引論：我們?yōu)槟砹?3篇重金屬污染土壤處理范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

1淋洗廢水成分與處理要求

在實(shí)際淋洗過(guò)程中往往過(guò)量投加淋洗劑，而導(dǎo)致淋洗廢水中的主要污染物是淋洗劑和淋洗劑與重金屬離子產(chǎn)生的螯合物或絡(luò)合物。其中，淋洗劑主要有無(wú)機(jī)淋洗劑、螯合劑、表面活性劑三類[6]。目前，無(wú)機(jī)淋洗劑由于對(duì)土壤結(jié)構(gòu)破壞太大的原因基本已被淘汰。而螯合劑和表面活性劑的作用機(jī)理是改變污染物溶解狀態(tài)或改變土壤表面性質(zhì)，使污染物由固相轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)變到液相中[7]。因重金屬污染土壤淋洗廢水處理的主要對(duì)象是重金屬絡(luò)合物，故淋洗廢水的處理目標(biāo)主要有：(1)去除原水中的重金屬離子；(2)降低原水由于重金屬絡(luò)合物及過(guò)量淋洗液導(dǎo)致的高BOD、COD值；(3)盡可能再生或回收原廢液中的淋洗液，降低土壤淋洗成本；(4)達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。

2土壤淋洗廢水處理技術(shù)

2.1沉淀法

沉淀法是指向廢水中引入某種基團(tuán)或離子，將原淋洗劑中可溶性絡(luò)合物置換為難溶性絡(luò)合物，再通過(guò)混凝絮凝或流化床固定的方式分離的一類水處理方法。這一類方法主要包括：加堿沉淀技術(shù)、硫化物沉淀技術(shù)、鐵氧體沉淀技術(shù)、重金屬補(bǔ)集劑技術(shù)、離子交換樹(shù)脂技術(shù)等。沉淀法最初使用加堿沉淀，但由于酸堿對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的傷害，后來(lái)逐步使用硫化物沉淀，如尹敬群、相波[9-10]等采用硫化物沉淀法，在處理含銅廢水上都取得了成功。但隨之而來(lái)的問(wèn)題也愈加明顯，例如，硫化物顆粒小，易形成膠體，難以沉淀；硫離子遇酸容易形成H2S的二次污染；硫化劑本身有毒、價(jià)格昂貴、處理工藝流程長(zhǎng)，操作費(fèi)用高等，導(dǎo)致該方法逐漸被淘汰。鐵氧體共沉淀法是向廢水中投加鐵鹽，通過(guò)工藝控制，達(dá)到形成鐵氧體的條件，促使污水中的多種重金屬離子與鐵鹽生成穩(wěn)定的鐵氧體共沉淀物，最后通過(guò)適當(dāng)?shù)墓桃悍蛛x手段，達(dá)到去除重金屬離子的目的。魯棟梁等[11]人用鐵氧體法處理含多種重金屬?gòu)U水，達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。但該方法的缺點(diǎn)在于操作過(guò)程中所需溫度高，且鐵氧體易氧化，因此操作時(shí)間長(zhǎng)，耗能多。重金屬補(bǔ)集劑是一種具有螯合官能團(tuán)的有機(jī)物，它能從含金屬離子的溶液中選擇捕集、分離、沉淀特定金屬離子。目前，實(shí)際應(yīng)用較多的有兩類：黃原酸脂類和二硫代胺基甲酸鹽類衍生物(DTC類)，而DTC類衍生物是應(yīng)用最廣泛的。在機(jī)理上，我國(guó)學(xué)者也做了研究，周勤[12]提出了“脫絡(luò)—鰲合”、“直接鰲合”兩種，指出前一種為主，后一種為輔。傅皓[13]等用紅外表征了該過(guò)程，結(jié)果表明，捕集劑對(duì)重金屬絡(luò)合體系破壞的反應(yīng)機(jī)理應(yīng)該為脫絡(luò)一鰲合，即捕集劑進(jìn)攻絡(luò)合銅離子，使其他絡(luò)合劑脫離，單獨(dú)和銅鰲合后沉淀。沉淀中不含原來(lái)的絡(luò)合劑。

