3.7.2 污染环境的生物净化
生物净化是指利用生态系统的自净功能,消除大气、水体和土壤环境中污染物危害的技术。
大气污染的生物净化包括利用植物吸收大气中的污染物、滞尘、消减噪声和杀菌等几个方面。一些植物对大气污染物具有很强的吸收能力,利用这些植物的高吸收特性,达到空气净化的目的。有研究表明,垂柳、加拿大杨、山楂、洋槐、云杉、桃树、柳杉等树种对SO2具有较强吸收能力,美人蕉、向日葵、泡桐、加拿大杨等对HF的吸收能力强,洋槐能够吸收Cl2。这些植物可用来净化大气污染。绿色植物对降尘和飘尘有滞留和过滤作用,滞尘量的大小与树种、林带、草皮面积、种植情况及气象条件等都有关系。据报道,北京地区测定绿化树地带对飘尘减尘率为21%~39%,南京地区测得结果为37%~60%(https://www.daowen.com)
水体污染的生物净化,是利用水生生物对污染物的吸收、同化和降解功能,使水体环境得以净化。如利用水生植物和藻类共生的氧化塘处理生活污水和工业废水,可取得较好的效果。水生植物可通过吸附、吸收、积累和降解,净化水体中的有机污染物和重金属。许多水生植物能吸收水中有害物质。如100 g鲜芦苇在24 h内能将8 mg酚代谢为CO2。凤眼莲、绿萍、菱角等能吸收水中的汞、镉等重金属。另外,利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动可去除水中营养物质。利用氧化塘净化污水,实际上就是建立一个人工生态系统。在好氧塘中,好氧微生物可以把污水中的有机物分解成CO2、H2O、
和
等,藻类以此作为营养物质大量繁殖,其光合作用释放出的O2提供了好氧微生物生存的必要条件,而其残体又被好氧微生物分解利用。
土壤污染的生物净化主要通过植物根系的吸收、转化、降解和合成,以及土壤中细菌、真菌和放线菌等微生物区系对污染物的降解、转化和生物固定作用来净化。实际上,污染物进入土壤后,土壤的自净作用使其数量和形态发生变化,而使毒性降低甚至消除。土壤自净能力的高低既与土壤的理化性质,如土壤黏粒、有机质含量、土壤温湿度、pH值、阴阳离子的种类和含量等有关,又受土壤微生物种类和数量的限制。对于一部分种类的污染物,如重金属、某些大分子有机化合物等,其毒害很难被土壤的自净能力所消除。可以通过筛选和培育对污染物有超强吸收能力的超积累植物(hyperaccumulator),或强降解能力的工程微生物来实现污染净化的目标。