農(nóng)藥污染土壤的微生物修復(fù)探究

邵進(jìn)紅

隨著科技的發(fā)展，為了有效減少病蟲害，提高糧食產(chǎn)量，我國的農(nóng)藥使用量正在逐年增加。但由于施藥技術(shù)落后，殘余農(nóng)藥進(jìn)入土壤，導(dǎo)致土地污染嚴(yán)重。所以，對土壤農(nóng)藥污染的修復(fù)極為重要，所以微生物修復(fù)技術(shù)逐漸成為人們的重點(diǎn)研究對象。

一、微生物修復(fù)農(nóng)藥污染土壤的意義

根據(jù)我國環(huán)境檢測部門的研究數(shù)據(jù)顯示，我國的農(nóng)藥使用量平均為每年130萬噸以上，有一千萬公頃以上的耕地受到農(nóng)藥污染。所以不難發(fā)現(xiàn)，我國的土壤污染問題已經(jīng)到了不得不控制的局面。而且，農(nóng)藥污染的范圍大，類型多，利用傳統(tǒng)的藥物修復(fù)或換土修復(fù)很難達(dá)到預(yù)期目的，并且所耗成本過大。這時微生物修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)就充分的體現(xiàn)出來。微生物修復(fù)可以將農(nóng)藥污染進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化，使之分解為二氧化碳和水等無毒成分。同時，部分微生物還可以以分解物作為能源，促進(jìn)自身的生長于繁殖。此外，還有一些微生物可以在與其他有機(jī)物產(chǎn)生反應(yīng)的時候，同時降解農(nóng)藥殘留，達(dá)到降解土壤農(nóng)藥污染的目的。據(jù)美國科學(xué)家研究表明，利用微生物技術(shù)修復(fù)土壤所需要的投資相較于傳統(tǒng)物理化學(xué)修復(fù)要減少三分之一到五分之一，所以微生物修復(fù)技術(shù)是廉價且安全有效的修復(fù)手段，對保護(hù)耕地，促進(jìn)土地資源健康持續(xù)發(fā)展有著不可忽視的作用。

二、農(nóng)藥污染土壤的微生物修復(fù)的方法

農(nóng)藥污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)主要包括原位修復(fù)和異位修復(fù)兩種方式。將兩種修復(fù)方法有機(jī)結(jié)合，可以優(yōu)勢互補(bǔ)，獲得更好的修復(fù)效果。

1、原位修復(fù)

原位修復(fù)就是在污染源原地對土壤進(jìn)行修復(fù)的過程。利用這種方法修復(fù)土地，主要是通過土著微生物或人為引進(jìn)的外源微生物的吸收、吸附、沉淀以及轉(zhuǎn)化的作用，改變土壤中農(nóng)藥污染物的化學(xué)特性，使其在土中遷移或轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到降低土壤中毒性的作用。同時，有些微生物可以將污染通過降解變?yōu)闊o害物質(zhì)，甚至可以將其轉(zhuǎn)化，來增加土壤的養(yǎng)分。原位修復(fù)技術(shù)主要可以分為生物強(qiáng)化法、生物通風(fēng)法、土地耕作法及化學(xué)活性柵修復(fù)法四種。

生物強(qiáng)化法。生物強(qiáng)化法主要分為土著菌培養(yǎng)法和投菌法兩種。其原理是通過培養(yǎng)能夠?qū)刮廴疚锏奈⑸锏幕钚詠磉_(dá)到修復(fù)土壤的目的。土著菌培養(yǎng)就是要加強(qiáng)土壤中已有微生物的活性，從而將污染物充分礦化為二氧化碳和水;而投菌法則是先培養(yǎng)出一批對某種污染物有高效降解能力的菌種，將其投入土壤中，來達(dá)到降解污染物的作用。

生物通風(fēng)法。它是通過增加被污染土壤中的氧氣含量，以此來加強(qiáng)其中原有微生物的活性，加快其對農(nóng)藥污染物的吞噬。其實，生物通風(fēng)法更多的是針對可揮發(fā)類污染物而產(chǎn)生的，對修復(fù)礦物油類農(nóng)藥有著很大的作用。

土地耕作法。在原位修復(fù)中，主要式通過對土地在原位進(jìn)行翻耕，來增加氧氣等微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，來提高微生物修復(fù)的活力，對農(nóng)藥污染進(jìn)行分解。并且在異位修復(fù)中也存在這種修復(fù)方法。主要表現(xiàn)為將受污染的土地移到其他未污染土地上，進(jìn)行耕作，利用微污染土地中的微生物對其進(jìn)行轉(zhuǎn)化和分解。

