Page 153 - 空气污染控制与微粉捕集技术

第五章 大气颗粒物

再次活化及氧化的风险，因此未来的修复技术应该侧重于能够从土壤中去除 Cr

离子的技术。基于此，笔者重点综述能够从土壤中去除 Cr 离子的修复技术，包
括微生物修复技术、植物修复技术、电驱动修复技术、吸附材料修复技术等。
（一）微生物修复技术

许多原生微生物能够适应和定居受 Cr（Ⅵ）污染的土壤，而这些土壤是动
植物无法生存的，这些微生物能够将 Cr（Ⅵ）作为营养源，并将 Cr（Ⅵ）转化
为无毒或毒性较低的化合物。研究表明，本土微生物由于长期生活在含 Cr 的环
境中，在修复土壤 Cr（Ⅵ）污染方面更有效，并且细菌和真菌比酵母和藻类修

复效果更明显，原核生物比真核生物对 Cr（Ⅵ）的抵抗力更强。
微生物对土壤中 Cr（Ⅵ）的去除机制包括直接吸附、细胞外还原、细胞
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内还原等。直接吸附是将 CrO 4 与真菌细胞膜上带正电荷的基团结合，从而将
Cr（Ⅵ）固定到细胞表面。微生物吸附的效率高度依赖于外部环境，如 pH、离

子强度、污染程度等。细胞外还原是指在细胞外表面螯合 Cr（Ⅵ），并通过释
放铬酸盐还原酶使 Cr（Ⅵ）解毒，从而保护细菌免受脱水、吞噬和噬菌体攻击。
细胞内还原是由于 Cr（Ⅵ）通过细胞膜上的硫酸盐离子通道进入细胞，从而在
微生物体内积累，细胞内还原的过程依赖于铬酸盐还原酶和还原性物质，如恶臭

假单胞菌的 ChrR 酶、大肠杆菌的 YieF 还原酶、铜绿假单胞菌的 FMN- 血红蛋白
等（它们普遍存在于耐 Cr 微生物中），以及抗坏血酸、谷胱甘肽和半胱氨酸等，
将 Cr（Ⅵ）转化为 Cr（Ⅲ）。微生物修复只适用于 Cr（Ⅵ）污染程度不高、环
境不复杂的土壤，另外微生物修复周期较长。目前主流的做法是添加土壤改良剂

来协同微生物修复，如添加磷酸盐材料等，既能调节土壤的理化性质，又可满足
铬还原菌生长的养分需要。
（二）植物修复技术
植物修复技术按照修复机制和修复过程可分为 5 种类型：植物提取、植物固

定、植物挥发、植物过滤和植物加强的降解作用，其中植物固定是治理 Cr（Ⅵ）
污染土壤的重要方式。植物修复技术由于环境友好、经济可行，是去除土壤中
Cr（Ⅵ）的一种有效方法。用于修复 Cr（Ⅵ）污染土壤的植物通常具有以下
特征：生长速度快，吸附 Cr（Ⅵ）速率快，对 Cr（Ⅵ）的耐受性强，对 Cr（Ⅵ）

具有高度富集能力，富集的 Cr（Ⅵ）可从植物根部向茎部转移。目前可用于修
复 Cr（Ⅵ）污染土壤的植物包括凤眼莲、芦苇、向日葵、紫花苜蓿草、蒲公英、

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