基于土壤耐药基因污染分析土壤修复及防治处理
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摘要：土壤污染修复及防治处理问题是我国长期以来一直存在的问题，随着农业的不断发展，早期土壤污染问题仍存在的前提下，由于人们对抗生素的大量使用，具有抗生素耐药基因的污染物在全球范围内各种环境下的介质中进行传播和扩散，严重危害到了人们的身体健康，威胁到了自然生态链中动植物的生存。本文通过对土壤耐药基因污染问题的成因及现状进行分析，探究该污染问题下的土壤修复技术和防治解决方案。
关键词：耐药基因;土壤修复;防治处理
中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：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 people’s 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
现阶段土壤污染的成因主要是农业生产中农药及化合肥中化合物在农作物中残留过高，再经过雨水冲刷渗透到土壤之中，导致土壤酸碱失衡，从而失去农作物种植能力;另一方面工业排放中含有重金属元素、有害微生物、放射性元素等有害物质过多，对土壤的破坏也是巨大而难以修复的。对于常见类型的土壤污染，通过添加一定量的改良剂能够有效降解土壤中有害物质，对污水进行科学处理提高污水处理成本按照《农田灌溉水质标准》进行净化[1]，既能提高污水的利用率，又能避免污水对土壤的破坏。但随着人们对抗生素的过度依赖和使用，導致能够抵抗抗生素的耐药基因变异产生，这对于人类的生命健康而言有巨大威胁。在最新的环境调查报告中显示，全球大气正受到不同程度的耐药基因污染，更为严峻的是在土壤检测中同样发现了含有耐药基因的细菌和微生物，因此更提高了对耐药基因的重视度，也使严格控制其在环境中的传播和扩散成为一个重点。
1 耐药基因土壤污染及成因分析
1.1 耐药基因来源
环境中耐药基因主要存在于动物粪便及枯死植物上产生的菌株中，但随着雨水的冲刷，地表径流及动物携带等含有耐药基因的菌株转存到了土壤之中进行生长繁殖，由于土壤之中含有丰富大量的微生物，通过菌株与微生物的基因交换导致土壤中微生物获得耐药基因，这种基因水平扩散速度是迅速的，随着土壤中微生物的大量繁殖，耐药基因的扩散将渗透到土壤中的所有生命体中，对于土壤中的耐药基因来源并不止于外来细菌的扩散繁殖。自然界中仍存在一些天然耐抗的细菌，主要通过稳定遗传进行传播，即垂直传播，虽然与同层次的微生物群进行基因交换时耐药基因转移的概率较小，但其对于已经具有耐药基因的微生物有着促进作用[2]。
1.2 耐药基因污染危害
耐药基因在土壤中微生物结构中大量存在，导致了种植农作物从土壤微生物中获取养分时将带有耐药基因的细胞进行获取，通过转导和结合感染耐药基因并通过自然转化，植物将摄取细胞中具有耐药基因的DNA，从而导致植物体中含有耐药基因。
含有耐药基因的植物被动物和人类食用后一方面难以被一般的消化细菌所分解，造成消化系统失衡，导致肠胃疾病的发生;另一方面耐药基因会导致生物体摄取的抗生素靶向作用失效，使得抗生素游离在生物体的各个部位，将导致正常细胞代谢紊乱及死亡，从而使机体免疫力下降，造成新的疾病产生。耐药基因污染对土壤的危害并不止于生物摄取的危害上，更重要的是生物生长作用得到促进，破坏了土壤的平衡性，对于能够降解腐烂植物的真菌在获得耐药基因后将失去分解能力。
2 耐药基因污染修复
