隨著工農業的發展以及農用化學物質用量和種類的增加，土壤污染日趨嚴重，污染程度不斷加劇，污染土壤面積逐年擴大，土壤污染成了全世界普遍關注和研究的主要環境問題。
1 我國土壤污染的現狀及危害土壤污染是指人類活動所產生的污染物從而使土壤的性質、組成及性狀等發生變化，導致污染物質在土壤中的積累，破壞了土壤的自然生態平衡，使土壤的自然功能失調、土壤質量發生惡化的現象。
1.1 我國土壤污染的現狀我國目前土壤污染主要表現在土壤污染程度加劇、污染類型復雜多樣以及對土壤污染認識和重視不夠，資金投入不足，防治土壤污染的法律依據及有關土壤環境評價標準體系不完善，防治土壤污染的措施缺乏有效性和針對性等。
1.2 土壤污染的危害土壤污染與水污染、大氣污染有極大的不同，具備隱蔽性、滯后性、累積性、不可逆轉性和難治理性等特點，土壤一旦受到污染，則需要很長的治理周期和較高的投資成本，造成的危害也比其他污染更難消除，因此其造成的危害也大，主要表現在以下方面。
1.2.1 土壤污染導致嚴重的直接經濟損失 土壤污染后，有機、無機毒物在土壤中過多滯留，改變了土壤的理化性質，土壤鹽堿化、板結，破壞土壤生態平衡，直接影響土壤生態系統的結構和功能，造成嚴重的無法估量的經濟損失，僅以土壤重金屬污染為例，全國每年因重金屬污染而造成的經濟損失達就達200億元。
1.2.2 土壤污染導致生物品質不斷下降 因農田施用化肥，大多數城市近郊土壤都受到不同程度的污染。許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、砷、鉻、鉛等重金屬含量超標或接近臨界值。有些地區污灌已經使得蔬菜的味道變差，易爛，甚至出現難聞的異味;農產品的儲藏品質和加工品質也不能滿足深加工的要求。
1.2.3 土壤污染危害人體健康 土壤污染后一方面造成有害物質在農作物中積累，并通過食物鏈進入人體，引發各種疾病；另一方面，污染土壤中的病原微生物也有可能通過各種途徑進入人體，引起人的疾病，最終危害人體健康。
1.2.4 土壤污染導致其他環境問題 土地受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風力和水力的作用下分別進入到大氣和水體中，導致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態系統退化等其他次生生態環境問題。
1.2.5 土壤污染導致其他環境問題 土地受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風力和水力的作用下分別進入到大氣和水體中，導致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態系統退化等其他次生生態環境問題。
2 污染土壤微生物修復技術的原理微生物對污染土壤中污染物的降解與轉化是污染土壤微生物修復的基礎。污染土壤微生物修復技術的原理就是采用一定的工程技術，篩選能高效降解污染物的優良微生物菌種，人為創造有利于優良降解微生物生長的環境條件，結合工程技術，促進微生物對污染土壤中的污染物的降解與轉化，使污染土壤恢復到污染前的水平，根據污染土壤類型的不同，主要介紹重金屬污染土壤和有機污染土壤的微生物修復原理。
2.1 重金屬污染土壤重金屬污染土壤的微生物修復原理主要是通過微生物對土壤中重金屬的固定、移動或生物轉化，改變重金屬在土壤中的環境化學行為，從而達到生物修復的目的，主要包括生物富集和生物轉化。在重金屬污染土壤中，本身存在或人為加入一些對有毒重金屬離子具有抗性的特殊微生物類群，這些特殊微生物類群能夠把重金屬進行生物轉化，其主要轉化機制包括微生物對重金屬的生物氧化、還原、甲基化、重金屬的溶解和有機絡合，從而改變其毒性，使重金屬污染土壤得到修復。
