[发明专利]土壤残留抗生素／农药的原位消除修复技术及应用

说明书

技术领域

本发明属于环境保护领域，特别涉及土壤残留抗生素和农药的原位消除修复技术及应用。

背景技术

土壤污染，尤其是化工厂，炼油、石化、加油站、有机垃圾填埋场等各种场所，由各种石油产品、有机化学品单体、中间产物和终端产品造成的有机污染，还有造纸厂、食品厂、精细化工厂、液化气厂、染料厂、农药厂等造成的有机污染，在我国越来越严重。土壤中主要有机污染物有农药、三氯乙醛、多环芳烃、多氯联苯、石油、甲烷等，其中农药是最主要的有机污染物。

土壤中有机污染物主要包括挥发性有机污染物和半挥发性有机污染物。我国土壤有机污染物的主要种类包括：石油烃类污染物、卤代烃类污染物，农药类污染物、多环芳烃、多氯联苯、二噁英、邻苯二甲酸酯等有机污染物。

越来越多的抗生素被广泛应用于畜牧业和水产养殖业，这些抗生素大部分不能完全被机体吸收，而是以原形或代谢物形式经由粪便排出体外，经不同途径最终进入土壤环境，在土壤中累积造成污染。抗生素污染已成为一种新型土壤污染。

伴随着集约化畜牧养殖业快速发展，据统计我国平均每年约有上千万t的抗生素和化工合成的抗生素类药物作为兽药或饲料添加剂被用于养殖业中。饲料中常用的抗生素金霉素、土霉素和磺胺类药物的添加剂量一般为50-100、25-75、100-200mg·kg^-1。这些抗生素并不能被全部吸收，约占用药量的30％-90％又以原药和代谢产物的形式经动物的粪便和尿液排出。我国规模化养殖场每年畜禽粪便产量高达25亿t，80％以上没有经过综合处理施于农田，在设施蔬菜生产中，某些地区有机粪肥施用量占施肥总量的61％-88％。目前国内外主要是针对畜禽粪施肥造成土壤抗生素污染问题进行研究，畜禽粪便成为农田土壤抗生素污染的主要带入途径之一。

我国是农业生产大国，化学农药使用量大，国家质检总局公布的数据显示，我国农药年产量(按有效成分100％计)近50万t，加工制剂超过100万t，仅次于美国，居世界第2 位。由于我国农药使用技术落后、施用者科技水平不高，造成农药长期不合理地使用和滥用，使我国土地受到大面积污染，在主要流域(包括长江、黄河、松花江、辽河、海河、珠江)的底泥中农药污染情况十分严重。很多省份的农田土壤中检出大量的农药残留。例如，湖南省 160个土壤样品中，滴滴涕和六六六检出率均为100％；辽北农田土壤中检出8种有机氯农药，其中六氯苯检出率为100％，狄氏剂检出率为40.7％；佳木斯松花江沿岸土壤中检出17 种有机氯农药。

大量研究表明，农药污染已经严重威胁到食品安全和人畜健康。2012年浙江省农业科学院农产品质量标准研究所和农业部农药残留检测重点实验室等单位对浙江省蔬菜生产中主要使用的78种农药(主要为低毒农药)进行残留检测，发现大量农药残留，主要的残留农药就有28种。而环境中拟除虫菊酯类杀虫剂的残留会导致哺乳动物免疫系统、荷尔蒙、生殖系统疾病，甚至诱发癌症，有机氯农药暴露可能与乳腺癌、阿尔茨海默病、帕金森氏病的发生有关。

2016年，国家环境保护部已审议通过《土壤污染防治行动计划》，《土壤污染防治行动计划》是一项投资规模巨大的工程，也将是一项长期工程，正将有步骤，分阶段逐步实施。随着6个土壤保护和污染治理的重点示范区项目的落实，将促进我国土壤污染修复的加速发展。由于土壤有机污染物毒性强，能广泛的传播，被生物体摄入后可能沿着食物链浓缩放大，其中一些有机污染物具有致癌、致畸、致突变性，有的还具有内分泌干扰作用，对人类和动物危害很大。因此土壤有机污染物常常被人们当成为“埋藏在地下的定时炸弹”。随着人们对土壤有机污染物危害的认识和关注，土壤有机污染物土壤修复将逐步成为土壤修复的重点。应该说土壤修复市场前景广阔，而且土壤有机污染物土壤修复将越来越受到重视。但是，尽管未来市场空间巨大，由于土壤治理相关技术标准和基础数据的缺乏等土壤治理实施的诸多困难，近几年内，我国土壤污染防治还需要先通过试点示范和局部开展，然后实现规模发展的过程。基础数据和修复经验的积累以及修复技术的储备将是我国目前阶段土壤修复的重要任务。

土壤的治理技术主要有物理治理技术，化学治理技术，微生物治理技术，植物治理技术等几种。土壤抗生素和农药污染技术常见有：植物修复，微生物修复，根际微生物联合修复，物理化学修复，化学修复等。

这些方法各有优缺点，大多用于水污染治理上，用于大面积的土壤污染治理还不多，因为成本太高，有二次污染，同时清楚不彻底。