解磷微生物协同磷矿粉强化植物修复铅污染土壤机制的研究进展

植物修复重金属铅(Pb)污染土壤已成为矿区生态恢复的重要途径之一,解磷微生物、磷矿粉强化植物对重金属的修复机理已成为土壤生态恢复的研究热点。基于此,本文综述了解磷微生物的解磷机制及其固化土壤Pb的生物化学过程,分析了磷矿粉施用改变土壤重金属Pb存在形态的化学过程,剖析了解磷微生物—磷矿粉协同作用对植物促生作用及改变Pb形态提高植物耐性的生物化学过程。(1)解磷微生物通过生物吸附和生物转化方式将Pb与土壤中游离的磷酸根(PO_(4)^(3-))结合形成沉淀,降低Pb在土壤中的迁移,缓解重金属毒害;(2)解磷微生物分泌有机酸、磷酸酶、植酸酶和C-P裂解酶等将磷矿粉转化为可溶性磷酸盐与Pb结合,强化对Pb的钝化;(3)磷矿粉通过沉淀、吸附络合和离子交换的方式改变Pb在土壤中的形态;同时磷矿粉游离出的PO_(4)^(3-)被植物吸收后可以改变Pb^(2+)在植物细胞内的形态与分布,以磷酸盐沉淀的形式分布于根系表面细胞壁或液泡内,减少植物地上部Pb^(2+)的累积;(4)总结了解磷微生物协同磷矿粉与植物修复土壤Pb污染的共存体系优势,并对今后相关研究的深入开展进行展望,旨在为我国Pb污染土壤修复提供参考。