2.2高級(jí)氧化法

高級(jí)氧化技術(shù)大多是引入氧化性基團(tuán)，使得重金屬絡(luò)合物中的配位鍵斷裂，從而導(dǎo)致重金屬離子與淋洗劑分離，不過(guò)該法應(yīng)用于淋洗廢水處理時(shí)，羥基自由基的強(qiáng)氧化能力不僅能破壞重金屬和螯合劑的結(jié)合鍵同時(shí)也能破壞螯合劑本身的結(jié)構(gòu)。由于該法不能回收淋洗劑，在價(jià)格較為昂貴的淋洗廢水處理中可依據(jù)經(jīng)濟(jì)性酌情考慮。這種方法主要包括：鐵鋁電極、鐵碳微電解、Fenton氧化、光催化氧化、電催化氧化、光電催化氧化等技術(shù)。鐵鋁電極氧化法是指以鋁、鐵等金屬為陽(yáng)極，在直流電的作用下，陽(yáng)極被溶蝕，產(chǎn)生Al3+、Fe2+等離子，在經(jīng)一系列水解、聚合及亞鐵的氧化過(guò)程，形成各種羥基絡(luò)合物、多核羥基絡(luò)合物以至氫氧化物，使廢水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)凝聚沉淀而分離。同時(shí)，由于污染物顆粒帶電運(yùn)動(dòng)，還可以促使污染物脫穩(wěn)聚沉。徐旭東[14]等采用該方法處理電鍍絡(luò)合銅廢水，結(jié)果表明，在最佳實(shí)驗(yàn)條件下Cu2+去除率在99.3%以上。鐵碳微電解是指重金屬絡(luò)合物利用活性炭的正六面體層狀菱角結(jié)構(gòu)作為催化劑和酸性富氧情況下產(chǎn)生的•OH，促使重金屬絡(luò)合物在活性炭表面發(fā)生破絡(luò)反應(yīng)，使得重金屬與有機(jī)絡(luò)合劑發(fā)生分離使得重金屬?gòu)挠袡C(jī)物中游離出來(lái)。JuFeng、練文標(biāo)、何明等[15-17]使用該方法處理絡(luò)合銅廢水，結(jié)果表明銅離子去除率均達(dá)到98%以上，且對(duì)COD也有一定的去除效果。此外，何灝鵬等[18]采用以鐵屑為陽(yáng)極材料，活性炭為陰極催化劑的置換(還原)處理法處理Cu-EDTA絡(luò)合廢水。通過(guò)中試裝置間歇流實(shí)驗(yàn)研究了置換(還原)處理法對(duì)Cu-EDTA絡(luò)合物的去除效果及其影響因素；利用連續(xù)流試驗(yàn)確定最佳反應(yīng)條件：pH=1.39，停留時(shí)間為20min。最佳條件下銅離子和COD的去除率分別為96.75%和27.29%。光催化氧化是指納米半導(dǎo)體等其他材料在光的照射下，通過(guò)把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，促進(jìn)化合物的合成或使化合物降解的過(guò)程。在光催化反應(yīng)中，反應(yīng)物的氧化機(jī)理主要是反應(yīng)物表面•OH的間接氧化或者價(jià)帶空穴直接氧化。但光催化也存在一定的缺陷。比如，光催化劑能吸收光的波長(zhǎng)范圍狹窄，導(dǎo)致光催化劑能吸收利用的太陽(yáng)能的比例比較低；半導(dǎo)體光生載流子的復(fù)合率高，導(dǎo)致其光催化活性明顯降低。在降低其缺陷上我國(guó)學(xué)者也做了大量研究，如孫斌[19]等研究了以懸浮態(tài)納米為催化劑，在紫外汞燈的作用下對(duì)絡(luò)合銅廢水進(jìn)行光催化反應(yīng)，結(jié)果表明：隨著TiO2投加量的增加，EDTA-Cu的去除率也隨著增大，并在0.5g時(shí)達(dá)到最佳值，此時(shí)Cu2+的去除率達(dá)到96.56%，COD去除率達(dá)到59.17%。Fenton氧化法是向廢水中添加強(qiáng)氧化劑氧化銅的配位離子，使Cu2+釋放出來(lái)，然后加堿使之沉淀。目前最常用的破絡(luò)方法是Fenton試劑法，此法利用H2O2和Fe2+混合得到的一種強(qiáng)氧化劑——Fenton試劑，產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的•OH自由基，從而破壞絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)。彭義華[20]應(yīng)用Fenton試劑在酸性條件下先對(duì)含EDTA的絡(luò)合銅廢水進(jìn)行氧化破絡(luò)，再進(jìn)行中和沉淀，結(jié)果表明銅離子去除率達(dá)到99%以上，游震中[21]等的工程實(shí)踐表明，在pH為2~3時(shí)，采用強(qiáng)氧化劑次氯酸鈉能有效氧化破壞EDTA等有機(jī)配位體的分子結(jié)構(gòu)，使其失去與銅離子的絡(luò)合能力，提高除銅效果，同時(shí)還能去除相當(dāng)部分的COD。ShanhongLan等[22]利用Fenton試劑在酸性條件下聯(lián)合內(nèi)電解技術(shù)，采取先破絡(luò)后絮凝的方法來(lái)處理EDTA絡(luò)合銅廢水，結(jié)果發(fā)現(xiàn)銅的去除率達(dá)100%，COD的去除率達(dá)87%。

2.3吸附法

吸附法主要是通過(guò)活性炭等一類粒子，對(duì)廢水中的重金屬絡(luò)合物進(jìn)行吸附。其吸附機(jī)理主要是吸附劑表面原子或基團(tuán)和廢水中的某些雜質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)鍵，從而進(jìn)行分離。例如，R.S.Juang等[23]曾利用多氨基化的殼聚糖顆粒吸附去除Cu(Ⅱ)-EDTA絡(luò)合物，發(fā)現(xiàn)其吸附機(jī)理是吸附劑表面的質(zhì)子化氨基和CuHEDTA-、CuEDTA2-的靜電作用。W.Maketon[24]等研究了在不同物質(zhì)的量比EDTA存在的條件下，聚乙烯亞胺負(fù)載的瓊脂糖對(duì)水溶液中銅和Cu(Ⅱ)-EDTA的去除效果，結(jié)果表明吸附劑利用氨基的配位作用吸附游離態(tài)的銅離子，得出相同結(jié)論。此外，現(xiàn)有研究表明吸附劑的種類比較繁雜，黃國(guó)林[25]等采用顆粒狀活性炭，動(dòng)態(tài)吸附處理含Cu-EDTA電鍍廢水，結(jié)果表明：顆粒炭吸附處理含Cu-EDTA電鍍廢水，不僅銅的去除率高達(dá)98.5%，而且處理后的水也達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。張仲燕等[26]采用活性炭吸附對(duì)Cu-EDTA廢水進(jìn)行了工藝條件的研究，獲得結(jié)果表明，在嚴(yán)格控制各自特定的條件下，出水剩余Cu濃度≦1mg/L。使用活性炭吸附法時(shí)，還可以達(dá)到銅回收和水回用的目的。PingxiaoWu等[27]利用Fe/Zr柱撐蒙脫石對(duì)廢水中的EDTA銅絡(luò)合物進(jìn)行吸附研究，也獲得了良好的吸附效果。同時(shí)，吸附法存在吸附劑使用壽命短、重金屬吸附飽和后再生困難以及難以回收重金屬資源等問(wèn)題。

2.4其他處理技術(shù)

對(duì)于絡(luò)合銅廢水的處理，也存在離子交換樹(shù)脂等處理方法，王瑞祥[23]等采用201×7強(qiáng)堿性季胺I型陰離子交換樹(shù)以濃度為10%的NaCl為再生劑可分離回收Cu-EDTA。但該方法難以保障所用樹(shù)脂的廣泛使用性。此外，還有人基于常見(jiàn)重金屬與EDTA之間的穩(wěn)定常數(shù)次序[28-29]Fe(Ⅲ)＞Cu(Ⅱ)＞Ni(Ⅱ)＞Pb(Ⅱ)＞Cd(Ⅱ)＞Fe(Ⅱ)＞Ca(Ⅱ)從而進(jìn)行鐵置換。jiang[30]等人利用Fe(Ⅱ)置換沉波法處理Cu-EDTA模擬廢水，結(jié)果表明，對(duì)25mg/L的Cu-EDTA，當(dāng)向溶液中投加鐵的摩爾濃度達(dá)到銅的12倍時(shí)，利用常規(guī)加堿沉淀法即可使銅的濃度降至0.5mg/L左右。Fu[31]等人利用Fe(Ⅲ)代替Fenton反應(yīng)中的Fe(Ⅱ)，通過(guò)Fe(Ⅲ)和Ni-EDTA之間的置換，可將50mg/L的Ni-EDTA去除99%以上。此外，上述技術(shù)的聯(lián)合使用也比較常見(jiàn)，如劉新秀等[32]采用UV/O3法處理酒石酸－銅絡(luò)合體系廢水，結(jié)果表明總銅質(zhì)量濃度可以低于0.3mg/L，可達(dá)標(biāo)排放。

