马永和， 许瑞， 王丽敏， 李科， 尹哲， 孙志轩， 杨永斌， 李骞

中南大学 资源加工与生物工程学院，湖南 长沙 410083

引言

随着工业化与农业化的快速发展，土壤中重金属排放量日益增加，土壤重金属污染已成为全球性环境问题[1]。就我国而言，土壤重金属污染局面十分严峻。据我国自然资源部报告，2020年我国重金属污染土壤面积已经约为2 000万hm2，达到了耕地用地的10%以上[2]。重金属是指密度大于4.5 g/cm3的金属，对于生物体而言，重金属可分为必需和非必需两类，如Zn、Mn、Ni、Cu、Mo等是生物体生长发育所必需的微量元素，这些元素在生物体的许多生理过程中发挥关键作用，如参与光合作用中的电子传递，参与呼吸作用及作为许多共轭酶的激活剂[3, 4]。非必需元素主要有Pb、Cd、Hg、Cr、As等，它们对生物体具有高毒性[5, 6]。例如，重金属会影响土壤微生物群落的组成、结构、功能、生物量和多样性等[7]，且可通过食物链生物放大后进入人体，进而危害人体健康[8]，长期食用受重金属污染的食物会导致人类DNA修复基因和代谢酶的突变[9, 10]，增加食道、血液、肾脏、神经系统、心脑血管和泌尿系统疾病的发病率，诱发癌症、器官衰竭等[11, 12]。相较于有机污染物，重金属不能被生物降解，在自然界可以持续存在20年以上[13]，导致重金属在环境中不断积累，对人类和生态安全构成了严重威胁。因此，重金属污染土壤治理迫在眉睫。

土壤修复方法主要包括物理修复法、化学修复法和生物修复法。物理修复法包括客/换土法、玻璃化、固化法等，物理修复法具有适用范围广、彻底、高效的优点，但存在实施工程量大、破坏土壤结构、成本昂贵、能耗高等不足。……