赵国慧
（临汾市生态环境保护技术服务中心，山西 临汾 041000）
土壤是自然界中一项关键的基础性资源，直接关系到生产质量和效率，近年来，随着我国社会经济的发展，人类开发活动越来越频繁，尤其是在工业化发展前进的过程中，产生了大量污染，对土壤结构及成分等造成影响，从而导致污染现象，不利于后续对资源的高效利用。为此在可持续发展的战略方针指导下，应积极采取技术手段对土壤环境进行修复，而微生物修复技术作为新型手段，能够满足环境整治需求，提高土壤污染防治力度，进而提升环保工作的实效。
以山西省某化工企业为例，主要生产重铬酸钾，因历史原因遗留下大量铬渣，在露天堆存的过程中，由于铬渣污染因子属于可溶性重铬酸钠和重铬酸钙等六价铬离子，在长期雨水冲淋的作用下，会随着雨水发生溶渗、流失等，一旦深入到地表将会对地下水、农田等产生污染。并且该物质不易降解，对环境安全会产生较大的威胁。通过对该企业周边开展土壤污染调查和监测，发现六价铬及总铬含量严重超标，土壤浸出液中含有的六价铬浓度最高达到10 mg/L。为此，需要对该区域进行生态修复，结合现有技术，对本次整治工程主要采用土壤微生物环保修复技术。
2.1 原位微生物修复技术
通过对该区域现实状况的了解，主要污染物为重金属污染类型，综合考虑污染物的特性以及对土壤资源的利用需求，可应用原位微生物修复技术，即在土壤中投放适当的营养物质，有效实现微生物代谢分解，从而使土壤中含有的污染物充分降解和代谢，降低有害物质的含量。在具体实践过程中，主要适用手段包括投菌技术、生物通风技术和生物培养技术等。
2.1.1 应用投菌技术
结合本次工程实际，针对土壤污染区域实施投菌技术进行生态修复时，主要是选择合适的降解菌投入到土壤中，在充足养分的支持下，将含有的六价铬等物质进行降解，进而控制污染物的含量，保障土壤质量安全、提升环保性能。在当前市面上，现有的降解菌包括有马红球菌、假单胞菌、鞘氨醇单胞菌、硫酸盐还原菌等[1]。根据六价铬离子的特点，可选择硫酸盐还原菌，是一类形态各异、营养类型丰富的厌氧菌，可利用硫酸盐或者其他氧化态硫化物作为电子受体，对有机物质进行异化。由于该菌在活动中会产生高价硫产能，并代谢出低价硫，可将六价铬还原为三价铬，在沉淀后能够被细菌尸体吸附，从而降低土壤污染程度。
2.1.2 应用生物通风技术
该方法利用土壤的通风效果，促使降解菌活动得到强化，提高土壤污染的修复效果、降低污染物含量。比如在该环保工程中，先要对修复区域进行全面调查，严格按照处理要求在土壤中建设深井装置，采用鼓风机等设备对土壤注入空气，使氧气及营养物质与污染物形成相互反应。同时在降低土壤污染物含量的条件下，排出易挥发气体，加强空气流通，有助于提升修复水平。在实践操作中，相关人员严格注重土壤中的空气渗入效果，确保提升微生物活性，发挥良好修复作用。
2.1.3 应用生物培养技术
在本次环保工程项目中针对六价铬污染采用生物培养技术，主要是借助氧化氢及其相关营养物质的支持，提升土壤中的降解菌活性，进而发挥最大的修复作用。在具体操作中，应用生物培养技术还能够降低外界因素的影响，这是由于这一类微生物自身的活跃性较强，可抵抗外部干扰因素，有利于在恢复土壤固有性能的基础上，降低对周边行业及经济发展的不利影响。
2.2 异位微生物修复技术
异位微生物修复技术是与原位微生物修复技术原理相反的一种处理方法，侧重点在于运输发生污染的土壤，达到特定区域后再进行集中处理，具有控制土壤污染延伸和蔓延的优势，充分确保周边土壤质量安全。目前常用的异位微生物修复技术包括有堆制技术、预制床技术以及生物反应器技术等，具体应用如下。
2.2.1 应用堆制技术