3技術(shù)可行性討論

由于淋洗劑種類的不同，其淋洗廢水的處理方式也不同。對(duì)于無(wú)機(jī)溶劑淋洗，如HCl、HNO3、CaCl2等，因廢水成分簡(jiǎn)單淋洗劑價(jià)格低廉，故沉淀法、高級(jí)氧化法、和吸附法都可以處理。只要工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)合理即可，如加堿沉淀、重金屬捕集劑技術(shù)、鐵碳微電解、Fenton等方法均可處理。對(duì)于各類人工螯合劑淋洗，如EDTA、DTPA、NTA、EDDS等，因這類淋洗劑價(jià)格昂貴，成分復(fù)雜可使用沉淀法不宜選用高級(jí)氧化法和吸附法，對(duì)于這類廢水的處理應(yīng)盡量在沉淀重金屬離子的同時(shí)，不破壞淋洗劑本身的結(jié)構(gòu)，以便于該類淋洗劑的重復(fù)利用。重金屬捕集劑技術(shù)適用于此類方法。對(duì)于天然螯合劑，如檸檬酸、蘋果酸、草酸等，這類淋洗劑的特點(diǎn)在于環(huán)境友好，此類天然有機(jī)酸其本身價(jià)格低廉，重復(fù)利用率低，可采用高級(jí)氧化技術(shù)處理。當(dāng)表面活性劑作為淋洗劑，這類廢水處理也類似于螯合劑，對(duì)于人工合成的表面活性劑，其自身價(jià)格昂貴可以采用沉淀法，而對(duì)于自身價(jià)格不高的天然表面活性劑，可以采用高級(jí)氧化技術(shù)處理。吸附法由于吸附劑本身存在吸附飽和的情況，特別是有些材料在過(guò)飽和狀態(tài)下還會(huì)釋放吸收物質(zhì)，這種不穩(wěn)定性難以應(yīng)用到淋洗廢水中。因此，針對(duì)不同的土壤淋洗劑可以，采用不同廢水處理工藝，從而保證淋洗工藝的經(jīng)濟(jì)合理。

篇2

一、重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)

重金屬土壤污染中，修復(fù)技術(shù)主要分為3類，分別是化學(xué)修復(fù)、物理修復(fù)和生物修復(fù)，對(duì)其做如下分析。

1、化學(xué)修復(fù)

化學(xué)淋洗，通過(guò)清水、化學(xué)試劑的方法，將重金屬污染物在土壤中淋洗出來(lái)，或者采用氣體淋洗。化學(xué)淋洗方法中，利用沉淀、吸附的方法，把土壤中的重金屬，轉(zhuǎn)換成液相狀態(tài)，進(jìn)一步處理重金屬，淋洗液是可以重復(fù)使用的，所以重點(diǎn)向土壤重金屬污染的區(qū)域注入化學(xué)劑，提高重金屬在土壤中的溶解度[1]。化學(xué)淋洗方法中，常用的淋洗劑有表面活性劑、螯合劑以及無(wú)機(jī)淋洗劑，無(wú)機(jī)酸類型的物質(zhì)，對(duì)土壤中的重金屬污染有很明顯的作用，例如：土壤中的重金屬污染砒，其可采用磷酸清洗，大約清洗6個(gè)小時(shí)，就可以達(dá)到99.9%的去除率。

化學(xué)固定，在重金屬土壤污染中，加入化學(xué)試劑、化學(xué)材料，促使重金屬之間對(duì)土壤的有效性降低，避免重金屬遷移到土壤介質(zhì)內(nèi)，修復(fù)被污染的土壤。化學(xué)固定的核心是固定重金屬在土壤中的狀態(tài)，改良土壤狀態(tài)，研究化學(xué)固定在土壤重金屬污染中的作用，逐步修復(fù)土壤，采取研究試驗(yàn)的方法，在土壤修復(fù)中落實(shí)化學(xué)固定方法。化學(xué)固定方法常用在低重金屬污染的土壤修復(fù)中，重金屬很容易根據(jù)外界的環(huán)境變化而發(fā)生變動(dòng)，所以要靈活的選擇修復(fù)劑，在改變土壤結(jié)構(gòu)的同時(shí)，修復(fù)土壤中的重金屬污染。

電動(dòng)修復(fù)，此類化學(xué)修復(fù)方法，是一類新型的手段，其在重金屬污染土壤的兩側(cè)，增加電壓，形成具有電場(chǎng)梯度的電場(chǎng)，重金屬污染物會(huì)在電遷移、電滲流的作用下，分散到兩極處理室內(nèi)，進(jìn)而修復(fù)土壤結(jié)構(gòu)。電動(dòng)修復(fù)常用于低滲透的土壤內(nèi)，成本相對(duì)比較低，不會(huì)對(duì)土壤造成任何破壞，體現(xiàn)了電動(dòng)修復(fù)在土壤中的作用[2]。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)在重金屬土壤污染中，最大程度的保護(hù)土壤環(huán)境，在處理效率方面稍微偏低。

玻璃化技術(shù)，利用1400～2000℃的高溫環(huán)境，熔化土壤中的重金屬污染元素，熔化的過(guò)程中，重金屬有機(jī)物會(huì)逐漸分解，經(jīng)熱解后，尾氣處理系統(tǒng)會(huì)收集熱解的產(chǎn)物。玻璃熔化物在冷卻的過(guò)程中，能夠包裹重金屬污染物，限制重金屬遷移，玻璃體的強(qiáng)度比混凝土高10倍，異位玻璃化處理時(shí)，配置多種熱能，選擇直接加熱、燃料燃燒的方法，同時(shí)配合電漿、電弧的方式，完成導(dǎo)熱的過(guò)程，原位處理后，將電擊棒插入到重金屬污染區(qū)域，解決重金屬污染的問(wèn)題。玻璃化技術(shù)在處理土壤重金屬方面的效果非常快，需要大量的能量，增加了重金屬污染處理的成本。

2、物理修復(fù)

換土法，是物理修復(fù)的典型代表，利用清潔土壤，替換有重金屬污染的土壤，以便稀釋重金屬污染的濃度，適當(dāng)?shù)脑黾油寥赖沫h(huán)境容量，進(jìn)而達(dá)到土壤修復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)[3]。換土法又可以劃分為：換土、客土、翻土等，分析如：（1）換土需要更換有重金屬污染的土壤，置換成新土，此類方法可以置換小面積的土壤污染，保護(hù)好被替換的土壤，避免出現(xiàn)二次污染；（2）客土，此類方法需要向重金屬污染土壤中增加清潔的土壤，覆蓋或者混入到污染土壤內(nèi)，提高土壤自我修復(fù)的能力。（3）翻土是針對(duì)深層次的土壤進(jìn)行替換，促使重金屬污染物可以分散到深層次，稀釋重金屬在土壤中的濃度，體現(xiàn)出自然修復(fù)的作用。換土法需要將有重金屬污染的土壤，與生態(tài)系統(tǒng)隔離，避免造成更大的土壤污染。