在土地污染修复方面，主要是借助使用化学改良剂对土壤中的有害物质进行反应，降低有害物质含量[3]，通过科学灌溉合理处理污染排放，对已受污染的土壤进行净化处理，其次培养具有分解有害物质的微生物进行降解。耐药基因污染属于生物范围内的土壤污染，但由于其扩散和传播速度快，水平层次的转化结合多样，使用传统的土壤修复技术难以将土壤进行完全改善，使用水泥覆封转化为建筑用地的物理隔离方法由于成本高，土壤利用率低不能作为耐药基因污染的最有效解决方案。所以应该通过对目前常见的土壤修复技术进行研究，结合耐药基因污染具有的生物性质，才能够找到一条适合耐药基因污染的土壤修复处理方案。 通过对耐药基因出现的成因进行分析得出，耐药基因的出现主要是由于抗生素的滥用导致一些菌株出现抗生素耐药基因，另一方面耐药基因的传播是通过生物遗传的方式进行，在水平层次间的生物间进行遗传物质交换。因此耐药基因污染土壤的修复及解决方案应该对含耐药基因菌株的土壤进行杀菌处理，根据携带基因菌株的理化性质对土壤的温度、酸碱性、化合物含量等进行调节，消灭耐药细菌。其中温度可以降低土壤中抗生素含量从而减少耐药基因变异的诱发条件，温度升高能够杀死部分细菌，降低耐药细菌的选择压力。再者可以阻断耐药细菌的传播，通过降低土壤中微生物间的活性及传播载体的条件，如引入新的微生物，降低土壤中养分等。耐药细菌主要是由于水分灌溉及动物排便渗透到土壤之中，因此做好水源微生物处理工作、降低微生物含量，将极大程度地预防携带耐药基因或其他变异基因的微生物。
3 耐药基因污染防治
动植物在喂养和种植过程中受到病毒感染导致的动植物疾病发生概率较高，抗生素则是为了预防和治疗其疾病的发生，其次抗生素能够用于加快动植物的生长，减少生长周期提高经济效益，因此抗生素被广泛应用于农业生产之中。抗生素在进行浓度调配时在面对不同的动植物上没有标准的使用剂量，因此在动物粪便及植物表面的残留量较大，这也使得耐药细菌有了先天的生长环境。所以在进行耐药基因污染的防治上应首先对抗生素的使用进行控制，禁止使用抗生素促进动植物生长。加强对土壤抗生素残留的检测标准，控制和规范抗生素的使用浓度。科学化进行农业种植和畜牧，合理控制温度、光照、水分等自然条件，停止辐射或注射一些诱导基因变异的操作。对土壤进行抽样调查，研究土壤中的微生物、化合物、酸碱性等时刻了解土质情况，对新出现的微生物菌株一定要進行科学的分析，防止菌株中含有变异基因导致土壤结构遭受破坏。
耐药基因污染的防治工作主要是针对抗生素使用及微生物变异检测工作开展，对于土壤的耕种和畜牧更应该合理有效地进行，处理好动植物粪便残骸、净化其生长环境、降低疫情病毒的产生同样也是土壤污染防治工作的要点。
4 总结
针对耐药基因土壤污染问题，进行生物修复以及适当的土壤结构调节将极大地控制耐药基因的扩散和传播，能够对耐药基因污染的土壤进行改善，使得土壤具有可使用性。进行污染修复的根本在于对污染的提前预防，进行科学化生产控制抗生素使用，合理地对污水进行微生物处理，做好耐药基因污染防治工作才是土壤污染问题最有效的解决方案。
参考文献
[1]石岩，齐学斌，高青.我国污水灌溉安全性研究进展与对策建议[J].节水灌溉，2014（03）：37-40+44.
[2]鲁曦，金发光，徐冬旸，吴少云，闫鹤，石磊.3种亚抑菌浓度抗生素对耐药基因水平传播的影响[J].中国抗生素杂志，2014，39（05）：379-384.
[3]李宏昌.浅析污染土壤的物化修复治理技术[J].科技风，2018（05）：191-192.
收稿日期：2019-03-05
作者简介：楚莹莹（1990-），女，汉族，硕士研究生，研究方向为土壤污染防治等。
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