农业环境的微生物修复技术研究与应用

农业环境的微生物修复技术研究与应用

张振海

菏泽市东明县大屯镇人民政府274500

摘要：对于农业环境的修复，应采用以微生物修复为主，物理修复及化学修复为辅的方式，从而使其能够得到更好的修复效果。该文就农业环境的微生物修复研究进展与应用进行分析，总结出农业环境的微生物修复的主要研究方向及现阶段的研究进展与相关的应用措施。

关键词：农业环境；环境修复；微生物；修复；研究进展

近年来，农业环境污染问题的日益加剧，使农业环境修复势在必行，选择适宜的农业环境修复技术是是问题的关键所在。现有的物理修复技术及化学修复技术对生态环境影响较大，同时难以在短期内进行大规模应用，使其难以在现代社会发展中得以有效应用。在此时代背景下，将微生物修复技术广泛应用于农业环境修复中，是确保农业环境得到有效修复的重要举措。

一、中国农业环境现状

1、农业环境存在的问题

中国现阶段主要的农业污染问题均集中在水源及土壤方面，部分地区的水源供给不足及严重的水源污染，使农田无法在生产期得到良好的灌溉，大量的农作物在幼苗期干枯而死，不仅造成严重的经济损失，同时也对农业发展造成一定的打击，使农业用地的土壤肥沃程度不断下降。久而久之，更多的林业用地被强行开垦，进行农作物种植，导致土壤沙化与盐碱化严重，各地区的自然灾害频发，洪水及沙尘暴等成为农业发展的又一重大威胁。

2、农业环境问题所造成的后果

食品安全问题即农业环境所带来最为严重的问题。动植物在吸收有害物质后，被人所食用，而后经过消化系统的转化，使更多的有害物质转移至各内脏器官中，从而引起严重的疾病及相关器官的衰竭，对人的生命安全构成严重威胁。

3、农业环境的问题处理与修复

目前，世界较为主流的农业环境修复技术主要以物理修复、化学修复及微生物修复为主。物理修复的主要优势在于对生态系统的影响较小，同时修复安全性高可靠性更强，适宜长期发展与应用，但短期内见效慢，所需的时间过长。化学修复则具有见效快、修复面积广等特点，但存在着对环境影响较为严重的问题，同时在安全性方面，也不具有较好的保障性。微生物修复是近阶段较的主要修复技术，该技术介于以上两者之间，不仅在修复时间上有所提升，同时安全性也优于物理修复，在各方面就均具有较为良好的优势。

二、农业环境问题的微生物修复研究

1、农业环境有机物污染的微生物修复

（1）可用于修复的微生物种类

由于各地区实际情况有所不同，所以微生物种类较多，目前主要食用的微生物种类主要以拟革盖菌属、链核盘菌属、平革菌属、多孔菌属、希瓦氏菌属、分支杆菌属及寡养食单胞菌等为主。

（2）微生物修复机制

1）微生物直接作用于靶标物质

该机制主要通过与酶的化学反应进行降解，降解产物为CO2，而后通过吸收其余无机物及有机物的养分来进行生长[1]。

2）共代谢

该机制的降解效果并不完全，通常需要采用间接降解的方式，如能获得碳源的基质，则可对部分农药进行降解。

3）非酶促降解

非酶促降解通过改变有机物pH变化进行降解，同时所产生的辅助因子也具有一定的降解作用。

2、农业环境重金属污染的微生物修复

（1）可用于修复的微生物种类

该污染所能够应用的微生物种类主要以孢杆菌属、壤霉菌属和节杆菌属，9株真菌分属于镰刀菌属、丝核菌属、枝孢霉属、拟青霉属和酵母属为主。

（2）微生物修复机制

重金属污染主要采用微生物吸附的方式，提供吸附能源的主要是巯基、羧基与羟基等基团，吸附在重金属表面后，重金属分子被进一步分解，部分分子被转移至微生物细胞内部，进而通过改变金属特性，也提高金属的转化能力，继而达到微生物修复的目的。

3、农业环境氮、磷污染的微生物修复

（1）可用于修复的微生物种类

该污染主要采用混合微生物菌落进行修复，目前效果较好的主要以草芽孢杆菌、门多萨假单胞菌、蜡状芽孢杆菌和类产碱假单胞菌以上四类组合效果最为良好。

（2）微生物修复机制

氮、磷污染物结构密度大，需要通过硝化作用进行分解。微生物自身具备一定的聚磷能力，利用菌株的吸收，使其顺利的转化至细胞内，从而使磷的含量速度下降，在吸收完成后，细胞体可通过生物膜的细菌对其进行排除，最后采用先放磷后吸磷的方式将其从沉淀物中清除。

4、影响微生物农业环境修复效果的因素

影响微生物农业修复的效果因素较多，其中以污染物结构、微生物降解能力及环境污染情况等方面因素影响最为深远。天气状况及微生物种类虽然也对其产生一定的影响，但影响效果不大，难以对微生物修复构成整体威胁。在进行微生物修复前，要做好土壤分子结构及其余微量元素的检测，以确保能够选用适宜的微生物修复方式，进而确保其能够达到最好的修复效果。

三、农业环境微生物修复的研究展望

目前，微生物环境修复推广力度较小，难以在大规模范围内加以应用，这也就使其中所存在的部分问题难以在实际应用中凸显。但就长期发展而言，该修复技术势必成为农业环境修复的主流，其所具备的安全性与稳定性为其未来的发展做了较为良好的技术铺垫。在金属产品及有机物数量不断增多的大环境下，微生物修复技术将在未来的发展过程中成为农业环境修复的最佳选择。

四、结语

农业环境修复技术较多，需要根据实际的情况要求进行选择，但就各方面综合能力而言，微生物修复技术在安全性与实效性方面始终占有绝对优势，因此成为农业环境修复的有力保障。同时该技术不仅对农业环境具有较为良好的修复效果，也促进了生态环境的多样化发展，在多个方面均处于领先地位，是农业发展过程中，不可或缺的重要修复技术。

参考文献

[1]王静岩，傅营，王斌.微生物降解农药研究[J].北京农业，2015（08）.