熱脫附法，利用了重金屬的物理?yè)]發(fā)特性，通過(guò)微波、紅外線輻射、蒸汽的介質(zhì)，加熱重金屬的污染土壤，促使土壤的污染物能夠揮發(fā)，配置真空負(fù)壓的方式，收集土壤中揮發(fā)出的重金屬物質(zhì)，完成土壤修復(fù)。土壤熱脫附的過(guò)程中，運(yùn)用不同的溫度，如：90～320℃、320～560℃，落實(shí)熱處理技術(shù)，采取預(yù)處理、旋轉(zhuǎn)爐熱處理、出口氣體的三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)土壤的修復(fù)。

3、生物修復(fù)

植物修復(fù)，借助植物的吸收、固定、清除等功能，修復(fù)土壤，去除土壤中的重金屬污染。植物能夠降低土壤中重金屬的含量，降低重金屬在土壤中的毒性。植物修復(fù)方面，分為植物穩(wěn)定、植物提取、植物揮發(fā)的方式。例如：植物穩(wěn)定修復(fù)，植物的根部可以吸收、還原土壤中的重金屬污染物，植物根部能夠減緩重金屬的移動(dòng)能力，提高植物根部的利用效率，避免重金屬參與到生態(tài)食物鏈內(nèi)。植物修復(fù)不僅能處理土壤中的重金屬，還能保障土壤的穩(wěn)定與穩(wěn)固。

微生物修復(fù)，其在重金屬土壤污染中，雖然不會(huì)降解、破壞重金屬元素，但是可以改變重金屬的性質(zhì)，避免其在土壤中發(fā)生轉(zhuǎn)化、遷移。微生物修復(fù)的核心是，利用微生物沉淀、氧化等反應(yīng)，清除土壤內(nèi)的重金屬污染物。例如：微生物菌根，連接著土壤和重金屬，其可改變植物對(duì)重金屬的吸收，促使植物可以快速將土壤中的重金屬轉(zhuǎn)移。

動(dòng)物修復(fù)，土壤中的一些動(dòng)物，如：蚯蚓，可以吸收重金屬污染物。重金屬土壤污染區(qū)域，可以采取人工干預(yù)的方式，向污染區(qū)域中投放高富集的動(dòng)物，促進(jìn)重金屬的吸收，降低重金屬在土壤中的毒性[4]。動(dòng)物修復(fù)的研究歷史很長(zhǎng)，為重金屬污染提供了較好的處理?xiàng)l件，根據(jù)重金屬在土壤中的污染濃度，規(guī)劃動(dòng)物修復(fù)。動(dòng)物修復(fù)已經(jīng)可以應(yīng)用到工業(yè)污染土壤處理上，專門處理工業(yè)造成的重金屬土壤污染，提高土壤的質(zhì)量水平。

二、重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)建議

針對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，提出幾點(diǎn)建議，用于提高土壤的修復(fù)能力。首先重金屬污染土壤修復(fù)方面，根據(jù)污染的狀態(tài)，篩選并培育出油量的植物，如：超富集植物，促使植物能夠滿足重金屬污染土壤修復(fù)的需求，在重金屬污染土壤修復(fù)方面，研究超富集植物，要更為高效的采取篩選并培育修復(fù)生物，提高土壤修復(fù)的經(jīng)濟(jì)效益；然后是微生物對(duì)土壤修復(fù)的建議，菌類對(duì)重金屬處理的能力很強(qiáng)，培育出富集重金屬能力強(qiáng)的菌株，處理好土壤中的重金屬元素；第三是研究重金屬土壤污染的技術(shù)性修復(fù)方法，如納米材料中的納米磷石灰、零價(jià)鐵，以此來(lái)提高土壤的pH值，改變土壤內(nèi)重金屬的價(jià)態(tài)表現(xiàn)，逐步降低重金屬在土壤中的活性，抑制土壤修復(fù)重金屬，最大程度的保護(hù)土壤環(huán)境。土壤重金屬污染方面，還要注重修復(fù)技術(shù)的研究，優(yōu)化土壤的環(huán)境。

結(jié)束語(yǔ)：

重金屬在土壤環(huán)境中，屬于比較明顯的一類污染源，根據(jù)重金屬污染土壤的狀態(tài)，落實(shí)土壤修復(fù)技術(shù)，保護(hù)好土壤環(huán)境，消除土壤中的重金屬污染源。土壤環(huán)境中，要按照重金屬污染的分析，采用修復(fù)技術(shù)，不能破壞土壤的結(jié)構(gòu)，還要發(fā)揮修復(fù)技術(shù)的作用，恢復(fù)土壤的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅戰(zhàn)祥，揭春生，毛旭東.重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)應(yīng)用[J].江西化工，2010，02：100-103.

篇3

前言

土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)將金屬加入到土壤中，致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。加之重金屬離子難移動(dòng)性，長(zhǎng)期滯留性和不可分解性的特點(diǎn)，對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境造成了極大破壞，同時(shí)食物通過(guò)食物鏈最終進(jìn)入人體，嚴(yán)重危害人體健康，已成為不可忽視的環(huán)境問(wèn)題。隨著我國(guó)人民生活水平的提高,生態(tài)環(huán)境保護(hù)日趨受到重視,國(guó)家對(duì)污染土壤治理和修復(fù)的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修復(fù)問(wèn)題,已成為土壤環(huán)境研究領(lǐng)域的重要課題。而生物修復(fù)技術(shù)是近20年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)用于污染土壤治理的新技術(shù),同傳統(tǒng)處理技術(shù)相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，例如其處理成本低,只為焚燒法的1/2-1/3，處理效果好,生化處理后污染物殘留量可達(dá)到很低水平;對(duì)環(huán)境影響小,無(wú)二次污染,最終產(chǎn)物CO2、H2O和脂肪酸對(duì)人體無(wú)害，可以就地處理,避免了集輸過(guò)程的二次污染,節(jié)省了處理費(fèi)用，因而該技術(shù)成為最有發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景的修復(fù)技術(shù)。

1.污染土壤生物修復(fù)的基本原理和特點(diǎn)

