農藥污染土壤的微生物修復探究

邵進紅

隨著科技的發展，為了有效減少病蟲害，提高糧食產量，我國的農藥使用量正在逐年增加。但由于施藥技術落后，殘余農藥進入土壤，導致土地污染嚴重。所以，對土壤農藥污染的修復極為重要，所以微生物修復技術逐漸成為人們的重點研究對象。

一、微生物修復農藥污染土壤的意義

根據我國環境檢測部門的研究數據顯示，我國的農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藥污染。所以不難發現，我國的土壤污染問題已經到了不得不控制的局面。而且，農藥污染的范圍大，類型多，利用傳統的藥物修復或換土修復很難達到預期目的，并且所耗成本過大。這時微生物修復的優點就充分的體現出來。微生物修復可以將農藥污染進行降解和轉化，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物產生反應的時候，同時降解農藥殘留，達到降解土壤農藥污染的目的。據美國科學家研究表明，利用微生物技術修復土壤所需要的投資相較于傳統物理化學修復要減少三分之一到五分之一，所以微生物修復技術是廉價且安全有效的修復手段，對保護耕地，促進土地資源健康持續發展有著不可忽視的作用。

二、農藥污染土壤的微生物修復的方法

農藥污染土壤的微生物修復技術主要包括原位修復和異位修復兩種方式。將兩種修復方法有機結合，可以優勢互補，獲得更好的修復效果。

1、原位修復

原位修復就是在污染源原地對土壤進行修復的過程。利用這種方法修復土地，主要是通過土著微生物或人為引進的外源微生物的吸收、吸附、沉淀以及轉化的作用，改變土壤中農藥污染物的化學特性，使其在土中遷移或轉化，從而達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為無害物質，甚至可以將其轉化，來增加土壤的養分。原位修復技術主要可以分為生物強化法、生物通風法、土地耕作法及化學活性柵修復法四種。

生物強化法。生物強化法主要分為土著菌培養法和投菌法兩種。其原理是通過培養能夠對抗污染物的微生物的活性來達到修復土壤的目的。土著菌培養就是要加強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，來達到降解污染物的作用。

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

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

化學活性柵修復法。化學柵是一種既能透水又具有較強的吸附和沉淀污染物能力的固體材料。能夠用于去除有機污染物的是吸附柵，其材料一般有活性炭、泥炭、樹脂、有機表面活性劑和高分子合成材料等。土壤的化學柵修復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，使污染物進入活性柵中，以此來減少土地中的農藥殘留，達到對污染物凈化和阻攔的目的，防止其擴散破壞其他土壤。化學柵在近十年來開始受到人們的重視，并成為應用于土壤污染防治的新方法。不過在化學柵的實際應用中存在化學柵的老化以及化學柵模型的精度有待進一步提高等問題，因而受到了一定限制。

2、異位修復

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

制床法。基本方法是將受污染的土壤厚鋪在有石子和沙粒的平臺上，加入營養液和水并定期翻動，并對滲濾液回灌，以此來達到清楚污染物的目的。

堆制法。這種方法是將傳統的堆肥與微生物修復相結合而產生的。它是主要是運用微生物的降解能力，促進農藥污染物向腐殖質不斷轉化，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，促進其發酵來達到修復土壤的目的。

泥漿生物反應器法。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器中，通過其在反應器中的混合使其中的污染物被吸附和消除，從而達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。在進行修復的過程中，工作人員要嚴格把控其內部條件，及時對泥漿進行處理。處理過后的泥漿經要進行脫水，并把這種水繼續加工修復，以使其中的污染物得到消除，能夠做到循環使用。

三、農藥污染土壤的微生物修復的發展方向

1、培養新型微生物

研究人員應在對已有可修復污染的微生物進行強化培養的同時，也要繼續培養和研究新的修復類微生物，針對農藥污染的不同類型進行微生物的細化培養。以此來研究出更多種類的修復微生物，對不同農藥污染都能夠有效復原，保障我國微生物修復技術的不斷發展。

2、促進微生物與其他修復工程有機結合

由于土壤農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手段，發展微生物修復與其他現場修復工程的嫁接和移植技術，以達徹底修復之目的，在對農藥污染土壤的修復起到一定的積極作用。

3、實現微生物技術的工程化應用

在對微生物修復的研究中，由于干擾因素較少，實驗室內的研究效果大都是理想的。但將其應用到實地，經常不能達到預期的效果，甚至有時會造成對土地的二次污染。因此，微生物修復技術的工程化應用必須融合環境、生物等各類知識，進行因地制宜的污染土壤修復工作，并設計出針對性強、效率高、成本小的微生物修復設備，以促進微生物修復技術的工程化應用的真正有效的實行。

（作者單位：274200山東省成武縣南魯集鎮人民政府）