[发明专利]四环素与重金属复合高丰度抗性基因污染场地土壤的增效洗脱修复方法

说明书

技术领域

本发明属于有机-无机复合污染土壤修复技术领域，尤其涉及四环素与重金属复合高丰度抗性基因污染土壤的增效洗脱修复方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，对畜禽供给量的需求也逐年增加。因而，许多饲料厂和规模化养殖场在经济利益的催动下，为了促进动物的快速生长和预防疾病的爆发，普遍在饲料中添加了大量含有重金属的四环素类抗生素。由于畜禽对四环素体内吸收利用的生物有效性较低，大部分四环素往往被畜禽以母体或代谢物的形式直接或间接的随粪便、尿液等排泄物进入到土壤环境中，造成了大批在我国农村地区或城郊养殖场附近的四环素和重金属复合污染场地。这些场地中存在的高浓度四环素和多种重金属复合污染物将会通过食物链对食物安全和人体健康产生较严重的隐患（致癌、致畸和致突变等），甚至以及由此诱导出现的土壤中高丰度四环素类抗性基因也会通过食物链的传递作用“悄无声息”的严重影响人类得病后使用抗生素治疗成功的概率。此类复合污染物已成为人类身边显现或隐现的“化学定时炸弹”，是当前亟需解决的土壤环境问题。增效洗脱修复技术因其修复效率高、周期短、成本低等特点，被认为是污染土壤修复的一种有效手段，然而针对高浓度抗生素和多种重金属复合场地污染土壤的洗脱修复技术研发则相对较少，并且兼顾考虑环境安全和风险来集成研发洗脱后土壤微生物生态功能恢复的技术则更加稀少。因此，针对此类复合污染土壤，开展具有我国自主知识产权的增效洗脱修复技术研发尤为迫切。

目前现有四环素污染环境介质的修复对象主要是针对水体环境，专利申请号：CN201410325850、CN201410042276、CN201310011876 、CN201410083651和CN200710025044分别采用特定的吸附材料、氧化试剂、修复植物、降解菌和紫外-可见光强化降解去除和修复水体中的四环素。然而现有针对四环素污染土壤的修复技术非常稀少，申请号：CN201410348058提供了一种菌根真菌菌剂及其在降解残留四环素类抗生素方面应用的技术，该技术先在四环素类抗生素污染的土壤中接种菌根真菌菌剂，再在该土壤中播种宿主植物，从而构建四环素类抗生素污染的土壤修复体系，但该技术并未兼顾考虑抗生素与重金属复合高丰度抗性基因污染土壤的情况，该降解菌并未显示出是否可以继续耐受高浓度重金属的毒害，也未显示出是否可以在土壤中高丰度抗性基因表达的情况下继续发挥降解作用。申请号：CN201410311296提供了一种畜禽粪便中四环素抗性基因污染处理方法及装置。该方法采用高温处理、厌氧缺氧培养、高pH处理和强光照处理等方式，通过连续串联或部分串联技术的操作，可减少90%以上畜禽粪便中的四环素抗性基因污染，但该方法只针对四环素抗性基因的去除进行了研发，并未兼顾考虑四环素与重金属复合污染的情况，。

通过相关文献查阅和专利检索，并未发现有关四环素与重金属复合高丰度抗性基因污染场地土壤的增效洗脱修复技术的公开发表和受理，与本发明最接近的现有技术是表面活性剂洗脱技术，申请号：200710010441.X提供了一种重金属污染土壤淋洗装置及其方法，但该方法只针对重金属复合污染土壤的修复，而对于四环素和重金属复合污染土壤淋洗修复效果缺乏验证；申请号：CN201010558286.7提供了一种淋洗修复有机-无机复合污染土壤的方法，该方法主要使用十二烷基硫酸钠和二乙胺二琥珀酸淋洗污染土壤，但该方法针对的有机污染物主要是氯苯类和三氯乙烯类有机污染物，针对的重金属主要是铜和铬污染土壤，采用的是化学淋洗剂，对修复后土壤具有潜在的二次环境风险；申请号：CN200810123622和CN201210486441.8分别提供了一种淋洗修复重金属－有机物复合污染土壤的方法和一种多环芳烃与重金属复合污染场地土壤的化学-微生物联合修复方法，该两种方法都是针对多环芳烃与重金属的复合污染土壤修复，缺少对于四环素和多种重金属复合高丰度抗性基因污染场地土壤的效用验证。

现有技术存在的主要缺陷是：缺乏同时针对高浓度四环素与重金属复合高丰度抗性基因污染土壤的协同增效洗脱技术、选用的化学洗脱剂环境友好性较差、污染物去除效果不彻底和洗脱后土壤环境生态功能恢复效果不理想，相关的协同配套修复技术研发明显跟进不足等，因而现有技术市场运用前景并不明朗。