土壤中抗生素污染及修复技术展望探究

土壤中抗生素污染及修复技术展望探究

王永

江苏长三角环境科学技术研究院有限公司  江苏常州 213000

摘要:随着时间的推移，越来越多的人意识到抗生素对土壤的影响。然而，由于它的隐蔽性和潜在的危害，对它的研究仍然落后于传统的污染防控技术。本文将深入探讨抗生素对环境的影响，包括它的侵蚀、传播和生态风险，并探讨如何通过植物来修复这些问题，为未来的研究提供指导。

关键词：抗生素；土壤污染；修复技术

抗生素是一种常见的化学物质，它可能会污染我们的环境。这些化学物质通常是由医疗废物、废水、废气、废物、废物等多种因素造成的。其中，医疗废物通常是指过期的药物，废水、废气、废物等可能会污染我们的健康。农业上的抗生素可以分为三大类(1)由于兽药的滥用，环境受到严重的破坏；(2)由于滥用抗生素，水产养殖业受到严重的影响；(3)由于滥用药物，动物体内会出现残留物。例如，在中国，已经批准了十七种抗生素和杀菌剂作为饲料添加剂，而且这些抗生素中，四环素类和奭胺啶类的应用最为普遍。

一、环境中的抗生素

（一）抗生素的存在状况

抗生素是一类特殊的药物，它们可以通过微生物的作用来抵御疾病，也可以通过化学反应来产生。一般来说，四环素、喹诺酮、大环内酯以及氯霉素是最常用的抗生素。其中，CIP是人工合成的喹诺酮类抗生素，它能够有效地抑制革兰氏阳性菌，并且在治疗细菌感染方面发挥着重要作用。它能够有效地抑制DNA旋转酶和拓扑异构酶的活性，从而阻碍细胞的生长发育，并且具有显著的基因毒性[1]。

抗生素的滥用已经成为影响农业生产的一大障碍，它们不仅会污染土壤，还会渗透到底下水体，对农作物的健康造成极大的威胁。因此，过度使用粪肥已经成为影响农场抗生素污染的主要因素。大多数化学物质对水环境的影响很长时间，但少数物质却具有良好的生物降解性。例如，喹诺酮类抗生素具有基因毒性，它们很难从污泥、土壤或沉淀物中去除，从而导致它们无法被完全分解。由于污水处理技术的发展，已经能够有效地降低50%以上的排放，从而减少了污水厂出水中抗生素的残留，并且可以有效地将其进行分解和清除，从而达到环境保护的目的。因此，一旦被排放到地表水、地下水以及饮用水中，就会严重危害人类的健康。显然，使用化学肥料和废弃物的排放是造成农田土壤污染的最重要因素[2]。

（二）抗生素在环境中的潜在危害和传播方式

近年来，环境中不断出现的抗生素引发了全球的重视，由于它们可能会给环境中的微生物带来严重的威胁，因此必须加以重视，比如破坏营养物质的再利用、碳氮循环和污染物的降解，从而给环境带来严重的后果。虽然环丙沙星能够以多种形式渗透到环境中，但人类仍然缺乏对它的环境行为以及生态系统的深刻认识。环丙沙星在土壤中的分布非常稳定，它的主要机制是通过阳离子交换反应，使得它在土壤中的浓度增加。随着抗生素的普遍使用，它们引发了一系列的耐药性反应，其中包括抗药基因，当环境受到某种污染时，这些抗药基因会被遗传到其他微生物体内，从而导致它们的耐药性反应，最终影响到人类的健康，造成严重的后果。然而，抗生素也会给人类带来潜在的健康风险，它们会在肉、奶、蛋、蜂蜜等食物中残留，造成严重的环境污染，这种情况已经变得极具挑战性，并且已经成为了全球面临的重大环境问题[3]。

二、土壤生物修复技术的发展方向

（一）土壤环境污染状况

随着世界经济的快速发展，人类对土壤环境的污染也在迅速增长。例如，垃圾堆积、废水渗入土壤、汽车尾气和空气中的有毒有害物质的悬浮。随着环境保护意识的提高，随着科技的发展，传统的污染物，例如石油烃、多环芳烃、卤代烃、农药、化肥、金属等，已无法满足当今社会对环境保护的日益增长的要求。而是被更加精准地应用于环境保护中。这种不负责任的做法对人类及其周边的生态系统构成了极大的威胁。随着工业的迅猛发展，全球范围内的土壤污染问题日益严重，尤其是在农业生产用地，它们对于维持生态平衡至关重要。土壤是许多动植物的根本，但如果污染物的排放量超出了它们的自然平衡，甚至达到了它们的极限，将对生态系统造成严重的破坏。此外，土壤的健康状况也直接影响到农作物的产量和品质，从而对人们的健康造成潜在的危害。土壤的质量直接影响着人类的健康，因此必须加以重视[4]。

