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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。菌根主要指的是存在于土壤中的生物植物和菌落的联合体。该种生物一般生长在重金属含量较高的矿区土壤中，其自身即具有极高的酸溶和酶解能力，能够通过转换重金属当中的污染物质，为植物生长提供营养。另外，菌根还能够通过自身活动，改善土壤当中的微生物活动状态，进而改变植物根基的微型生态环境，从而提高植物整体的逆环境生长能力，促进植物的进一步生长。事实上，虽然菌根本身能够提高植物的抗逆性，同时其较强的重金属吸附和降解功能促进了当前对重金属污染土壤的治理，但是由于该种植物不易获得，因此菌根和植物相互作用的重金属污染治理模式还具有相当广阔的研究空间和应用前景。
2.重金属污染土壤植物-微生物联合修复技术的影响因素
2.1土壤中重金属污染特性
重金属是否会造成土壤污染以及其污染的方式与土壤中重金属的总体含量不直接相关。一般来说，土壤中的重金属以各种不同形态存在，且因为总体重金属结构状态的不同，土壤中重金属的能量状态以及污染特性也不相同。当然，综合现有污染土壤来看，由于土壤中所含的有机质以及某些矿物质成分具有一定的重金属吸附效果，因此土壤中水溶态的重金属含量较少。从这一现象来看，土壤可以利用微生物和植物的重金属毒性抑制功能以及重金属的降解和转化功能等，改变土壤中重金属的平衡结构，为植物和微生物的生长提供更多滋养，进而提高土壤的修复率。
2.2植物本身生理生化特性
植物是土壤中重金属修复的主体，其自身也具有一定的重金属降解、吸收等功能，而该功能同样能够影响土壤中的重金属含量。当前全世界范围内共有约400种超累积植物。该类植物通过吸收、储存和利用土壤中的重金属，改变原有的土壤结构，进而促进植物生长环境的转变。一般来说，这类富集植物需具有以下特征：第一，对于重金属的吸收速率较高，即是当土壤当中的重金属含量低于土壤污染水平时，其重金属吸收和运输的速率依然较高。第二，具有良好的重金属累积效果。对于某些浓度较高的污染物，富集植物同样能够起到吸附和积累作用，且其累积能力是普通植物的10-500倍以上。第三，富集植物可能具备同时吸附多种重金属的功能。第四，富集植物的生命力顽强，生长速度较快，同时自身抗病能力较强。
2.3根际环境因素
根际环境是土壤中独特的生态修复环境，该环境下，PH值被改变，氧化还原作用得以发挥。同时还能够利用根系分泌物，与植物和土壤进行能量和信息交流，改变根际的物质生存环境。当然，根际分泌物也能够促进根际微生物的成长，进而改变根细胞的特性，提高土壤中有机酸、氨基酸等活性较大的重金属溶解物质的含量，或者通过与重金属相互作用有效降低其结构稳定性和毒性，也可以运输细胞内的富集重金属到体内，进而提高植物的生长能力和抗逆性。另外，根际矿物质的改变同样能够吸收和降解土壤中的重金属，进而提高植物-微生物的联合修复效果。
3.结论与展望
虽然可以通过植物-微生物联合的形式修复被重金属污染的土壤，但是由于重金属本身的污染特性，植物的生理生化结构的变化以及植物根基环境等的影响，微生物对于重金属污染的修复功能的发挥研究还有待进一步的深入。在接下来的研究过程中，笔者希望，可以从重金属污染如何改变土壤中的微生物群落结构、菌根的特性、菌根发挥作用的方式以及菌根的培养方式等入手，以期更加充分地证明微生物修复土壤中重金属污染的作用机理和主要作用方式，进而为重金属污染土壤的治理提供可行建议。
参考文献：
[1] 李小林，颜森，张小平，等.铅锌矿区重金属污染对微生物数量及放线菌群落结构的影响[J].农业环境科学学报，2011，30（3）.
[2]郭星亮，谷潔，高华，等.重金属Cu对堆肥过程中微生物群落代写和水解酶活性的影响[J].农业环境科学学报，2011，30（2）.
[3]邓佑，阳小成，尹华军.化学-生物联合技术对重金属-有机物复合污染土壤的修复研究[J].安徽农业科学，2010，38（4）.
