[發明專利]一種修復DDT污染土壤的方法

無效

• 申請號: 200710032998.3
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101214493A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 趙月春;莫測輝
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 林麗明;任重

技術領域

本發明屬于環境化學技術領域，具體涉及污染土壤的治理和修復，尤其是涉及一種修復DDT污染土壤的方法。

背景技術

有機氯農藥DDT因其很好的殺蟲效果曾被人們廣泛施用并為人類生存做出了重要貢獻，其發現者也因此獲得諾貝爾獎。但DDT屬于高毒、高殘留農藥，在環境中很難被降解，半衰期長達數十年，可通過食物鏈在脂肪中積累，嚴重干擾人體內分泌系統，引發生殖障礙，甚至導致“三致”(致癌、致畸、致突變)作用。因此，它也對生態環境和人體健康造成了深遠的和無法估量的危害，因而早已被世界各國停用。盡管我國早在1983年就停用DDT，但土壤中其檢出率仍然很高。2000年太湖流域農田土壤DDT超標率達24％，上海市郊區農田土壤DDT含量嚴重超標；南京市菜地土壤DDT檢出率100％；珠三角地區不僅DDT污染嚴重，而且其濃度近十年來還持續升高，原因可能是施用DDT含量嚴重超標的三氯殺螨醇(DDT含量約20％，是國家標準的40倍)。我國農藥污染土壤的面積達到1300-1600萬hm²。土壤農藥污染直接導致農產品中農藥超標。據2000年國家質檢總局數據，全國約50％的蔬菜農藥殘留超標，影響出口創匯金額達74億美元。一些農產品中的DDT檢出率高達100％。同時，DDT還具有半揮發性，可通過大氣遠程遷移，屬于全球性有機污染物。因此，2001年100多個國家共同簽署了《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》，要求全球統一行動優先控制和消除包括DDT在內的12種持久性有機污染物(POPs)，而這12種POPs污染物中的前8種都是有機氯農藥。該公約于2004年11月11日對中國正式生效。

鑒于土壤污染的嚴重性和危害性，發達國家在上世紀80年代以來就紛紛制定了污染土壤修復計劃，我國土壤污染修復技術近年來也受到了廣泛關注，正處于蓬勃發展的研究時期。

農藥進入土壤后，主要有吸附和降解兩個去向，吸附是有機質或粘土礦物通過固定、絡合等作用來完成的，由于農藥狀態發生變化，所以，在一定范圍內可降低農藥毒性，但這只是被動過程，當環境條件變化后，需要降解的中間產物有可能表現出更大的毒性；而降解是比較理想的作用方式，即需要借助生物包括植物、微生物及其分泌酶等的作用，將農藥降解為毒性更小或分子更小或無毒小分子化合物的過程。由此可見生物降解才是能夠徹底凈化土壤中殘留農藥的途徑。而植物和微生物對農藥的降解在本質上歸根結底都是通過植物根瘤菌和微生物分泌出來的酶去完成對農藥的降解的。因此，采用酶修復技術可在一定程度上解決上述生物修復技術存在的問題。

污染土壤修復技術主要包括物理、化學和生物方法。對于大面積的DDT污染土壤而言，生物修復技術是最有效和最可行的。

與傳統的物理、化學方法相比，生物修復技術是利用特定的生物吸收、轉化、清除或降解農藥污染物，從而實現土壤凈化、生態效應恢復的生物技術，是一種公認的有效、安全、廉價和無二次污染的方法。生物修復技術又可分為植物修復、微生物修復和植物-微生物聯合修復等。植物修復技術是近幾年來發展起來的污染土壤修復技術，主要用于重金屬污染土壤的修復。它適合于大面積、中低濃度DDT污染土壤的修復。Garrison、Gao和安鳳春等研究了DDT污染土壤的植物修復技術。其修復機制主要有3種，一是植物根系直接吸收、轉化和降解DDT，植物酶在植物細胞降解過程中起重要作用；二是植物根系釋放酶到土壤中降解DDT；三是植物根系分泌物促進根際微生物對DDT的降解。

污染土壤研究的較早較多，如Arisoy和方玲等研究了土壤DDT污染的微生物修復技術，主要呈現兩個方面的研究重點，一是在污染土壤中接種高效降解DDT的微生物，國內外都已篩選出一些能有效降解DDT的菌株；二是改善污染土壤的環境條件和營養條件，提高土著微生物的數量、活性和降解能力。植物-微生物聯合修復技術目前研究的較少，該技術主要是尋找合適的植物-微生物的匹配組合。

上述不同生物修復技術本身也還存在各種缺陷丞待進一步研究解決。如植物技術需要的時間很長；微生物修復技術存在接種微生物與土著微生物的競爭問題、接種微生物更多地是用土壤本源有機物，而不是污染物作為底物問題，以及在DDT濃度較低時微修復效果欠佳問題等等。植物-微生物聯合修復技術存在植物-微生物的協同組合和各種因子的調控問題。