土壤生物修復(fù)的基本原理是利用土壤中天然的微生物資源或人為投加目的菌株,甚至用構(gòu)建的特異降解功能菌投加到各污染土壤中,將滯留的污染物快速降解和轉(zhuǎn)化成無(wú)害的物質(zhì),使土壤恢復(fù)其天然功能。由于自然的生物修復(fù)過(guò)程一般較慢,難于實(shí)際應(yīng)用,因而生物修復(fù)技術(shù)是工程化在人為促進(jìn)條件下的生物修復(fù),利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烴類及各種有毒有害的有機(jī)污染物，降解過(guò)程可以通過(guò)改變土壤理化條件(溫度、濕度、pH值、通氣及營(yíng)養(yǎng)添加等)來(lái)完成,也可接種經(jīng)特殊馴化與構(gòu)建的工程微生物提高降解速率。

2.污染土壤生物修復(fù)技術(shù)的種類

目前,微生物修復(fù)技術(shù)方法主要有3種:原位修復(fù)技術(shù)、異位修復(fù)技術(shù)和原位-異位修復(fù)技術(shù)。

2.1 原位修復(fù)技術(shù)：

原位修復(fù)技術(shù)是在不破壞土壤基本結(jié)構(gòu)的情況下的微生物修復(fù)技術(shù)。有投菌法、生物培養(yǎng)法和生物通氣法等,主要用于被有機(jī)污染物污染的土壤修復(fù)。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同時(shí)投加微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),通過(guò)微生物對(duì)污染物的降解和代謝達(dá)到去除污染物的目的。生物培養(yǎng)法是定期向土壤中投加過(guò)氧化氫和營(yíng)養(yǎng)物,過(guò)氧化氫則在代謝過(guò)程中作為電子受體,以滿足土壤微生物代謝,將污染物徹底分解為CO2和H2O。生物通氣法是一種加壓氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上幾眼深井,安裝鼓風(fēng)機(jī)和抽真空機(jī),將空氣強(qiáng)行排入土壤中,然后抽出,土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物也隨之去除。在通入空氣時(shí),加入一定量的氨氣,可為土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。

2.2 異位修復(fù)技術(shù)：

異位修復(fù)處理污染土壤時(shí),需要對(duì)污染的土壤進(jìn)行大范圍的擾動(dòng),主要技術(shù)包括預(yù)制床技術(shù)、生物反應(yīng)器技術(shù)、厭氧處理和常規(guī)的堆肥法。預(yù)制床技術(shù)是在平臺(tái)上鋪上砂子和石子,再鋪上15-30cm厚的污染土壤,加入營(yíng)養(yǎng)液和水,必要時(shí)加入表面活性劑,定期翻動(dòng)充氧,以滿足土壤微生物對(duì)氧的需要,處理過(guò)程中流出的滲濾液,即時(shí)回灌于土層,以徹底清除污染物。生物反應(yīng)器技術(shù)是把污染的土壤移到生物反應(yīng)器,加水混合成泥漿,調(diào)節(jié)適宣的pH值,同時(shí)加入一定量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和表面活性劑,底部鼓入空氣充氧,滿足微生物所需氧氣的同時(shí),使微生物與污染物充分接觸,加速污染物的降解,降解完成后,過(guò)濾脫水這種方法處理效果好、速度快,但僅僅適宜于小范圍的污染治理。厭氧處理技術(shù)適于高濃度有機(jī)污染的土壤處理,但處理?xiàng)l件難于控制。常規(guī)堆肥法是傳統(tǒng)堆肥和生物治理技術(shù)的結(jié)合,向土壤中摻入枯枝落葉或糞肥,加入石灰調(diào)節(jié)pH值,人工充氧,依靠其自然存在的微生物使有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化,是一種有機(jī)物高溫降解的固相過(guò)程。上述方法要想獲得高的污染去除效率,關(guān)鍵是菌種的馴化和篩選。由于幾乎每一種有機(jī)污染物或重金屬都能找到多種有益的降解微生物。因此,尋找高效污染物降解菌是生物修復(fù)技術(shù)研究的熱點(diǎn)。

3.影響污染土壤生物修復(fù)的主要因子

3.1 污染物的性質(zhì)：

重金屬污染物在土壤中常以多種形態(tài)貯存,不同的化學(xué)形態(tài)對(duì)植物的有效性不同。某種生物可能對(duì)某種單一重金屬具有較強(qiáng)的修復(fù)作用。此外,重金屬污染的方式(單一污染或復(fù)合污染)，污染物濃度的高低也是影響修復(fù)效果的重要因素。有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)不同,其在土壤中的降解差異也較大。

3.2 環(huán)境因子：

了解和掌握土壤的水分、營(yíng)養(yǎng)等供給狀況,擬訂合適的施肥、灌水、通氣等管理方案,補(bǔ)充微生物和植物在對(duì)污染物修復(fù)過(guò)程中的養(yǎng)分和水分消耗,可提高生物修復(fù)的效率。一般來(lái)說(shuō)土壤鹽度、酸堿度和氧化還原條件與重金屬化學(xué)形態(tài)、生物可利用性及生物活性有密切關(guān)系,也是影響生物對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)效率的重要環(huán)境條件。

3.3 生物體本身：

微生物的種類和活性直接影響修復(fù)的效果。由于微生物的生物體很小,吸收的金屬量較少,難以后續(xù)處理,限制了利用微生物進(jìn)行大面積現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的應(yīng)用，

植物體由于生物量大且易于后續(xù)處理,利用植物對(duì)金屬污染位點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)成為解決環(huán)境中重金屬污染問(wèn)題的一個(gè)很有前景的選擇。但由于超積累重金屬植物一般生長(zhǎng)緩慢,且對(duì)重金屬存在選擇作用,不適于多種重金屬?gòu)?fù)合污染土壤的修復(fù)。因此,在選擇修復(fù)技術(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)污染物性質(zhì)、土壤條件、污染程度、預(yù)期修復(fù)目標(biāo)、時(shí)間限制、成本及修復(fù)技術(shù)的適用范圍等因素加以綜合考慮。

4.發(fā)展中存在的問(wèn)題：

篇4

目前，全球經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)也造成了日趨嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，其中土壤重金屬污染備受矚目[1]。重金屬在土壤中高度富集，惡化土壤環(huán)境質(zhì)量，影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，嚴(yán)重危害土壤的生態(tài)循環(huán)，其通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，危害人們的身體健康，威脅人類的生存環(huán)境[2-4]。在各種重金屬中，高濃度的鈷明顯抑制植物生長(zhǎng)發(fā)育，因此土壤中鈷污染越來(lái)越受到人們廣泛的關(guān)注[5-7]，鈷含量高的農(nóng)產(chǎn)品也會(huì)損害人和動(dòng)物的健康，造成心肌和胰腺損傷，降低甲狀腺濃縮碘的能力等[8]。

