生物技术修复土壤放射性污染的研究进展

(整期优先)网络出版时间:2023-08-12
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生物技术修复土壤放射性污染的研究进展

郭骞

青岛先楚核能科技有限公司  山东省青岛市 266071 

摘要:近几年来,随着科学技术的不断发展,核能的利用给人类提供了一定便利但是也带来了一些危害。尤其是土壤放射性污染已经成为了社会密切关注的话题。由于土壤被放射性物质污染,这些有害物质可能会通过食物链进入人的身体,以此危害人类的生命安全。针对以上情况,世界各国的科研工作者都在积极的寻找方法来解决土壤放射性污染问题的产生。本文正是通过对放射性污染土壤进行全面综合性的分析,并且重点介绍生物修复放射性污染土壤的概念和研究进展。

关键词:生物技术修复土壤放射性污染的研究进展

引言

核能的使用可能会产生一些放射性元素,这些元素通过一些途径进入到土壤之中对土壤造成污染,。这不仅仅会对环境造成污染,而且辐射还会对人造成生命威胁,所以对放射性污染的土壤进行修复是造福人类的一项技术。目前,针对土壤放射性污染的修复通过各个层面具有很多方法,主要是通过物理、生物、化学三层角度来进行相关处理方法的提出。物理和化学工程手段来进行大范围的修复工作是比较困难的,所以现如今主要研究生物技术。因为生物方法治理具有一定的优越性,可以避免对生态环境的再次破坏,并且成本较低。本文主要是通过生物角度来进行几种方法的分析和讲解。

1土壤中放射性核素的来源及危害

1.1土壤中放射性核素的来源

1.1.1核能的利用事故

现如今,大多数国家都掌握了核能技术,随着科学技术的不断发展给我们带来了很多的福利,但是在使用过程中也产生了一定的危害。比如说核事故、核爆炸试验等都会给土地带来严重的污染。相关的放射性核素都可能进入土壤之中,虽然核爆炸实验所产生的污染程度较小,但是对土壤造成的污染也不能忽视。

1.1.2矿产开采造成的环境破环

正是由于相关矿产资源自身携带大量的放射性核素,煤矿中也有大量的放射性元素,在采矿过程中都可能使放射性元素与外界环境产生接触。矿产开采过程中也会将大量的污染性元素释放到大气中,对土壤造成一定的污染,影响人类的身体健康。

1.1.3农业化肥的使用

随着我国农业的不断发展,现如今都是大规模的种植方式来进行庄稼的种植,所以在农业生产过程中,会使用现代农用化肥来对庄稼进行肥料滋养。但是在农用化肥之中,磷肥和钾肥之中会含有天然放射性污染,在这个农业生产过程之中,放射性物质就会通过肥料进入到土壤。相关数据进行检测也发现,施肥过的土壤比未施肥过的土壤放射性元素含量提高了一倍,不仅对人体有危害,还会影响农业的发展。

1.2土壤放射性污染的危害

土壤放射性污染具有一定的危害性,主要是威胁着人类的生命健康,还有影响其他一些生物的生存。放射性元素通过大气和水进入到生物链,十分不利于人类的发展,对后代的身体健康具有深刻的影响。尤其是土壤的放射性元素通过皮肤和呼吸的接触进入到人体,可能会导致细胞发生癌变现象,就可能会导致人的组织器官产生病变,不利于人类的长寿。

2土壤放射性污染的生物修复技术

2.1土壤放射性污染的植物修复技术

通过广泛的植物种植可以对相关放射物质进行修复,比较成功的可以在土壤之中对相关放射性污染物质进行清除,操作方法也较为简单和灵活,不需要进行移植和运输工作,仅仅需要将植物种植在土地上,就可以实现放射性污染物质的清除工作。该方法具有一定的优越性,无需太多的人力和施工量,所用的成本较低。而且没有产生二次污染具有一定的环保力度。但是该方法也有一定的缺点,因为采取植物自然净化的周期较长,所以该方法在时间上还需要进行修复改良,但是作为放射性污染土壤修复工作具有良好的效果。

2.2土壤放射性污染的微生物修复技术

通过采用微生物来对土壤放射性污染进行修复,正是由于微生物可以对污染物进行分解和转化功能,所以微生物修复也是近些年来专家们热烈讨论的话题和研究的方向,目前主要利用3大类微生物来进行修复工作:基因工程菌、土著微生物、外来微生物。主要是通过微生物在生长过程中,根据其自身独特的生理功能,采用技术对相关物质进行吸收。微生物自身的细胞壁具有一定的吸附功效,可以对相关放射性元素进行及时吸附,这样有害元素就被固定到细胞表面,并且相关研究表明微生物进行吸收过程中具有较强的吸附性。微生物还可以针对相关的放射性污染元素进行自我选择的转化能力,主要是通过微生物来将Hg2+还原成Hg挥发掉。在开展微生物修复污染土壤时,最主要的关键是对于修复菌株的筛选方面,国内外的学者都进行了一系列的研究,并取得了一些成果。例如,胡婷等专家在被污染的油田之中获得了红球菌,该微生物具有较高的污染转化效果,作为一种土著菌转化率极高。并且微生物也没有什么危害性,可以和植物一起生活,两者共同努力可以吸附放射性污染。并且微生物自身的繁殖速度极快,可以及时的适应特殊的环境,较快的速度来进行土壤的修复工作。

结束语

综上所述,采用生物角度来进行相关技术的选择,生物多样性结合基因工程技术来针对特殊环境下的植物进行筛选工作是植物修复技术的关键,通过筛选优质植物对土壤放射性污染进行及时的修复。微生物修复技术开展是因为自身的繁殖能力速度快,有特殊的适应能力,可以对微生物进行培养来吸收污染元素,并且使用基因工程来对放射性元素的微生物进行优化,培养和筛选出对环境友好的微生物来进行吸收工作。还需要缩短菌种的培养时间,从而及时的对土壤放射性污染进行修补工作,具有一定的便捷性和灵活性。可以通过植物修复和微生物修复技术相结合,来对土壤进行优化更新。希望相关人员吸取经验,在进行核能的利用、矿产资源的开发、农业化肥的使用过程中需要进行改进,减少对土壤大面积的放射性污染。对待放射性污染,要采取微生物修复技术和植物修复技术相结合方法,可以在一定程度上缩短修复周期,对土壤放射性污染进行大面积修复工作。各国在今后的发展过程中,重视环境建设,保护人类身体健康。

参考文献:

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[3]袁世斌.生物技术在放射性污染土壤修复中的研究进展[J].生物技术通报,2008(S1):121-124+134.