Page 195 - 环境监测与环境污染防治

环境监测与环境污染防治

共生实现了对土壤石油污染的有效治理。由于联合修复技术可以充分发挥多个修复技术之

间的优势，所以当下联合修复技术研究也受到越来越多人的青睐。目前联合修复技术还处
于模拟实验中，是否能够得到实际应用还需要进一步进行验证。
（三）多环芳烃和重金属复合污染土壤生物修复

1. 微生物修复
PAHs 和重金属复合污染土壤的原理分为对 PAHs 的降解矿化和对重金属的累积转化。
PAHs 的微生物降解矿化主要以氧气作为末端电子受体通过生长代谢或共代谢的方式来进

行。土壤中微生物可以通过生长代谢过程分泌的单加氧酶或双加氧酶将低分子量 PAHs 转
化为过 / 环氧化物，再通过脱水或加氢反应生成酚或醇的衍生物，直至最终矿化。对于去
除困难的高分子量 PAHs，微生物则能以其他有机物比如低分子量 PAHs 作为共代谢底物

进行降解去除。研究表明，在芴、菲和芘的共降解体系中，芴、菲可以作为生长共代谢底
物提供给微生物碳源和能源，促进芘及其中间产物的降解。研究也发现，以蒽作为苯并 [a]

蒽的共代谢底物时，有效促进了苯并 [a] 蒽的降解矿化。土壤中的重金属无法像 PAHs 一
样被降解，只能通过微生物累积和转化改变其在土壤中的赋存形态和迁移能力。微生物对
重金属的累积作用包括细胞外的吸附、络合和细胞内储存。微生物细胞具有较大的比表面

积和众多的官能团，重金属离子可以通过与微生物细胞表面肽聚糖结构中的羧基、羟基等
官能团直接配位而被吸附，也可以通过分泌的酶、有机酸和多糖等胞外聚合物直接将重金

属离子络合，一些酶还可以调节土壤的理化性质，将重金属转化为硫化物、碳酸盐等低迁
移性形态而降低其毒性。除了能在膜和胞外基质上富集重金属，微生物还可以通过离子通
道使重金属穿过细胞膜并分泌金属硫蛋白或多聚磷酸盐等结合重金属离子将其沉积在细胞

内不同部位上。微生物对重金属的转化作用是指通过分泌生物酶使重金属发生氧化还原反
应、甲基化反应和去甲基化反应等。目前关于 PAHs 和重金属复合污染土壤微生物修复技
术的文献报道中，氧化还原反应是重金属生物转化的主要研究方向，如通过分泌的酶将毒

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性和迁移性较高的 Cr 与 As 还原为毒性和迁移性较低的 Cr 与 As 。
2. 施加化学强化剂
PAHs 和重金属复合污染土壤生物修复效率受污染物的生物可利用性制约，长时间污
染土壤中的 PAHs 和重金属多牢固地吸附在土壤颗粒上，污染物生物可利用性降低，增加
了生物修复的难度。有学者尝试在生物修复时添加毒性较低且易于生物降解的表面活性剂

和螯合剂，从土壤颗粒解吸PAHs和重金属从而提高土壤中PAHs和重金属的生物可利用性。
目前，用于 PAHs 和重金属复合污染土壤修复较多的化学强化剂包括烷基糖苷、茶皂素、
鼠李糖脂等表面活性剂和氨三乙酸、聚天冬氨酸等螯合剂。使用氨三乙酸和茶皂素联合苏

丹草修复 Ni －芘复合污染土壤，发现氨三乙酸和茶皂素的加入提高了土壤溶液中 Ni 和芘
的浓度，增加了 Ni 和芘的生物可利用性，促进了二者在苏丹草中的积累。通过盆栽实验

研究了烷基糖苷、氨三乙酸和筛选出的以芘为唯一碳源的枯草芽孢杆菌 HD-1 对麃草植物
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