1 重金屬鈷污染土壤的特性和危害

土壤中含鈷量為0.05～65.00 mg/kg，中值為8 mg/kg。巖石風(fēng)化的土壤，鈷的濃度變化不大，如含鈷為59 mg/kg的玄武巖風(fēng)化后含鈷為81 mg/kg，略有富集[9-10]。試驗(yàn)結(jié)果表明：鈷在土壤溶液中濃度為0.10～0.27、1.00、5.90 mg/L時(shí)，分別對(duì)西紅柿、亞麻、甜菜有毒害作用[11-12]。鈷濃度為10 mg/L時(shí)，可使農(nóng)作物死亡。美國(guó)規(guī)定灌溉用水鈷的最大容許濃度為0.2 mg/L。前蘇聯(lián)提出生活供水水源中鈷的最大濃度為1 mg/L，漁業(yè)用水為0.01 mg/L[13-14]。隨著人類對(duì)鈷元素的開(kāi)發(fā)和利用，鈷污染越來(lái)越嚴(yán)重，主要的污染來(lái)源有礦藏開(kāi)采、原子能工業(yè)排放的廢物、核武器試驗(yàn)的沉降物、醫(yī)療放射性、科研放射性等。鈷是植物生長(zhǎng)的必需微量元素，是維生素B12的組成成分，適量的低濃度鈷對(duì)植物生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，但是如果濃度過(guò)高將使植物受到毒害作用[15]。重金屬污染物對(duì)土壤的污染具有長(zhǎng)期性、隱蔽性和不可逆性，不僅降低土壤質(zhì)量，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的下降，還危害人類健康。如果環(huán)境被具有放射性的鈷污染，其放射性是持久的，隨著衰變逐漸降低，放射性會(huì)嚴(yán)重影響周圍動(dòng)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育，如果食用了含放射性鈷的食品，會(huì)導(dǎo)致脫發(fā)，嚴(yán)重?fù)p害人體血液內(nèi)的細(xì)胞組織，造成白血球減少，引起血液系統(tǒng)疾病，如再生貧血癥，嚴(yán)重的會(huì)使人患上白血病（血癌），甚至死亡[16-18]。因此，修復(fù)重金屬污染鈷土壤，受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。

2 治理重金屬污染土壤的方法

目前國(guó)內(nèi)外采用多種方法且多為交叉使用方法來(lái)修復(fù)和治理重金屬污染的土壤[19-22]，一般分為3類，即化學(xué)修復(fù)法、物理修復(fù)法和生物修復(fù)法。化學(xué)修復(fù)法包括2種，一種是化學(xué)淋洗[23]，是指污染土壤中加入化學(xué)溶劑，通過(guò)外壓或者重力作用，將重金屬溶解在溶劑中，實(shí)現(xiàn)重金屬轉(zhuǎn)移至液相態(tài)，然后將溶液抽提出土層，再對(duì)溶液中重金屬進(jìn)行處理；另一種是化學(xué)改良劑[24]，土壤添加改良劑以后，可以通過(guò)對(duì)重金屬的產(chǎn)生拮抗、氧化還原、吸附、沉淀等作用，使重金屬在土壤中的存在形態(tài)發(fā)生改變，然后進(jìn)入土壤深層或地下水遷移，從而降低其生物有效性。物理修復(fù)法是基于機(jī)械物理的工程方法，主要包括3種，即翻土、換土和客土法、熱處理法和電動(dòng)修復(fù)法。生物修復(fù)法是通過(guò)各種生物的代謝活動(dòng)降低土壤重金屬含量，包括4種，即菌根修復(fù)法、微生物修復(fù)法、植物修復(fù)法及動(dòng)物修復(fù)法。澳大利亞等國(guó)的研究較為深入，主要集中在利用超富集植物對(duì)土壤中的重金屬元素進(jìn)行吸收，但大面積普及難度較高[25-26]。利用沸石等物質(zhì)降低重金屬在土壤中的遷移等方面。國(guó)內(nèi)也開(kāi)展了關(guān)于土壤重金屬的污染治理研究，但仍然存在局限性，對(duì)于動(dòng)物修復(fù)的機(jī)理還不是很明確，植物修復(fù)易造成植株生長(zhǎng)緩慢、植株矮小、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)等。

3 治理鈷污染土壤的方法

鈷分為2類，即不具有放射性和具有放射性，不具有放射性鈷就是一般的重金屬元素。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)土壤中的重金屬鈷元素的研究主要集中在測(cè)量其含量、鈷在植物中遷移規(guī)律以及鈷對(duì)植物生長(zhǎng)的影響[27-28]，而鈷污染土壤修復(fù)方法研究較少，在實(shí)踐中還是采用重金屬污染土壤常規(guī)的3種修復(fù)方法，即物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法和生物修復(fù)法。具有放射性鈷污染主要是由于礦藏的開(kāi)采、鈷的利用、科學(xué)研究、核電站等造成的，對(duì)其處理國(guó)內(nèi)外采取的主要方法是把污染的土壤封存起來(lái)，集中到一個(gè)地方，進(jìn)行自然衰變，避免人和動(dòng)物進(jìn)入，但是礦藏污染比較難以控制，污染面積較大，由于自然界本身作用規(guī)律，遷移速率較快，對(duì)環(huán)境影響比較嚴(yán)重。輻射劑量較高的鈷污染土壤用固定的桶裝起來(lái)，放到處置場(chǎng)進(jìn)行處置，每個(gè)國(guó)家都有專門的放射性污染處置場(chǎng)，這需要花費(fèi)較大的人力和物力，而且占用地方比較大，時(shí)間較長(zhǎng)。近年來(lái)，科學(xué)家們正開(kāi)展常規(guī)重金屬污染土壤修復(fù)方法和放射性污染土壤處理方法聯(lián)合研究，利用生物修復(fù)法選擇富集度高的植物種植在被放射性物質(zhì)污染的土壤中，放射性物質(zhì)從土壤轉(zhuǎn)移到生物體內(nèi)，達(dá)到了濃縮放射性物質(zhì)的目的，同時(shí)美化了環(huán)境，減少了污染，然后再集中焚燒植株，進(jìn)一步濃縮放射性物質(zhì)，這給后續(xù)處理節(jié)省了大量人力、物力、財(cái)力等[29-31]，如日本福島核電站事故發(fā)生后，日本科學(xué)家們?cè)诒环派湫晕廴镜耐寥乐蟹N植了向日葵、油菜等植物。