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。菌根主要指的是存在于土壤中的生物植物和菌落的联合体。该种生物一般生长在重金属含量较高的矿区土壤中，其自身即具有极高的酸溶和酶解能力，能够通过转换重金属当中的污染物质，为植物生长提供营养。另外，菌根还能够通过自身活动，改善土壤当中的微生物活动状态，进而改变植物根基的微型生态环境，从而提高植物整体的逆环境生长能力，促进植物的进一步生长。事实上，虽然菌根本身能够提高植物的抗逆性，同时其较强的重金属吸附和降解功能促进了当前对重金属污染土壤的治理，但是由于该种植物不易获得，因此菌根和植物相互作用的重金属污染治理模式还具有相当广阔的研究空间和应用前景。
2.重金属污染土壤植物-微生物联合修复技术的影响因素
2.1土壤中重金属污染特性
重金属是否会造成土壤污染以及其污染的方式与土壤中重金属的总体含量不直接相关。一般来说，土壤中的重金属以各种不同形态存在，且因为总体重金属结构状态的不同，土壤中重金属的能量状态以及污染特性也不相同。当然，综合现有污染土壤来看，由于土壤中所含的有机质以及某些矿物质成分具有一定的重金属吸附效果，因此土壤中水溶态的重金属含量较少。从这一现象来看，土壤可以利用微生物和植物的重金属毒性抑制功能以及重金属的降解和转化功能等，改变土壤中重金属的平衡结构，为植物和微生物的生长提供更多滋养，进而提高土壤的修复率。
2.2植物本身生理生化特性
植物是土壤中重金属修复的主体，其自身也具有一定的重金属降解、吸收等功能，而该功能同样能够影响土壤中的重金属含量。当前全世界范围内共有约400种超累积植物。该类植物通过吸收、储存和利用土壤中的重金属，改变原有的土壤结构，进而促进植物生长环境的转变。一般来说，这类富集植物需具有以下特征：第一，对于重金属的吸收速率较高，即是当土壤当中的重金属含量低于土壤污染水平时，其重金属吸收和运输的速率依然较高。第二，具有良好的重金属累积效果。对于某些浓度较高的污染物，富集植物同样能够起到吸附和积累作用，且其累积能力是普通植物的10-500倍以上。第三，富集植物可能具备同时吸附多种重金属的功能。第四，富集植物的生命力顽强，生长速度较快，同时自身抗病能力较强。
2.3根际环境因素
根际环境是土壤中独特的生态修复环境，该环境下，PH值被改变，氧化还原作用得以发挥。同时还能够利用根系分泌物，与植物和土壤进行能量和信息交流，改变根际的物质生存环境。当然，根际分泌物也能够促进根际微生物的成长，进而改变根细胞的特性，提高土壤中有机酸、氨基酸等活性较大的重金属溶解物质的含量，或者通过与重金属相互作用有效降低其结构稳定性和毒性，也可以运输细胞内的富集重金属到体内，进而提高植物的生长能力和抗逆性。另外，根际矿物质的改变同样能够吸收和降解土壤中的重金属，进而提高植物-微生物的联合修复效果。
3.结论与展望
虽然可以通过植物-微生物联合的形式修复被重金属污染的土壤，但是由于重金属本身的污染特性，植物的生理生化结构的变化以及植物根基环境等的影响，微生物对于重金属污染的修复功能的发挥研究还有待进一步的深入。在接下来的研究过程中，笔者希望，可以从重金属污染如何改变土壤中的微生物群落结构、菌根的特性、菌根发挥作用的方式以及菌根的培养方式等入手，以期更加充分地证明微生物修复土壤中重金属污染的作用机理和主要作用方式，进而为重金属污染土壤的治理提供可行建议。
参考文献：
[1] 李小林，颜森，张小平，等.铅锌矿区重金属污染对微生物数量及放线菌群落结构的影响[J].农业环境科学学报，2011，30（3）.
[2]郭星亮，谷潔，高华，等.重金属Cu对堆肥过程中微生物群落代写和水解酶活性的影响[J].农业环境科学学报，2011，30（2）.
[3]邓佑，阳小成，尹华军.化学-生物联合技术对重金属-有机物复合污染土壤的修复研究[J].安徽农业科学，2010，38（4）.