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农药污染土壤的生物修复研究进展张献文（武威第十八中学，甘肃武威733000）摘要农药在保障农业安全生产和杀灭病虫草害方面有重要的作用，但长期大量使用化学农药，会造成病虫害耐药性增强、防治成本增加、农产品农药残留升高、农业环境破坏等问题。
生物修复方法具有适用性强、经济性好且不会产生二次污染等优点，在污染土壤修复领域具有较大的应用潜力。
本文从植物修复和微生物修复方面总结了农药污染土壤的生物修复方式，阐述了修复机理及相关研究进展，并对生物修复领域的未来发展进行了展望，以期为生物修复方法的推广和应用提供参考。
关键词农药污染土壤；生物修复；植物修复；微生物修复；展望中图分类号X53；X17文献标识码A文章编号1007-5739（2024）09-0132-05DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2024.09.033开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Research Progress on Bioremediation of Pesticide Contaminated SoilZHANG Xianwen(Wuwei18th Middle School,Wuwei Gansu733000)Abstract Pesticide plays an important role in ensuring agricultural safety and killing pests and diseases. However,long-term and extensive use of chemical pesticides can lead to the increase of pests and diseases resistance, the increase of control costs,the increase of pesticide residues in agricultural products and environmental damage in agriculture.The bioremediation method has the advantages of strong applicability,good economy,and no secondary pollution,and has great potential for application in the field of contaminated soil remediation.This paper summarized the bioremediation methods of pesticide contaminated soil from the aspects of phytoremediation and microbial remediation,elaborated on the remediation mechanism and related research progress,and looked forward to the future development of bioremediation,in order to provide references for the promotion and application of bioremediation methods.Keywords pesticide contaminated soil;bioremediation;phytoremediation;microbial remediation;prospect农药在保障农业安全生产和控制有害生物发生方面具有至关重要的作用，尤其是化学合成农药，但长期大量使用化学农药会导致病虫害耐药性增强、防治成本增加、农产品农药残留升高、农业环境破坏以及生物多样性受到严重威胁等问题。