2.2 有機污染土壤的微生物修復原理有機污染土壤的微生物修復原理主要是大部分有機污染物可以被微生物胞外或胞內降解、轉化，降低其毒性或使其完全無害化。微生物對有機物的胞外降解主要是微生物能夠分泌降解有機污染物的胞外酶；微生物胞內降解主要是污染物能通過主動運輸、被動擴散、促進擴散、基團轉位及胞飲作用等進入微生物細胞內后，由微生物細胞分泌胞內酶降解。降解作用主要有氧化作用、還原作用、基團轉移作用、水解作用以及酯化、縮合、氨化、乙酰化、雙鍵斷裂及鹵原子移動等類型。
3 污染土壤微生物修復技術的影響因素分析污染土壤微生物修復過程實質上是微生物對污染物的降解與轉化過程。因此，在選擇利用和實施污染土壤微生物修復技術時，一定要考慮其影響因素，以保證微生物修復的效果。主要包括以下六個方面。
3.1 微生物的種類和性質污染土壤微生物修復技術中，對修復起核心作用的是微生物。選擇優良的微生物菌種，是污染土壤微生物修復取得良好效果的前提。用作污染土壤微生物修復的微生物有土著微生物，外來微生物，基因工程菌(GEM)三大類。土著微生物存在生長慢，代謝活性不高，但適應快，目前在大多數微生物修復工程中實際應用的都是土著微生物;外來微生物是指為了提高污染物的降解速率，人為接種的一些降解污染物的高效菌，采用外來微生物接種是會受到土著微生物的競爭，因此要加大接種量;菌因工程菌是采用遺傳工程手段將多種降解基因轉入同一微生物中，從而獲得更廣譜的降解能力，但基因工程菌的實際應用在美、日等國，受立法控制。因此，污染土壤微生物修復技術中微生物的選擇，對修復效果起關鍵作用。
3.2 微生物營養鹽污染土壤微生物修復過程中，為使污染物達到完全降解或是降解更充分，必需供給處理微生物合理的營養。因為在污染土壤中，污染物過量積累，可能品種單一，營養元素嚴重失衡，因此，在處理過程中，一定要添加營養鹽。營養鹽的添加，一定要通過可行性實驗確定。
3.3 溶解氧土壤具有團粒結構，是氣、固、液三相體系。污染土壤因污染物種類和數量不同，溶氧也有差別。良好土壤溶氧在5mg/L左右，污染土壤由于污染物而變低。為保證污染土壤微生物修復過程中微生物的生長和對污染物的充分降解及有效轉化，一定要保證氧的供給。在工程實際中，常采用鼓風機向地下鼓風以補充污染土壤中的氧。
3.4 共代謝基質微生物對環境中污染物質之所以有強大的降解與轉化能力，除了因為它本身個體小，比表面積大，種類多，分布廣，適應力強，代謝類型多樣，代謝速率快外，還有一個重要的特點，就是微生物具有共代謝作用。在污染土壤中添加化學結構與污染物類似的共代謝基質，一方面，可以富集共代謝微生物；另一方面共代謝基質能促使微生物對難降解污染物的分解。因此共代謝基質的種類和數量是影響污染土壤微生物修復技術效果的一個很重要因素。
3.5 污染土壤的特性污染土壤的特性影響修復過程中污染物和微生物的相對活性，最終影響修復速度和程度。土壤可分為氣體、水分、無機固體和有機固體四個組分，有機固體能吸附阻留有機污染物，降低其在土壤中的運動性，同時這種固定化分延長微生物對有機污染物的降解與轉化。
3.6 污染物的物理、化學性質污染土壤中污染物的物理化學性質也是影響污染土壤微生物修復技術的一個重要因素。主要包括淋失與吸附、揮發、生物降解和化學反應四個方面的性質。了解污染土壤污染物的性質是判斷能否采用微生物修復以及采取相應的對策，強化微生物修復過程。
3.7 微生物的環境因子影響污染土壤微生物修復的因素除了以上因素外，微生物生長的環境因子如溫度、pH、水分等，也是影響污染土壤微生物修復技術效果的重要的環境因素。
4 污染土壤微生物修復技術的應用前景污染土壤微生物修復技術具有耗資少，處理效果好等優點，引起許多國家的重視，我國也成立了專門的機構，旨在研究和推動污染土壤的修復工作。通過研究人員的努力，污染土壤微生物修復技術已走出實驗室，并在許多受有毒有害有機污染物污染的土壤修復計劃中得到應用，一些工程技術如原位處理、生物通風、挖掘堆置處理、反應器處理等已經比較成熟，隨著土壤污染問題的日益嚴峻，隨著國家對環保的日趨重視，隨著國民環保意識的增強，污染土壤微生物修復技術必將展現更廣的應用前景。
來源：論文網
上一條