抗生素污染已经成为农场中的一个严重问题，它的来源与施用的粪肥息息相关，而且令人担忧的是，即使我们已经知道了这些蔬菜的危险性，仍然无法预防它们的出现。随着化学肥料和农药的普遍使用，农田的环境质量受到严重的影响，而且，工业废弃物，例如重金属、抗生素和矿产品，也不断渗透到农田中，导致农田的污染越来越严重。为了解决这一问题，“不得不为”规定的农田环境恢复措施也被提出[5]。

（二）植物修复技术

植物修复是一项重要的环境保护技术，它通过利用植物的抗逆能力、抗逆性、抗逆性等特点，有效地抑制或减少污染物的排放，从而达到净化空气、改善水质的目的。自20世纪五十年代起，植物修复就被广泛应用于处理放射性土壤，并取得了显著的成效。植物修复已经成为一种具有重大战略意义的技术，它可以根据不同的污染物，采用多种不同的方法，尤其是在处理有机污染物时，可以采用三种不同的方法，以达到最佳的净化效果。一是植物可以直接从环境中摄取污染物，这些污染物可以通过蒸发或者其他形式的代谢反应，从而释放到大气中;二是利用植物的根部和茎部产生的酶和其他有机物来降低污染物的浓度;三是通过植物修复来降解有机污染物，这种技术比传统的土壤修复方法更加经济实惠，操作也更加简单。此外，植物的种植能够帮助我们把有机物和氮氧运送到土壤里，这样就能够提高土壤的质量，维护生态系统的稳定。虽然植物修复和根际修复都能带来一些好处，但它们的缺陷仍然存在但其缺点也显而易见：首先，由于受环境因素影响，比如温湿度、污染程度以及其他因素，这些方法很难实现最终的修复目标

[6]。

随着科学技术的发展，基因工程技术正在越来越多地应用于植物的改良，尽管取得了一些令人振奋的进展，但由于一些复杂的管理机制，它们仍未能真正发挥出它们的作用。此外，由于基因的转移和抗性基因的形成，也会对环境带来一定的风险。因此，植物修复的一个重要目标是通过降低或消除对其进行修复的障碍来实现。

三、土壤抗生素污染植物修复技术展望研究

当抗生素被添加到土壤中时，它们会直接破坏环境中的一些微生物，特别是那些受到伤害的细菌。残留的抗生素会改变微生物的结构，导致粪便和土壤中的有机物变得更容易腐败，减弱土壤的肥力，并且削弱了土壤中的微生物对于其他污染物的吸附和净化能力。抗生素可以引发严重的副作用，破坏细菌的生存环境，降低其繁殖能力，并破坏菌群的结构。由于“根际微生物—植物—土壤”的存在，抗生素的使用可能会给“根际微生物—植物—土壤”的微生态系统带来严重的不利影响。为了确保农作物的质量安全，以及减少抗生素的环境危害，我们需要从多方面进行研究，以确定哪些植物和根际微生物具备抵御抗生素的特性，并且采取相应的措施来修复受污染的土壤，这将为人类的土壤环境带来极其重要的意义[7]。

结束语：

近年来，抗生素被越来越多的人所关注，因为它可能会造成严重的环境问题。尽管我们对这种化学药剂的知识有限，研究表明，在受到抗生素污染的土壤中，了解根际微生物的组成对于恢复土壤的健康至关重要。

参考文献：

[1]董丽艳.有效解决土壤污染问题提高土壤自净化能力[J吉林农业，2016(24)

[2]王霞，沈红军.土壤环境质量研究现状与趋势[J.资源节约与环保，2018，(3):50-53.

[3]饶晨曦，龙来早.土壤修复技术研究现状[J.广东化工，2018，45(2):156-158.

[4]王连超.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J.环境与发展，2017，29(5):68-69.

[5]樊霆﹐叶文玲,陈海燕，等.农田土壤重金属污染状况及修复技术研究].生态环境报,2019,22(10):1727-1736.

[6]杨小敏,何文，简红忠，等.农田重金属污染土壤修复技术研究进展].绿色技,2019(14):140-141.

[7]金杰.重金属引起的土壤污染问题与治理措施[J居业2017(7)