《老化HCH-DDT污染土壤的作物自修复及其机理研究》篇一一、引言土壤作为人类赖以生存的自然资源，常常由于化学物质残留而导致其污染问题。
HCH-DDT（六氯环己二烯对二氯苯）是一种常见的有机氯农药，因其长期存在于土壤中而造成严重的环境问题。
如何有效修复这些被污染的土壤，是当前环境科学领域亟待解决的问题之一。
本文旨在研究老化HCH-DDT污染土壤的作物自修复现象及其机理，以期为解决这一环境问题提供理论依据和科学指导。
二、研究背景与意义随着工业化和农业现代化的快速发展，农药的广泛使用成为农业发展的重要手段。
然而，过度使用农药导致了大量的农药残留，特别是像HCH-DDT这样的有机氯农药，因其具有持久性、生物累积性和长距离迁移性等特点，在土壤中长时间残留并污染环境。
这不仅对农作物产生负面影响，还可能通过食物链对人类健康构成潜在威胁。
因此，研究HCH-DDT污染土壤的修复技术具有重要意义。
三、研究内容与方法（一）研究内容本研究以老化HCH-DDT污染土壤为研究对象，重点研究作物在污染土壤中的自修复现象及其机理。
通过分析不同作物的自修复能力、污染物在土壤-作物系统中的迁移转化规律以及作物体内外生理生化反应的差异，探讨自修复过程中的关键因素和主要机制。
（二）研究方法1. 实验设计：选取不同作物品种进行实验，包括对HCH-DDT敏感和耐受的作物品种。
设置对照组和不同浓度的HCH-DDT污染组，以观察作物的生长状况和自修复能力。
2. 样品采集与分析：定期采集土壤和作物样品，利用化学分析和生物分析方法测定HCH-DDT的含量、土壤理化性质以及作物生长指标等。
3. 数据分析与处理：运用统计分析方法，分析数据间的相关性，揭示自修复过程中的关键因素和主要机制。
四、作物自修复现象及机理研究（一）作物自修复现象实验结果表明，部分作物在HCH-DDT污染土壤中表现出一定的自修复能力。
这些作物通过吸收、转化和降解土壤中的HCH-DDT，降低其在土壤中的含量，从而减轻对作物的毒害作用。
农药污染土壤的微生物修复研究进展摘要：近些年来农药的使用不断增多，但利用率比较低，大多数进入土壤中，给土壤带来了严重的破坏，农药污染土壤修复技术引起了研究学者的关注，而微生物种类多、分布广、活性强等特点成为了污染土壤修复的主要形式。
本文介绍了农药污染土壤的状况，从微生物修复的机理，微生物的种类，微生物修复的类型以及影响因素等几个方面进行综述，并对未来微生物修复技术进行展望。
关键字：农药污染；土壤；微生物修复土壤是维护我们生命的重要资源之一，是一切生物赖以生存的基础。
随着经济的发展，化学农药普遍应用于农业生产活动中成了不可或缺的一部分。
由于人类不合理的想土壤中投入超过自身净能力的农药，从而导致土壤环境质量下降，影响了土壤的生产力，对环境生物安全造成危害。
据国家环境保护局统计，目前我国农药年产量约为40万t；我国农业防治需农药25万t，而农药的利用率只有10%—20%，其余的进入农作物、土壤中【1】。
江苏省武迸县检测发现，除草醚在稻草中残留全部超标，最高超标7.8倍。
【2】中国部分地区DDT S 含量超过中国土壤环境一级标准（50mg/kg）的占63.3%，HCH S含量超过一级标准的占33.8%。
【3】农药按防治的对象可分为杀虫剂、杀鼠剂、植物生长调节剂、杀螨剂等。
我国的农药品种结构不合理，杀虫剂占农药总产量的70%，在70%杀虫剂中，有机磷杀虫剂又占70%。
【4】中国环境优先检测有机污染物“黑名单”中列出的10种化学农药，其中有机磷农药就占了7种。
【5】这类农药毒性巨大，可对农作物产生直接影响，如果药剂性能比较稳定，农药可长期残留在农作物中，并通过食物链不断积累，到达更高一级的生物体内，进一步的危害到动物、人类的健康，破坏生态环境,由此而造成的经济损失不容乐观。
农药污染土壤的状况日趋严重，已经引起了世界各国的关注，对污染土壤的修复提上日程，成为了众多研究者的对象。
1.农药污染土壤的微生物修复农药污染土壤的修复可划分为物理修复、化学修复和生物修复。
