基于土壤耐藥基因污染分析土壤修復(fù)及防治處理

摘要：土壤污染修復(fù)及防治處理問題是我國長期以來一直存在的問題，隨著農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，早期土壤污染問題仍存在的前提下，由于人們對抗生素的大量使用，具有抗生素耐藥基因的污染物在全球范圍內(nèi)各種環(huán)境下的介質(zhì)中進(jìn)行傳播和擴(kuò)散，嚴(yán)重危害到了人們的身體健康，威脅到了自然生態(tài)鏈中動(dòng)植物的生存。本文通過對土壤耐藥基因污染問題的成因及現(xiàn)狀進(jìn)行分析，探究該污染問題下的土壤修復(fù)技術(shù)和防治解決方案。

關(guān)鍵詞：耐藥基因;土壤修復(fù);防治處理

中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：2095-672X（2019）07-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.07.026

Abstract：The problem of remediation and prevention of soil pollution has been a long-standing problem in China. On the premise that the problem of early soil pollution still exists with the continuous development of agriculture， because of the extensive use of antibiotics， pollutants with antibiotic resistance genes are transmitted and diffused in various environments around the world， serious harm to peoples health and threatening the survival of animals and plants in the natural ecological chain. Through the investigation about Antibiotic Resistance Genes pollution in soil to explore the soil remediation technology and prevention solutions under the pollution problem.

Key Words：Antibiotic resistance genes;Soil rehabilitation;Revention and treatment

現(xiàn)階段土壤污染的成因主要是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥及化合肥中化合物在農(nóng)作物中殘留過高，再經(jīng)過雨水沖刷滲透到土壤之中，導(dǎo)致土壤酸堿失衡，從而失去農(nóng)作物種植能力;另一方面工業(yè)排放中含有重金屬元素、有害微生物、放射性元素等有害物質(zhì)過多，對土壤的破壞也是巨大而難以修復(fù)的。對于常見類型的土壤污染，通過添加一定量的改良劑能夠有效降解土壤中有害物質(zhì)，對污水進(jìn)行科學(xué)處理提高污水處理成本按照《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行凈化[1]，既能提高污水的利用率，又能避免污水對土壤的破壞。但隨著人們對抗生素的過度依賴和使用，導(dǎo)致能夠抵抗抗生素的耐藥基因變異產(chǎn)生，這對于人類的生命健康而言有巨大威脅。在最新的環(huán)境調(diào)查報(bào)告中顯示，全球大氣正受到不同程度的耐藥基因污染，更為嚴(yán)峻的是在土壤檢測中同樣發(fā)現(xiàn)了含有耐藥基因的細(xì)菌和微生物，因此更提高了對耐藥基因的重視度，也使嚴(yán)格控制其在環(huán)境中的傳播和擴(kuò)散成為一個(gè)重點(diǎn)。

1 耐藥基因土壤污染及成因分析

1.1 耐藥基因來源

環(huán)境中耐藥基因主要存在于動(dòng)物糞便及枯死植物上產(chǎn)生的菌株中，但隨著雨水的沖刷，地表徑流及動(dòng)物攜帶等含有耐藥基因的菌株轉(zhuǎn)存到了土壤之中進(jìn)行生長繁殖，由于土壤之中含有豐富大量的微生物，通過菌株與微生物的基因交換導(dǎo)致土壤中微生物獲得耐藥基因，這種基因水平擴(kuò)散速度是迅速的，隨著土壤中微生物的大量繁殖，耐藥基因的擴(kuò)散將滲透到土壤中的所有生命體中，對于土壤中的耐藥基因來源并不止于外來細(xì)菌的擴(kuò)散繁殖。自然界中仍存在一些天然耐抗的細(xì)菌，主要通過穩(wěn)定遺傳進(jìn)行傳播，即垂直傳播，雖然與同層次的微生物群進(jìn)行基因交換時(shí)耐藥基因轉(zhuǎn)移的概率較小，但其對于已經(jīng)具有耐藥基因的微生物有著促進(jìn)作用[2]。

1.2 耐藥基因污染危害

耐藥基因在土壤中微生物結(jié)構(gòu)中大量存在，導(dǎo)致了種植農(nóng)作物從土壤微生物中獲取養(yǎng)分時(shí)將帶有耐藥基因的細(xì)胞進(jìn)行獲取，通過轉(zhuǎn)導(dǎo)和結(jié)合感染耐藥基因并通過自然轉(zhuǎn)化，植物將攝取細(xì)胞中具有耐藥基因的DNA，從而導(dǎo)致植物體中含有耐藥基因。

含有耐藥基因的植物被動(dòng)物和人類食用后一方面難以被一般的消化細(xì)菌所分解，造成消化系統(tǒng)失衡，導(dǎo)致腸胃疾病的發(fā)生;另一方面耐藥基因會(huì)導(dǎo)致生物體攝取的抗生素靶向作用失效，使得抗生素游離在生物體的各個(gè)部位，將導(dǎo)致正常細(xì)胞代謝紊亂及死亡，從而使機(jī)體免疫力下降，造成新的疾病產(chǎn)生。耐藥基因污染對土壤的危害并不止于生物攝取的危害上，更重要的是生物生長作用得到促進(jìn)，破壞了土壤的平衡性，對于能夠降解腐爛植物的真菌在獲得耐藥基因后將失去分解能力。

2 耐藥基因污染修復(fù)

