筍用竹林地有機(jī)農(nóng)藥污染土壤微生物修復(fù)機(jī)理研究.pdf

1、在生態(tài)與食品安全備受全社會(huì)普遍關(guān)注的大背景下，本研究以浙江省主要產(chǎn)竹（縣）市的竹林地土壤和竹筍為研究對(duì)象，對(duì)土壤和竹筍有機(jī)農(nóng)藥污染狀況作了深入研究，并對(duì)殘留狀況作出了科學(xué)評(píng)價(jià)。鑒于竹林地土壤、竹筍存在有機(jī)農(nóng)藥殘留的現(xiàn)狀，針對(duì)性地開展了竹林地土壤有機(jī)農(nóng)藥污染微生物修復(fù)、修復(fù)效果影響因子及降解微生物分離鑒定等研究工作。研究結(jié)果如下：
　　一、竹林地土壤和竹筍有機(jī)農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀
　　竹林地土壤中共檢測到17種有機(jī)農(nóng)藥，其中，有機(jī)氯農(nóng)

2、藥及其異構(gòu)體11種，擬除蟲菊酯類農(nóng)藥2種，有機(jī)磷農(nóng)藥4種。HCH檢出率達(dá)100％，顯著高于DDT（70.37%）。甲基對(duì)硫磷檢出率96.30%，擬除蟲菊類農(nóng)藥檢出率較低（62.96%）。
　　土壤中檢測出的有機(jī)農(nóng)藥中，除順-氰戊菊酯殘留量超過1000μg·kg-1外，其它種類農(nóng)藥的殘留量均低于150μg·kg-1。HCH、DDT殘留量均低于50μg·kg-1，有機(jī)磷農(nóng)藥最大殘留量低于40μg·kg-1。這說明浙江省主要竹產(chǎn)區(qū)商品竹

3、林土壤有機(jī)農(nóng)藥殘留具有普遍性，有機(jī)氯、有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量較低，擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留較高。
　　竹筍中檢測到9種有機(jī)氯農(nóng)藥，有機(jī)磷農(nóng)藥和氨基甲酸酯類農(nóng)藥均低于檢測限。HCH和DDT檢測率均達(dá)100%，在竹筍中DDT更加穩(wěn)定。五氯硝基苯檢出率達(dá)75%。
　　竹筍檢測出的有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量均低于100μg.kg-1，符合浙江省優(yōu)質(zhì)竹筍標(biāo)準(zhǔn)，但部分竹筍樣品農(nóng)藥殘留超過國家蔬菜水果標(biāo)準(zhǔn)（50μg.kg-1），其中，DDT超標(biāo)率17.9%，

4、HCH超標(biāo)率3.6%。綜合污染指數(shù)和系統(tǒng)聚類分析表明，試驗(yàn)筍樣可以分為兩類，即安全類（P＜1），占82.14%，基本安全類（P=1～1.2），占17.86%。
　　商品竹林經(jīng)營類型、經(jīng)營水平和土地利用方式對(duì)竹林地土壤及竹筍有機(jī)農(nóng)藥殘留有一定的影響，集約經(jīng)營竹林顯著高于粗放經(jīng)營竹林，筍用竹林較毛竹筍材兩用林高，山地竹林較原農(nóng)業(yè)耕作地改種為竹林的低。
　　二、竹林地有機(jī)農(nóng)藥殘留微生物原位修復(fù)技術(shù)
　　有機(jī)農(nóng)藥的原位微生物修

5、復(fù)效果明顯。使用菌劑15d內(nèi)甲基對(duì)硫磷、丁硫呋喃丹、六六六三種有機(jī)農(nóng)藥降解率超過62%，分別達(dá)到83.08%、82.66%、62.21%，顯著高于對(duì)照。雷竹林不同林分密度對(duì)甲基對(duì)硫磷微生物修復(fù)效果影響顯著，在中密度下，既能獲取較高的竹筍產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，15d內(nèi)甲基對(duì)硫磷降解率達(dá)84%以上。因此，應(yīng)結(jié)合雷竹林豐產(chǎn)林分結(jié)構(gòu)的建立，使竹林達(dá)到中密度水平，即立竹度12000-15000株·hm-1，再進(jìn)行微生物修復(fù)。
　　在退化雷竹林土壤

6、中共檢測到3種有機(jī)磷農(nóng)藥，即樂果、甲基對(duì)硫磷、乙酰甲胺磷，且隨著竹林退化程度的加劇殘留量升高。采用有機(jī)磷農(nóng)藥降解菌劑進(jìn)行田間微生物修復(fù)，15d內(nèi)殘留降解率超過50%，最高達(dá)100%。退化程度對(duì)降解率有顯著影響，隨著退化程度的加劇，降解率顯著下降。
　　三、環(huán)境因子對(duì)微生物修復(fù)效果的影響
　　環(huán)境因子溫度、光照、土壤pH值、土壤含水量對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥甲基對(duì)硫磷的微生物降解有著顯著的影響。雖然隨著時(shí)間的推移，甲基對(duì)硫磷的降解率逐漸增

7、加，但降解速率逐漸降低。正交試驗(yàn)表明溫度、土壤水分、土壤pH三因子在有機(jī)磷農(nóng)藥甲基對(duì)硫磷微生物降解過程中起到關(guān)鍵作用。獲得最佳修復(fù)效果的環(huán)境因子組合為：溫度25℃、光照60%、土壤含水率15%、土壤pH值6.03。
　　四、土壤養(yǎng)分元素含量對(duì)生物修復(fù)效果的影響
　　通過二次正交回歸設(shè)計(jì)，確立了土壤主要養(yǎng)分元素含量與有機(jī)磷降解菌劑對(duì)甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥降解效果的關(guān)系，推導(dǎo)出了二次方程，5d、10d、15d的回歸方程均達(dá)顯著水平，其中

8、，5d時(shí)回歸方程極顯著。根據(jù)回歸方程，推導(dǎo)出5d、10d、15d最佳降解率的土壤養(yǎng)分元素含量分別為：氮素（N）0.112 g·kg-1、0.113 g·kg-1、0.122 g·kg-1，磷素（P2O5）0.083 g·kg-1、0.096 g·kg-1、0.093 g·kg-1，鉀素（K2O）0.077 g·kg-1、0.078 g·kg-1、0.088 g·kg-1。降解率分別為62.09%、84.79%和96.13％。