目前用于修復農藥污染土壤的修讀技術主要由物理修讀、化學修讀和生物修復等。其中物理修復和化學修復技術具有周期短、修復效率高,但工程量大、費用高、易產生二次污染等特點,更為適用于農藥殘留濃度較高的土壤修復,如農藥場地修復。生物修復法雖然修復周期較長,但因其經濟環保,且不易破壞生態系統等優點,更適合中低殘留濃度的農藥污染土壤,如農田土壤中的農藥污染修復。針對農田土壤中各類農藥的生物修復主要包括微生物修復、植物修復、菌根修復等。
1.微生物修復
大量的研究表明,農藥的微生物降解是能夠徹底消除農藥土壤污染的主要途徑。微生物降解農藥的作用可以分為兩大類,一是微生物直接作用于農藥,通過酶促反應降解農藥,常說的微生物降解有機磷農藥多屬于此類;而是通過微生物的活動改變了化學和物理的環境而間接作用于農藥,一般有礦化作用、共代謝作用、生物濃縮或累積作用及其它的間接作用等。農藥微生物降解的研究始于20世界40年代,細菌、真菌、放線菌、藻類等對農藥都有降解作用,現已發現了大量農藥降解菌及其降解的農藥。以毒死稗為例,毒死稗在非滅菌土壤中的降解比米軍土壤中快得多,證明了土壤微生物對毒死稗的降解作用。
由于微生物種類和功能的多樣性,一種毒死稗降解菌往往可以降解多種農藥。微生物的種類、數量、活性對于農藥的代謝至關重要,而改善土壤的環境條件,特別是營養條件。
2.植物修復
利用植物能忍耐和超量積累環境中污染物的能力,通過植物的生長來清除環境中的污染物,是一種經濟、有效、非破壞行的污染土壤修復方式。植物對土壤中農藥的修復主要包括有3種機制:一是許多植物可以直接從土壤中吸收農藥等污染物進入植物體內,通過木質化作用或在植物生長代謝活動中發生不同程度的轉化或降解;而是植物釋放到根際土壤中的酶可直接降解有關化合物,其中農藥類有機污染物的降解起著重要作用的植物酶是水解酶類和氧化還原酶類等降解酶,這些酶通過氧化、還原、脫氫等方式將農藥分解成結構簡單的五毒小分子化合物;植物根際與微生物的聯合代謝作用,根分泌和分解物給微生物提供營養物質,而微生物活動也促進了根系分泌物的釋放,兩者互惠互利,共同加速根際區農藥的降解。
3.菌根修復
菌根是土壤真菌菌絲與植物根系形成的共生體。據報道,外生菌絲一方面增加了根與土壤的接觸,能增強植物的吸收能力,改善植物的生長,提高植株的抗逆能力和耐受能力;另一方面菌根化植物能力為真菌提供養分,維持真菌代謝活性,并且菌根有著獨特的酶途經,用以降解不能被細菌單獨轉化的有機物。
來源:中地泓科 土壤地下水修復