在土地污染修復(fù)方面，主要是借助使用化學(xué)改良劑對土壤中的有害物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，降低有害物質(zhì)含量[3]，通過科學(xué)灌溉合理處理污染排放，對已受污染的土壤進(jìn)行凈化處理，其次培養(yǎng)具有分解有害物質(zhì)的微生物進(jìn)行降解。耐藥基因污染屬于生物范圍內(nèi)的土壤污染，但由于其擴(kuò)散和傳播速度快，水平層次的轉(zhuǎn)化結(jié)合多樣，使用傳統(tǒng)的土壤修復(fù)技術(shù)難以將土壤進(jìn)行完全改善，使用水泥覆封轉(zhuǎn)化為建筑用地的物理隔離方法由于成本高，土壤利用率低不能作為耐藥基因污染的最有效解決方案。所以應(yīng)該通過對目前常見的土壤修復(fù)技術(shù)進(jìn)行研究，結(jié)合耐藥基因污染具有的生物性質(zhì)，才能夠找到一條適合耐藥基因污染的土壤修復(fù)處理方案。

通過對耐藥基因出現(xiàn)的成因進(jìn)行分析得出，耐藥基因的出現(xiàn)主要是由于抗生素的濫用導(dǎo)致一些菌株出現(xiàn)抗生素耐藥基因，另一方面耐藥基因的傳播是通過生物遺傳的方式進(jìn)行，在水平層次間的生物間進(jìn)行遺傳物質(zhì)交換。因此耐藥基因污染土壤的修復(fù)及解決方案應(yīng)該對含耐藥基因菌株的土壤進(jìn)行殺菌處理，根據(jù)攜帶基因菌株的理化性質(zhì)對土壤的溫度、酸堿性、化合物含量等進(jìn)行調(diào)節(jié)，消滅耐藥細(xì)菌。其中溫度可以降低土壤中抗生素含量從而減少耐藥基因變異的誘發(fā)條件，溫度升高能夠殺死部分細(xì)菌，降低耐藥細(xì)菌的選擇壓力。再者可以阻斷耐藥細(xì)菌的傳播，通過降低土壤中微生物間的活性及傳播載體的條件，如引入新的微生物，降低土壤中養(yǎng)分等。耐藥細(xì)菌主要是由于水分灌溉及動(dòng)物排便滲透到土壤之中，因此做好水源微生物處理工作、降低微生物含量，將極大程度地預(yù)防攜帶耐藥基因或其他變異基因的微生物。

3 耐藥基因污染防治

動(dòng)植物在喂養(yǎng)和種植過程中受到病毒感染導(dǎo)致的動(dòng)植物疾病發(fā)生概率較高，抗生素則是為了預(yù)防和治療其疾病的發(fā)生，其次抗生素能夠用于加快動(dòng)植物的生長，減少生長周期提高經(jīng)濟(jì)效益，因此抗生素被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中。抗生素在進(jìn)行濃度調(diào)配時(shí)在面對不同的動(dòng)植物上沒有標(biāo)準(zhǔn)的使用劑量，因此在動(dòng)物糞便及植物表面的殘留量較大，這也使得耐藥細(xì)菌有了先天的生長環(huán)境。所以在進(jìn)行耐藥基因污染的防治上應(yīng)首先對抗生素的使用進(jìn)行控制，禁止使用抗生素促進(jìn)動(dòng)植物生長。加強(qiáng)對土壤抗生素殘留的檢測標(biāo)準(zhǔn)，控制和規(guī)范抗生素的使用濃度?？茖W(xué)化進(jìn)行農(nóng)業(yè)種植和畜牧，合理控制溫度、光照、水分等自然條件，停止輻射或注射一些誘導(dǎo)基因變異的操作。對土壤進(jìn)行抽樣調(diào)查，研究土壤中的微生物、化合物、酸堿性等時(shí)刻了解土質(zhì)情況，對新出現(xiàn)的微生物菌株一定要進(jìn)行科學(xué)的分析，防止菌株中含有變異基因?qū)е峦寥澜Y(jié)構(gòu)遭受破壞。

耐藥基因污染的防治工作主要是針對抗生素使用及微生物變異檢測工作開展，對于土壤的耕種和畜牧更應(yīng)該合理有效地進(jìn)行，處理好動(dòng)植物糞便殘骸、凈化其生長環(huán)境、降低疫情病毒的產(chǎn)生同樣也是土壤污染防治工作的要點(diǎn)。

4 總結(jié)

針對耐藥基因土壤污染問題，進(jìn)行生物修復(fù)以及適當(dāng)?shù)耐寥澜Y(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)將極大地控制耐藥基因的擴(kuò)散和傳播，能夠?qū)δ退幓蛭廴镜耐寥肋M(jìn)行改善，使得土壤具有可使用性。進(jìn)行污染修復(fù)的根本在于對污染的提前預(yù)防，進(jìn)行科學(xué)化生產(chǎn)控制抗生素使用，合理地對污水進(jìn)行微生物處理，做好耐藥基因污染防治工作才是土壤污染問題最有效的解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1]石巖，齊學(xué)斌，高青.我國污水灌溉安全性研究進(jìn)展與對策建議[J].節(jié)水灌溉，2014（03）：37-40+44.

[2]魯曦，金發(fā)光，徐冬旸，吳少云，閆鶴，石磊.3種亞抑菌濃度抗生素對耐藥基因水平傳播的影響[J].中國抗生素雜志，2014，39（05）：379-384.

[3]李宏昌.淺析污染土壤的物化修復(fù)治理技術(shù)[J].科技風(fēng)，2018（05）：191-192.

收稿日期：2019-03-05

作者簡介：楚瑩瑩（1990-），女，漢族，碩士研究生，研究方向?yàn)橥寥牢廴痉乐蔚取?/p>