微生(shēng)物(wù)對重金屬污染土壤的生(shēng)物(wù)修複作用主要是通過微生(shēng)物(wù)對重金屬的溶解、轉化與固定來實現。
微生(shēng)物(wù)對重金屬的溶解
主要是通過各種代謝活動産生(shēng)多種低分(fēn)子量的有機酸直接或間接進行的。最早的報道是真菌可以通過分(fēn)泌氨基酸、有機酸以及其他代謝産物(wù)溶解重金屬及含重金屬的礦物(wù)。比較不同碳源條件下(xià)微生(shēng)物(wù)對重金屬的溶解，發現土壤微生(shēng)物(wù)能夠利用有效的營養和能源，在土壤濾瀝過程中(zhōng)通過分(fēn)泌有機酸絡合并溶解土壤中(zhōng)的重金屬。在滅菌試驗中(zhōng)，未滅菌處理的淋洗液中(zhōng)重金屬離(lí)子的濃度顯著高于滅菌處理。Loser等曾借助土著微生(shēng)物(wù)的淋濾作用來修複德國薩克森(sēn)地區河流沉積物(wù)的重金屬污染，指出處理過程中(zhōng)基質的最适投加量爲2%，最适溫度在30-40°C之間，去(qù)除率最高可達98%。
微生(shēng)物(wù)對重金屬的氧化還原轉化
在外(wài)界環境中(zhōng)，變價金屬As、Cr、Co和Au等可以不同的價态形式存在，而細菌代謝活動可以通過其氧化還原作用改變它們的價态。Chang等在污水處理廠發現一(yī)種噬硫酸鹽細菌可以還原Cr6+爲低毒的溶解度較小(xiǎo)的Cr3+，從而降低水體(tǐ)中(zhōng)的重金屬毒性。土壤中(zhōng)還分(fēn)布着多種可以使鉻酸鹽和重鉻酸鹽還原的微生(shēng)物(wù)，如産堿菌屬，芽孢杆菌屬、棒杆菌屬、腸杆菌屬、假單胞菌屬和微球菌屬等，這些菌能将高毒性的Cr6+還原爲低毒性的Cr3+。另外(wài)一(yī)些細菌，如硫-鐵杆菌類能氧化As、Cu、Mo和Fe等，假單胞杆菌能使As、Fe、Mn等發生(shēng)氧化，從而降低這些重金屬元素的活性。
微生(shēng)物(wù)對重金屬的生(shēng)物(wù)固定
主要有3種作用方式：胞外(wài)絡合作用、胞外(wài)沉澱作用以及胞内積累。細胞壁中(zhōng)的分(fēn)子結構具有活性，可以将金屬螯合在細胞表面。Papassiopi等對兩組Cr（Ⅵ）污染土壤樣品進行生(shēng)物(wù)固定處理後，土壤中(zhōng)可溶性Cr的含量分(fēn)别從13mg/kg降到低于0.5mg/kg,120mg/kg降到低于5.6mg/kg。
從芽孢杆菌上分(fēn)離(lí)下(xià)來的細胞壁可以從溶液中(zhōng)螯合大(dà)量的金屬元素，當将細胞壁放(fàng)入含氯化金的水溶液中(zhōng)時，可在細胞壁上通過聚合作用形成微小(xiǎo)晶體(tǐ)。可調節Zn2+、Pb2+和其他金屬的氧化還原反應，如硫杆菌可氧化鐵和硫。
微生(shēng)物(wù)-植物(wù)的聯合修複
盡管植物(wù)修複技術具有不造成二次污染、費(fèi)用低等優點，但是植物(wù)作爲活的生(shēng)命體(tǐ)，其生(shēng)長必然受到各種自然和人爲因素的限制，修複過程通常較爲緩慢(màn);一(yī)種植物(wù)往往隻吸收一(yī)種或幾種重金屬，對土壤中(zhōng)其他濃度較高的重金屬則表現出某些中(zhōng)毒症狀，從而限制了植物(wù)修複技術在多種重金屬污染土壤方面的應用;同時要針對不同污染狀況的土壤選用不同的生(shēng)态型植物(wù)：重金屬污染嚴重的土壤應選用超積累植物(wù)，而污染較輕的土壤應栽種耐重金屬植物(wù)。
此外(wài)篩選超積累植物(wù)很難。而對于微生(shēng)物(wù)修複來說，大(dà)多數技術仍局限在科研和實驗室水平，實驗室的微生(shēng)物(wù)修複研究，因修複條件較爲理想化，被幹擾因素極少，其修複效果可能很好，如一(yī)旦将室内的微生(shēng)物(wù)修複技術放(fàng)入到現場條件下(xià)，幹擾因素複雜(zá)，一(yī)系列的新問題可能會出現。
目前研究較多的是菌根修複，因爲菌根是土壤中(zhōng)的真菌菌絲與高等植物(wù)根形成的一(yī)種聯合體(tǐ)，菌根修複隻是微生(shēng)物(wù)-植物(wù)的聯合修複的一(yī)種。一(yī)方面植物(wù)根部的表皮細胞脫落、酶和營養物(wù)質的釋放(fàng)，爲微生(shēng)物(wù)提供了更好的生(shēng)長環境，另一(yī)方面菌根真菌的活動可改善根際微生(shēng)态環境，增強植物(wù)抗病能力，極大(dà)地提高植物(wù)在逆境（如幹旱、有毒物(wù)質污染等）條件下(xià)的生(shēng)存能力。
展望
生(shēng)物(wù)修複技術作爲一(yī)種新興高效、綠色廉價的修複途徑，它可以最大(dà)限度地降低修複時對環境的擾動。但該技術目前還不太成熟，有待進一(yī)步完善。目前，植物(wù)修複的發展還依賴于高效吸收污染物(wù)的植物(wù)種類開(kāi)發、土壤改良劑以及優化植物(wù)栽培等農業措施。
