管理系统和土壤修复决策工具箱，为企业修复土壤提供技术支持。同时，荷兰的土壤污染修复技术也日趋成熟，国土面积4.15万平方公里的荷兰每年要花费4亿欧元修复1500～2000个场地，预计到2015年基本能修复全部受污染土壤。

早在1983年，英国就提出了利用超富集植物清除土壤中重金属污染的思想。首次利用遏蓝菜属植物修复了长期施用污泥导致重金属污染的土地，证实了这一技术的可行性。目前，英国已开发出多种耐重金属污染的草本植物用于污染土壤中的重金属和其他污染物的治理，并已将这些开发出来的草本植物推向商业化进程，建立了超富集植物材料库。

目前生物修复技术在美国和欧洲主要处于实验室小试和中试阶段，实际应用的例子也有一些。我国的一些大学和科研机构从20世纪90年代起已开始对土壤的生物修复技术进行研究，并进行了一些小试和中试，大面积应用的例子还很少。例如，沈阳应用生态研究所对土壤中重金属、石油污染、多环芳烃污染及其治理的研究，中国农业大学和武汉大学采用堆肥法技术对有毒有害污染物降解的研究，中国科学院南京土壤所和浙江农业大学对植物修复技术的研究与应用都取得了一定的进展。此外，中国科学院微生物研究所、生态环境中心、华东师范大学、南京大学、西北大学、南京航空航天大学、江苏石油学院等大学和科研院所的不少学者也对污染土壤的生物修复技术、污染物降解、微生物的筛选等方面进行了研究，石油、轻工、化工等工业部门的技术人员对石油污染的去除、塑料制品的生物降解进行了许多研究和实验。