4 展望

隨著鈷污染日益加重的情況，鈷污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究和應(yīng)用勢(shì)在必行。物理方法和化學(xué)方法不僅費(fèi)用昂貴而且常常導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞，土壤生物活性下降和土壤肥力退化等，同時(shí)對(duì)具有放射性鈷污染土壤不能降低或者消除其放射性，生物修復(fù)法和放射性處理方法結(jié)合起來(lái)無(wú)論從技術(shù)上還是從實(shí)踐應(yīng)用方面都是切實(shí)可行的，其優(yōu)勢(shì)明顯可見(jiàn)。聯(lián)合修復(fù)技術(shù)今后應(yīng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的工作：一是加強(qiáng)對(duì)國(guó)內(nèi)超高積累鈷植物的篩選工作，開(kāi)展對(duì)富集鈷植物的培育工作，把生長(zhǎng)慢、低生物量的超富集鈷植物，培育成生長(zhǎng)快、生物量大的植物，進(jìn)行推廣、商業(yè)化。二是鈷富集植物收獲后的處理，具有放射性的主要采用焚燒法，然后再集中桶裝；不具有放射性的采取堆肥法、高溫分解法、灰化法等多種處置技術(shù)。探求既有經(jīng)濟(jì)效益，又能使污染物得到妥善處置的修復(fù)植物產(chǎn)后處理技術(shù)還需要不斷努力。

5 參考文獻(xiàn)

[1] 金聯(lián)平，畢華.蔬菜基地土壤重金屬污染與防治[J].綠色科技，2011（6）：1-2.

[2] 冷天利，蔣小軍，楊遠(yuǎn)祥.鋅鉻復(fù)合污染對(duì)水稻根系可溶性糖代謝的影響[J].環(huán)境，2007，16（4）：1088-1091.

[3] 韓志萍，王趁義.不同生態(tài)型蘆竹對(duì)Cd的富集與分布[J].生態(tài)環(huán)境，2007，16（4）：106-109.

[4] 陳志良，仇榮光.重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)[J].環(huán)境保護(hù)，2001（8）：17-19.

[5] 劉雪華，李繼云.微量元素鈷的研究[J].土壤學(xué)報(bào)，1995，32（1）：112-116.

[6] 樊文華，楊黎芳，薛曉光，等.施鈷對(duì)冬小麥產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量及土壤有效鈷含量的影響[J].土壤通報(bào)，2005，36（1）：92-95.

[7] 楊黎芳，樊文華.鈷對(duì)冬小麥幼苗生長(zhǎng)及鈷含量的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2004，10（1）：101-103.

[8] 顏世銘.鈷與健康[J].廣東微量元素科學(xué)，2007，14（2）：35.

[9] KABATA-PENDIAS A.Cobalt as an Essential Element for BlueGreen Algae[J].Physiologia Plantarum，1954（7）：665-675.

[10] YOUNG R S.Cobalt in Biology and Biochemistry[M].London，New York，San Francisco：Academic Press，1979.

[11] KABATA P A. Trace elements in soils and plants[M].Inc Boca Raton Florida：CRC Press，1984.

[12] AERY A C，JAGETIYA B L. Effect of cobalt treatments on dry matter production of wheat and DTPA extractable cobalt content in soils[J].Communications in Soil Science and Plant Analysis，2002（31）：9-10.

[13] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].3版.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[14] 王英典，劉寧.植物生理學(xué)試驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：高等教育出版社，2001.

[15] 劉雪華，邵小明.鉆對(duì)盆栽花生及混作玉米氮素吸收的影響[J].土壤肥料，1996（5）：44-45.

[16] 崔明善，孫方領(lǐng)，張?jiān)茣?進(jìn)口水產(chǎn)品中減鉀總β放射性水平檢測(cè)報(bào)告[J].中國(guó)國(guó)境衛(wèi)生檢疫雜志，1994（S1）：70-71.

[17] 環(huán)境放射性檢測(cè)方法[M].北京：原子能出版社，1977：22-32.

[18] 約翰-H，哈利.環(huán)境放射性監(jiān)測(cè)技術(shù)手冊(cè)[M].程榮林，譯.北京：衛(wèi)生部工業(yè)衛(wèi)生實(shí)驗(yàn)所，1976.

[19] 夏星輝，陳靜生.土壤重金屬污染治理方法研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)，1997（3）：72-76.

[20] 丁圓.重金屬污染土壤的治理方法[J].土壤，2000，15（2）：25-28.

[21] 王慎強(qiáng)，陳懷滿.我國(guó)土壤環(huán)境保護(hù)研究的回顧與展望[J].土壤，1999，31（5）：255-260.

[22] 李永濤.土壤污染治理方法研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，1997，16（3）：118-122.

[23] 苗旭玲峰，肖細(xì)元，郭朝暉，等.磷肥對(duì)鉛鋅礦污染土壤中鉛毒的修復(fù)作用[J].環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，2005，33（7）：115-119.

[24] 于穎，周啟星.污染土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù)研究與進(jìn)展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2005，6（7）：1-7.

[25] CHEN T B，WEI C Y. Arsenic hyperaccumulator Pteris vittata L.and its arsenic accumulation [J].Chin Sci Bull，2002（47）：902-905.

[26] CHEN T B，F(xiàn)AN Z L，LEI M，et al.Arsenic uptake of hypeiaccu-mulating fern Pteris vittuta L：Effect of phosphorus and its significance[J].Chin Sci Bull，2002（47）：1876-1879.

[27] 孫志明，陳傳群，王壽祥，等.放射性鈷在模擬水稻田中的遷移模型[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2001，21（6）：938-941.

[28] 孫志明，陳傳群，王壽祥.放射性鈷在小麥-土壤系統(tǒng)中的遷移動(dòng)力學(xué)[J].核技術(shù)，2001，24（1）：52-55.