化學(xué)活性柵修復(fù)法。化學(xué)柵是一種既能透水又具有較強(qiáng)的吸附和沉淀污染物能力的固體材料。能夠用于去除有機(jī)污染物的是吸附柵，其材料一般有活性炭、泥炭、樹脂、有機(jī)表面活性劑和高分子合成材料等。土壤的化學(xué)柵修復(fù)法是把吸附柵放到污染土地的含水層中，通過活性柵的吸附作用，使污染物進(jìn)入活性柵中，以此來減少土地中的農(nóng)藥殘留，達(dá)到對污染物凈化和阻攔的目的，防止其擴(kuò)散破壞其他土壤?；瘜W(xué)柵在近十年來開始受到人們的重視，并成為應(yīng)用于土壤污染防治的新方法。不過在化學(xué)柵的實際應(yīng)用中存在化學(xué)柵的老化以及化學(xué)柵模型的精度有待進(jìn)一步提高等問題，因而受到了一定限制。

2、異位修復(fù)

異位修復(fù)的主要方式就是將受污染的土地進(jìn)行遷離后修復(fù)。其主要方法有制床法、堆制法和泥漿生物反應(yīng)器法。

制床法?；痉椒ㄊ菍⑹芪廴镜耐寥篮皲佋谟惺雍蜕沉５钠脚_上，加入營養(yǎng)液和水并定期翻動，并對滲濾液回灌，以此來達(dá)到清楚污染物的目的。

堆制法。這種方法是將傳統(tǒng)的堆肥與微生物修復(fù)相結(jié)合而產(chǎn)生的。它是主要是運(yùn)用微生物的降解能力，促進(jìn)農(nóng)藥污染物向腐殖質(zhì)不斷轉(zhuǎn)化，以此作為消除污染的手段。主要方法是將糞肥、稻草等堆置在土里，并通過翻動增加氧氣，促進(jìn)其發(fā)酵來達(dá)到修復(fù)土壤的目的。

泥漿生物反應(yīng)器法。要使用這種方法首先就要向受污染土壤中加水，使其成為泥漿，讓后把它與微生物一其放入反應(yīng)器中，通過其在反應(yīng)器中的混合使其中的污染物被吸附和消除，從而達(dá)到了降解污染物的目的。降解微生物可以是原來就存在于土壤的微生物，也可以是接種的微生物。在進(jìn)行修復(fù)的過程中，工作人員要嚴(yán)格把控其內(nèi)部條件，及時對泥漿進(jìn)行處理。處理過后的泥漿經(jīng)要進(jìn)行脫水，并把這種水繼續(xù)加工修復(fù)，以使其中的污染物得到消除，能夠做到循環(huán)使用。

三、農(nóng)藥污染土壤的微生物修復(fù)的發(fā)展方向

1、培養(yǎng)新型微生物

研究人員應(yīng)在對已有可修復(fù)污染的微生物進(jìn)行強(qiáng)化培養(yǎng)的同時，也要繼續(xù)培養(yǎng)和研究新的修復(fù)類微生物，針對農(nóng)藥污染的不同類型進(jìn)行微生物的細(xì)化培養(yǎng)。以此來研究出更多種類的修復(fù)微生物，對不同農(nóng)藥污染都能夠有效復(fù)原，保障我國微生物修復(fù)技術(shù)的不斷發(fā)展。

2、促進(jìn)微生物與其他修復(fù)工程有機(jī)結(jié)合

由于土壤農(nóng)藥污染中存在很多不可控因素，所以其需要對其采用多種形式的修復(fù)手段，發(fā)展微生物修復(fù)與其他現(xiàn)場修復(fù)工程的嫁接和移植技術(shù)，以達(dá)徹底修復(fù)之目的，在對農(nóng)藥污染土壤的修復(fù)起到一定的積極作用。

3、實現(xiàn)微生物技術(shù)的工程化應(yīng)用

在對微生物修復(fù)的研究中，由于干擾因素較少，實驗室內(nèi)的研究效果大都是理想的。但將其應(yīng)用到實地，經(jīng)常不能達(dá)到預(yù)期的效果，甚至有時會造成對土地的二次污染。因此，微生物修復(fù)技術(shù)的工程化應(yīng)用必須融合環(huán)境、生物等各類知識，進(jìn)行因地制宜的污染土壤修復(fù)工作，并設(shè)計出針對性強(qiáng)、效率高、成本小的微生物修復(fù)設(shè)備，以促進(jìn)微生物修復(fù)技術(shù)的工程化應(yīng)用的真正有效的實行。

（作者單位：274200山東省成武縣南魯集鎮(zhèn)人民政府）