五氯酚污染场地污染物分布规律及修复研究五氯酚是一种有机氯化物，广泛应用于木材的防腐剂、消毒剂、农药以及工业上的溶剂等方面。
五氯酚具有很强的毒性，并且很难被分解和降解。
五氯酚的污染成为环境保护的严重问题。
五氯酚的污染主要发生在工业废水的排放和木材的处理过程中。
由于五氯酚具有较高的溶解度和挥发性，它很容易进入水体和土壤中，并且通过生物累积逐渐进入食物链，对生态系统和人类健康造成严重威胁。
五氯酚的分布规律主要受到土壤性质、环境条件和污染源的影响。
一般来说，五氯酚主要富集在土壤的上层，尤其是土壤的表层。
这是因为五氯酚易于与土壤颗粒结合，从而形成五氯酚-土壤复合物，难以迁移和释放。
修复五氯酚污染的方法可以分为物理方法、化学方法和生物方法三种。
物理方法包括化学吸附、热解、蒸发和气体抽取等。
化学吸附是常用的方法之一。
通过在污染场地铺设吸附剂，如活性炭和沸石，可以吸附土壤中的五氯酚，并将其固定在吸附剂上，以达到去除污染的目的。
热解和蒸发则是通过高温处理，使五氯酚挥发和分解。
化学方法主要包括氧化还原和pH调节。
氧化还原方法可以通过加入一定的氧化剂、还原剂或催化剂来促进五氯酚的降解。
pH调节方法则是通过调节土壤的酸碱度，使五氯酚转化为不溶于水的盐类或沉淀，从而降低其毒性和迁移性。
生物方法是目前研究的热点，包括生物降解和植物修复。
生物降解是利用微生物的代谢活性，将五氯酚转化为无毒的代谢产物。
植物修复则是利用植物的吸收、转运和积累能力，将土壤中的五氯酚富集到植物体内，从而减少土壤中的五氯酚含量。
五氯酚污染的修复是一个复杂的过程，需要综合运用物理、化学和生物方法。
在具体的修复实践中，应根据不同场地的条件和污染程度选择合适的修复方法，并进行长期跟踪和监测，以确保修复效果和环境安全。
农药污染土壤的生物修复技术研究摘要：农业面源污染具有量大、面广、种类多和分散等特点，已引起全社会的普遍关注和高度重视。
本文通过分析前人的研究成果介绍了降解农药的微生物、植物、酶与农药污染土壤修复的研究进展。
关键词：农药污染、植物、微生物、酶体系一、前言农药污染已成为我国范围最广、危害最大的一种有机污染, 农业生产中施用的农药约80% 直接进入土壤中，致使土壤中的农药残留严重，土壤中过量的化学农药污染，不仅改变土壤正常的结构和功能，减弱土壤正常生产能力，而且还会通过食物链进入人体，对人体健康造成不可估量的影响。
因此,对农药污染土壤的治理也日益迫切。
农业面源污染具有量大、面广、种类多和分散等特点，已引起全社会的普遍关注和高度重视。
中国面源污染在巨大的粮食生产压力下过量施用化肥、农药,既造成了污染,也因土壤被破坏更加剧了有毒物质的排放。
农药污染土壤的治理主要有物理修复、化学修复、电化学修复、生物修复技术等。
因此,对农药污染土壤进行修复已经成为环境研究中的一大热点。
由于人们担心工厂化生产微生物的安全性和应用到环境中再次引起另一种形式的污染，目前人们普遍能够接受的、更加安全可靠的是生物修复方法。
生物修复技术是当前研究应用最为活跃，并取得较好效果的方法，就是在人为作用下，利用活的有机体(微生物、植物和小型动物等)的生命代谢活动促进土壤中有机污染物质的降解或固定，从而净化土壤的技术植物修复技术是利用植物的独特功能，并可和根际微生物协同作用，从而可以发挥生物修复的更大效能。
二、植物对农药污染的土壤修复植物修复技术是指利用植物能忍耐和超量积累环境中污染物的功能,通过植物的生长来清除环境中污染物的方法。
植物能从土壤中直接吸收的农药,通过代谢、矿化作用使其转化为CO2和H2O,或通过木质化作用使其成为植物体的组成部分,通过蒸腾作用还有一部分污染物在植物体内被转化为可挥发的物质,释放到大气中去,植物释放的酶也可以直接降解农药。
有机农药污染土壤现状及其修复技术研究综述一、本文概述随着现代农业的快速发展，有机农药在农业生产中的应用日益广泛，为保障粮食产量和农产品质量做出了巨大贡献。
然而，随之而来的农药残留问题也逐渐凸显，对土壤环境造成了严重污染。
本文旨在综述有机农药污染土壤的现状，分析其对土壤生态系统和人类健康的影响，同时探讨现有的土壤修复技术及其在实际应用中的效果。