在土壤污染修复工程中应用该项技术，即在土壤中添加相应的堆制发酵物，例如秸秆、树叶、木屑等本身携带一定微生物的材料，通过微生物在土壤污染物质相互反应的条件下，有助于实现土壤内部充氧的效果，促使土壤中含有污染物的分解速率得到显著提升[2]，并且可最大限度的降低污染物质的影响。在本次工程案例中，相关人员通过采用当地丰富的秸秆和树叶资源进行堆制技术修复，能够节省工程成本和修复处理时间，进一步加快污染修复速度。
2.2.2 应用预制床技术
在本次实践工程中，为修复六价铬造成的土壤污染，相关人员在实施处理技术前，按照当前污染状况并结合现有因素，建设封闭平台，采用石子和砂子填补平台，在表面铺设一层受污染的土壤，使空气与土壤达成充分接触的条件，然后再向污染土壤中加入适量的水及营养液，实现对有害物质的降解。在应用该项技术时，相关操作人员合理调配营养液的比例，发挥预制床的修复处理优势，提升环保整治效果。
2.2.3 应用生物反应器技术
基于该化工企业对土壤造成的污染，可采用生物反应器实施修复，在具体工作环节，可将受污染的土壤与水混合，并共同存放到生物反应器中，合理调整反应器的酸碱值，有助于降低有害物质的含量。除此之外生物反应器的酸碱值处于合理条件下，还能够提升土壤污染中各类微生物的生长速率，加剧相互反应，进而实现污染物降解目标。在本次工程中应用生物反应器技术有助于提高污染物修复工作的环保性能，为相应土壤污染防治工作的顺利实施提供有力支持[3]。经过修复后，该区域土壤检测指标，如表1所示。
表1 土壤污染微生物修复后环境质量指标情况
3.1 加强污染源头监督及控制
强化监督重点企业污染源，针对污染排放较为严重的化工企业进一步加强监督监察，保障其严格执行我国的有关规范和环保政策，积极开展自行监测计划，对周边土壤资源定期开展环境监测，并对外进行公示，以此加强社会监督。除此，环保部门需要对土壤中检测到的污染物进行溯源追踪，从源头上控制污染物的外泄，促使土壤污染防治力度得到增强。例如针对该化工企业建立完善的土壤污染防范计划，借助信息化系统与环保部门进行沟通，及时处理污染隐患，并协同开展修复技术[4]。为实现源头污染控制，还可在本次工程中对遗留下的铬渣堆存方式进行改进，建设专门的储藏空间，合理设置隔离防护措施，避免长期受到雨水冲淋而导致有害物质渗入地表，构建封闭式的铬渣存放区域，尽可能降低对土壤的污染，采取有效措施处理铬渣，减少堆存数量。
3.2 丰富土壤污染修复方法
微生物修复技术在具体实践中存在诸多措施和方法，结合本次工程案例，应当借鉴国内外的先进做法，进一步丰富修复手段。可在土壤较为充足的区域开辟新的取土场，在保证生态不被破坏的前提下，取适量土壤运输到污染区域种植绿化植物，能够有效修复受损土壤。如种植蕨类，可有效吸收和附着重金属元素，降低有害物质含量。同时也可采用化学方法进行修复，针对铬污染较为严重的区域，应当施加适当的抑制剂，将重金属转化为难溶性化合物，减少农作物和人体吸收量。如采用硫化物、碳酸盐、石灰等，降低六价铬的毒性，再逐步进行修复。具体操作过程，如图1 所示。
图1 土壤污染微生物化学修复方法
综上所述，土壤污染已经成为目前生态环境发展的主要问题，不利于对资源的高效利用，而且还会对环境、生物机体等产生危害，因此需要加强治理和修复。结合现代科学技术的革新进步，可采用微生物修复技术，通过实施原位微生物修复以及异位微生物修复技术等，有效降低污染物在土壤中的含量，并积极采取有效的预防措施，最大限度的提高土壤治理效果，维系生态系统平衡。
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