[發明專利]一種刺激土著菌群快速降解土壤中氯氰菊酯的方法

有效

• 申請號: 202110425930.1
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113231462B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 葉茂;朱國繁;卞永榮;蔣新
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

一種刺激土著菌群快速降解土壤中氯氰菊酯的方法，挑選清潔土壤馴養后的成年蚯蚓活體，洗凈后放置暗箱中清腸；清腸處理后的蚯蚓投放到配制濃度為0.5?20 mg/kg的氯氰菊酯污染土壤中，進行為期20天的馴養；取出培養后蚯蚓洗凈，解剖腸道后去除腸道內容物，刮取腸壁菌群；按照投放蚯蚓腸道菌群與土壤的質量比為1:2000?1:8000，向待修復土壤中添加蚯蚓腸道菌群，進行為期7?60天的修復。在氯氰菊酯脅迫下，經蚯蚓腸道反應器馴養后的靶向菌群富含氯氰菊酯類農藥降解微生物，將其添加到氯氰菊酯污染土壤中，促進土著菌群快速降解氯氰菊酯，降解率可達96.1%，進而維護土壤生態環境安全性。

技術領域

本發明屬于農藥污染土壤生物修復技術領域，尤其涉及蚯蚓腸道反應器馴養靶向菌群刺激土著菌群快速降解土壤中氯氰菊酯的方法。

背景技術

我國作為農藥生產和使用大國，2016年農藥產量高達378萬噸，占世界1/3以上，2018年農藥使用量達到150.4萬噸，這些農藥在生產、運輸和使用過程中帶來嚴重的土壤環境問題。氯氰菊酯作為現代最常見的農藥之一，在土壤環境中普遍存在且檢出率較高，主要污染面源為農業土壤。氯氰菊酯主要作用于殺除農田、耕地、林地等土壤中的害蟲，由于大量、過量使用導致部分表層土壤氯氰菊酯的濃度可達3000 mg/kg以上。氯氰菊酯作為一種具有較高毒性的有機氯農藥，殘存在土壤中的氯氰菊酯一方面毒害土壤生物，破壞土壤生態環境；另一方面農藥經雨水沖刷，流經地表，下滲后又進入到地下水中，嚴重危害該區域生態環境，存在較大的環境風險。因此，開展氯氰菊酯污染土壤修復工作十分必要。

蚯蚓作為土壤環境中生物量最大的土壤動物之一，其腸道作為最主要的活動場所，參與土壤環境各種代謝過程，對維持土壤環境安全具有重要意義。土壤和蚯蚓腸道是兩種截然不同的微生物生存環境，定殖有不同表型與基因型的微生物群落，塑造出了土著菌群和蚯蚓腸道菌群兩種特異性生態功能分類單元。土著菌群在土壤中的養分循環、有機碳的固定、有毒有害物質（農藥）的生物累積和降解等過程中發揮著不同營養級不可或缺的作用。同時蚯蚓腸道菌群通過吞食土壤攝入土著菌群，經腸道運轉和發酵，形成生態特異性腸道菌群，此類內生菌群又通過蚓糞的形式回歸土壤，再次成為土著菌群的成員。此外，蚯蚓腸道對攝入土壤中的微生物具有篩選作用，在重金屬和農藥污染土壤中蚯蚓腸道含有更豐富的重金屬還原菌和農藥降解菌，表明土壤污染物的刺激能夠增加蚯蚓腸道中有益微生物的定殖。因此蚯蚓腸道作為一種天然的生物反應器，促進功能菌的生長繁殖，又將這些功能菌輸送到土壤中參與土著菌群降解土壤中農藥的過程，加速污染物的消減。通過蚯蚓腸道反應器馴養靶向菌群刺激土著菌群快速降解土壤污染物，對于土壤環境生態恢復具有重要意義。