通过对相关文献的梳理和评价，本文旨在为未来农药污染土壤的修复和防治工作提供理论依据和技术支持。
在概述部分，本文将首先介绍有机农药的种类和使用情况，阐述农药污染土壤的主要途径和机制。
接着，将重点分析农药污染对土壤生物多样性、土壤理化性质以及农产品安全性的影响。
在此基础上，本文将综述现有的土壤修复技术，包括物理修复、化学修复和生物修复等方法，并分析其优缺点和适用范围。
本文将提出未来研究方向和建议，以期为解决有机农药污染土壤问题提供新的思路和方案。
二、有机农药污染土壤现状分析随着现代农业的快速发展，有机农药在农业生产中得到了广泛应用，为保障粮食产量和农产品质量发挥了重要作用。
然而，不合理的使用方式以及农药残留问题，使得有机农药成为土壤污染的主要来源之一。
当前，有机农药污染土壤的现状十分严峻。
一方面，许多地区在农业生产中过度依赖农药，导致土壤中的农药残留量超标。
这些残留农药不仅破坏了土壤结构，降低了土壤肥力，还通过食物链威胁人类健康。
另一方面，由于缺乏科学的农药使用指导和技术支持，农民在使用农药时往往存在盲目性和随意性，进一步加剧了土壤污染问题。
为了深入了解有机农药污染土壤的现状，需要开展系统的调查和评估工作。
这包括对土壤中农药残留的种类、浓度和分布情况进行详细分析，评估农药对土壤生态系统的影响，以及监测农药在土壤中的迁移转化规律。
通过这些研究，可以更加准确地了解有机农药污染土壤的现状，为制定有效的修复技术提供科学依据。
还需要加强对有机农药污染土壤的宣传和教育工作。
第10卷第6期现代农药Vol.10 No.6专论与综述有机氯农药污染土壤的植物修复机理研究进展董洪梅，万大娟*（湖南师范大学资源与环境科学学院，长沙 410081）摘要：受有机氯农药污染土壤的植物修复是一项具有广泛应用前景的技术，对其修复机理的探讨有助于深入研究修复技术与应用推广。
综合分析植物修复受有机氯农药污染土壤的机理，主要体现在：植物直接吸收和转运有机氯农药；植物释放分泌物去除有机氯农药；植物微生物联合体系对有机氯农药的转化。
关键词：有机氯农药；吸收；分泌物；联合修复中图分类号：TQ 450 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1671-5284.2011.06.002Mechanism on Phytoremediation of Contaminated Soil with Organochlorine PesticidesDONG Hong-mei, WAN Da-juan*(School of Resources and Environment Science, Hunan Normal University, Changsha 410081, China) Abstract: Phytoremediation of contaminated soil with organochlorine pesticides is a technology which has wide foreground. The study on mechanism of phytoremediation will help us to promote the study and application deeply. The results of comprehensive analysis on phytoremediation of contaminated soil with organochlorine pesticides were as follows: plant absorbed and transported organochlorine pesticides directly; plant released exudates to remove organ chlorine pesticides; the systems of plant and microorganism transformed organochlorine pesticides.Key words: organochlorine pesticide; absorb; exudate; combined remediation植物修复是利用植物的生长吸收、转化、转移等功能来净化土壤中污染物的一种修复技术，是一项公认的具有潜力的、优美的、自然的生物修复方式。
污染土壤的植物修复作为当前环境污染控制研究的热点，受到了国内外专家学者的普遍关注。
国外对植物修复的研究较多，有的已展开原位修复并达到商业化水平[1]。
美国于20世纪80年代就广泛进行植物修复研究，而我国则起步较晚，工作多偏重于重金属污染土壤的修复，有关农药污染土壤修复的报道较少。
安凤春等人的研究显示，在DDT污染浓度为0.125 mg/kg的土壤中种植10个品种的草本植物，发现不同品种的草对同种农药吸收与富集能力不同，同一品种的草对不同农药吸收与富集能力也有差异[2]。
植物修复受重金属污染土壤的机理往往是寻找能够超累积或超耐受该有害重金属的植物，将金属污染物以离子的形式从土壤中转移至超累积或超耐受植物的特定部位，再将富集了重金属的植物进行处理。
而植物修复受有机氯农药污染土壤的机理要复杂得多，在修复中经历的过程可能包括吸附、吸收、转移、降解、挥发等，是一种原位处理污染土壤的方法，具有操作简单、应用成本低、生态风险小、对环境的改变少等特点。
植物在其生长周期中，对周围发生的化学、物理和生物过程都会产生深远影响，在吸收营养物质、生长发育、衰老死亡以及完全腐解等过程中，植物都能不断地改变着周围环境。
综合分析植物修复受有机氯农药污染土壤的机理，主要有3种：植物直接吸收有机氯农药后转移或分解；植物释放分泌物和特定酶降解土壤环境中的有机氯农药；植物促进根际微生物对土收稿日期：2011–06–07；修回日期：2011–07–02基金项目：湖南省自然科学基金 (09JJ6025)；湖南省高等学校科学研究项目 (10C0933)作者简介：董洪梅 (1985—)，女，山东省滕州市人，在读硕士研究生。
专业方向：环境污染控制。
通讯作者：万大娟。
E–mail：dajuanwan@8 现代农药第10卷第6期壤环境中有机氯农药的吸收或利用转化。
1 植物直接吸收和转运有机氯农药植物吸收是兼永久性和广域性为一体的植物修复途径，已成为国内外一种较为热门的植物去除环境污染物的方法，它主要是利用专性植物吸收一种或几种污染物，并将所吸收的污染物进行转移并贮存在植物体内，在收获后对植物进行处理，从而达到修复受污染环境的目的[3-4]。
研究表明，植物能从土壤中直接吸收部分有机氯农药[5]。
例如Burken 等人的研究结果显示，植物可以显著地直接吸收土壤环境中的微量除草剂莠去津，使土壤环境中多年沉积的莠去津明显减少[6-7]。
植物吸收土壤中的有机氯农药后，较多的有机氯农药以一种很少能被植物利用的形式被束缚在植物组织中，普通的化学提取方法无法将它们提取出来。
研究表明，在有机质很少的砂质土壤中，可以利用植物根系吸收后收获的方法来修复受有机氯农药污染的土壤环境，如：利用胡萝卜吸收DDT 后收获胡萝卜，干燥后再完全燃烧。
在这个过程中，有机氯农药离开土壤基质进入脂含量高的胡萝卜根中，将有机氯农药直接束缚在植物体内[8]。
土壤中的有机氯农药被植物直接吸收后的另一种去向则可能是在根部累积后经木质部转运至植物茎叶部分，随后从叶表挥发或被吸附于叶表面，由于叶表面具有较大面积的富脂性表皮，因此也具有一定富集有机氯农药的能力[9]。
此外，植物还可将有机氯农药分解成没有毒性的代谢中间体储存在植物组织中或将其直接利用或分解成为氯离子、二氧化碳和水等最终产物。
目前，对于利用植物体吸收、转化和降解土壤中有机氯农药的研究尚处于验证阶段，其转化过程和机理亟待进一步研究。
2 植物释放分泌物去除有机氯农药植物根系对土壤中有机氯农药的吸收强度不大，它对受有机氯农药污染土壤的修复，主要是依靠根系分泌物和酶对有机氯农药产生的络合和降解等作用来降解有机氯农药[10-11]。
植物根系能分泌糖、醇、蛋白质等营养物质到土壤中，供微生物生存；植物根系还能分泌有机酸等化学物质，可以改变土壤环境的pH值等，有利于有机氯农药的分解。
研究表明，具有发达根系、根须的植物能够促进根际微生物菌群对除草剂、杀虫剂等有机物的吸附、降解[12]。
由植物根系分泌物主动营造的根际微域环境是有机氯农药生物可利用性提高及毒性得以削减的重要原因。
植物通过释放到根际环境中的分泌系统可分泌一些能降解特定有机氯农药的酶来实现直接降解相关的有机氯农药，而且植物在根死亡后，向土壤中释放的分泌物仍可以持续发挥分解作用。
研究表明，脱卤酶可降解含氯的有机氯农药，生成氯离子、水和二氧化碳[13]。
根系分泌物还具有可以改变有机氯农药在土壤中吸附能力的特性，促进其与腐殖酸等土壤中有机物质的共聚作用，通过增加其在环境中的吸附量来提高植物对它的吸收转运能力，如：南瓜、甜瓜等植物能分泌一种能与2,3,7,8-TCDD等有机氯农药结合并增加其水溶性的物质，从而提高其被植物吸收转运的能力[14]。
许多实验研究证明，植物根系分泌物在植物修复过程中起着某些重要作用，可通过其分泌的酶类和土壤微生物共代谢来降解、消除有机氯农药，减轻其对植物的危害性。
今后可从寻找、筛选某些特异性根系分泌物植物及其对清除有机氯农药的效率等方面进行深入研究。
3 植物–微生物联合体系对有机氯农药的转化由于土壤中植物根系的存在，增加了微生物的活性、生物量和生活范围[15]。
国内外研究结果显示，微生物在根际环境与非根际环境中的差别很大，这种微生物在数量和活动上的增长，很可能是使根际环境中有机氯农药代谢降解的因素。
Henner等人的研究表明，根际微生物可以加速许多农药以及三氯乙烯的降解。
魏树和等人的研究表明，菌根表面菌丝体向土壤中的延伸，极大地增加了植物根系吸收的表面积，有些甚至可使表面积增加46倍[16]。
这种作用增强了植物对农药等有机物的吸收能力，在受有机氯污染土壤的修复中起着重要的作用[17]。
植物在生长过程中可释放一些物质刺激根际环境微生物的活性，根细胞分泌的粘液和其它细胞的分泌液构成植物的渗出物也可以成为微生物重要的营养源，有些分泌物还是微生物共代谢的基质[18]。
Jordahl等报道杨树根际的微生物数量增加，但没有选择性，即降解有机氯农药的微生物是没有选2011年12月董洪梅，等：有机氯农药污染土壤的植物修复机理研究进展9择性的增加，这表明微生物的增加是由于根际环境条件的变化所引起，而非环境中有机氯农药的影响[19-20]。
Siciliano等通过研究也发现草原地区微生物对2-氯苯甲酸的降解率高于对照11%～63%[21]。
Nichols等研究表明，植物根际微生物明显比空白土壤中多，这些增加的微生物能增加环境中的有机物质的降解[22]。
植物强化根际的矿化作用与菌根菌和同生菌有一定的关系，菌根作为真菌与植物的结合体对土壤的影响具有微生物和植物的双重特性，菌根植物的特定结构使根系的吸收面积增大，能降低植物与土壤之间的流体阻力，促进根系对水分和养分的吸收和利用。
植物根系分泌物还能刺激细菌的转化作用，在根际环境形成有机碳，同时根细胞的死亡也可增加土壤有机碳，这些有机碳的增加能阻止有机氯农药向地下水转移，也可增加微生物对有机氯农药的矿化作用。
有研究表明，微生物对莠去津的矿化作用也与土壤有机碳成分直接相关[23]。
此外，植物由于具有错综复杂的根系，其巨大的根表面积也是微生物的寄宿之处，从而为土壤微生物生长提供更多的生存场所与环境，使根际环境的好氧转化作用能够正常进行。
4 结论以上国内外研究结果表明，植物修复受有机氯农药污染土壤的实现一方面依赖于植物生命过程中的不同环节，还要依靠整个植物体[24]。
生长在受有机氯农药污染土壤中的植物，可以通过根系分泌相应的物质来调节环境中pH和Eh的大小；根际环境中的酶被保护在植物体内或吸附在根表面，不会受到损伤；植物根系在不同环境条件下的分泌物除了能达到促进植物修复受有机氯农药污染土壤的作用外，还能刺激根际微生物的活性，提高其对土壤环境中有机氯农药的降解能力，同时为该类物质在土壤中被共代谢提供大量的基质。