篇5

土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)將金屬加入到土壤中，致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。加之重金屬離子難移動(dòng)性，長(zhǎng)期滯留性和不可分解性的特點(diǎn)，對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境造成了極大破壞，同時(shí)食物通過(guò)食物鏈最終進(jìn)入人體，嚴(yán)重危害人體健康，已成為不可忽視的環(huán)境問(wèn)題。隨著我國(guó)人民生活水平的提高,生態(tài)環(huán)境保護(hù)日趨受到重視,國(guó)家對(duì)污染土壤治理和修復(fù)的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修復(fù)問(wèn)題,已成為土壤環(huán)境研究領(lǐng)域的重要課題。而生物修復(fù)技術(shù)是近20年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)用于污染土壤治理的新技術(shù),同傳統(tǒng)處理技術(shù)相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，例如其處理成本低,只為焚燒法的1/2-1/3，處理效果好,生化處理后污染物殘留量可達(dá)到很低水平;對(duì)環(huán)境影響小,無(wú)二次污染,最終產(chǎn)物CO2、H2O和脂肪酸對(duì)人體無(wú)害，可以就地處理,避免了集輸過(guò)程的二次污染,節(jié)省了處理費(fèi)用，因而該技術(shù)成為最有發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景的修復(fù)技術(shù)。

1.污染土壤生物修復(fù)的基本原理和特點(diǎn)

土壤生物修復(fù)的基本原理是利用土壤中天然的微生物資源或人為投加目的菌株,甚至用構(gòu)建的特異降解功能菌投加到各污染土壤中,將滯留的污染物快速降解和轉(zhuǎn)化成無(wú)害的物質(zhì),使土壤恢復(fù)其天然功能。由于自然的生物修復(fù)過(guò)程一般較慢,難于實(shí)際應(yīng)用,因而生物修復(fù)技術(shù)是工程化在人為促進(jìn)條件下的生物修復(fù),利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烴類及各種有毒有害的有機(jī)污染物，降解過(guò)程可以通過(guò)改變土壤理化條件(溫度、濕度、pH值、通氣及營(yíng)養(yǎng)添加等)來(lái)完成,也可接種經(jīng)特殊馴化與構(gòu)建的工程微生物提高降解速率。

2.污染土壤生物修復(fù)技術(shù)的種類

目前,微生物修復(fù)技術(shù)方法主要有3種:原位修復(fù)技術(shù)、異位修復(fù)技術(shù)和原位-異位修復(fù)技術(shù)。

2.1原位修復(fù)技術(shù)：

原位修復(fù)技術(shù)是在不破壞土壤基本結(jié)構(gòu)的情況下的微生物修復(fù)技術(shù)。有投菌法、生物培養(yǎng)法和生物通氣法等,主要用于被有機(jī)污染物污染的土壤修復(fù)。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同時(shí)投加微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),通過(guò)微生物對(duì)污染物的降解和代謝達(dá)到去除污染物的目的。生物培養(yǎng)法是定期向土壤中投加過(guò)氧化氫和營(yíng)養(yǎng)物,過(guò)氧化氫則在代謝過(guò)程中作為電子受體,以滿足土壤微生物代謝,將污染物徹底分解為CO2和H2O。生物通氣法是一種加壓氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上幾眼深井,安裝鼓風(fēng)機(jī)和抽真空機(jī),將空氣強(qiáng)行排入土壤中,然后抽出,土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物也隨之去除。在通入空氣時(shí),加入一定量的氨氣,可為土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。

2.2異位修復(fù)技術(shù)：

異位修復(fù)處理污染土壤時(shí),需要對(duì)污染的土壤進(jìn)行大范圍的擾動(dòng),主要技術(shù)包括預(yù)制床技術(shù)、生物反應(yīng)器技術(shù)、厭氧處理和常規(guī)的堆肥法。預(yù)制床技術(shù)是在平臺(tái)上鋪上砂子和石子,再鋪上15-30cm厚的污染土壤,加入營(yíng)養(yǎng)液和水,必要時(shí)加入表面活性劑,定期翻動(dòng)充氧,以滿足土壤微生物對(duì)氧的需要,處理過(guò)程中流出的滲濾液,即時(shí)回灌于土層,以徹底清除污染物。生物反應(yīng)器技術(shù)是把污染的土壤移到生物反應(yīng)器,加水混合成泥漿,調(diào)節(jié)適宣的pH值,同時(shí)加入一定量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和表面活性劑,底部鼓入空氣充氧,滿足微生物所需氧氣的同時(shí),使微生物與污染物充分接觸,加速污染物的降解,降解完成后,過(guò)濾脫水這種方法處理效果好、速度快,但僅僅適宜于小范圍的污染治理。厭氧處理技術(shù)適于高濃度有機(jī)污染的土壤處理,但處理?xiàng)l件難于控制。常規(guī)堆肥法是傳統(tǒng)堆肥和生物治理技術(shù)的結(jié)合,向土壤中摻入枯枝落葉或糞肥,加入石灰調(diào)節(jié)pH值,人工充氧,依靠其自然存在的微生物使有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化,是一種有機(jī)物高溫降解的固相過(guò)程。上述方法要想獲得高的污染去除效率,關(guān)鍵是菌種的馴化和篩選。由于幾乎每一種有機(jī)污染物或重金屬都能找到多種有益的降解微生物。因此,尋找高效污染物降解菌是生物修復(fù)技術(shù)研究的熱點(diǎn)。

3.影響污染土壤生物修復(fù)的主要因子

3.1污染物的性質(zhì)：

重金屬污染物在土壤中常以多種形態(tài)貯存,不同的化學(xué)形態(tài)對(duì)植物的有效性不同。某種生物可能對(duì)某種單一重金屬具有較強(qiáng)的修復(fù)作用。此外,重金屬污染的方式(單一污染或復(fù)合污染)，污染物濃度的高低也是影響修復(fù)效果的重要因素。有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)不同,其在土壤中的降解差異也較大。

3.2環(huán)境因子：

了解和掌握土壤的水分、營(yíng)養(yǎng)等供給狀況,擬訂合適的施肥、灌水、通氣等管理方案,補(bǔ)充微生物和植物在對(duì)污染物修復(fù)過(guò)程中的養(yǎng)分和水分消耗,可提高生物修復(fù)的效率。一般來(lái)說(shuō)土壤鹽度、酸堿度和氧化還原條件與重金屬化學(xué)形態(tài)、生物可利用性及生物活性有密切關(guān)系,也是影響生物對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)效率的重要環(huán)境條件。

3.3生物體本身：

微生物的種類和活性直接影響修復(fù)的效果。由于微生物的生物體很小,吸收的金屬量較少,難以后續(xù)處理,限制了利用微生物進(jìn)行大面積現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的應(yīng)用，

植物體由于生物量大且易于后續(xù)處理,利用植物對(duì)金屬污染位點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)成為解決環(huán)境中重金屬污染問(wèn)題的一個(gè)很有前景的選擇。但由于超積累重金屬植物一般生長(zhǎng)緩慢,且對(duì)重金屬存在選擇作用,不適于多種重金屬?gòu)?fù)合污染土壤的修復(fù)。因此,在選擇修復(fù)技術(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)污染物性質(zhì)、土壤條件、污染程度、預(yù)期修復(fù)目標(biāo)、時(shí)間限制、成本及修復(fù)技術(shù)的適用范圍等因素加以綜合考慮。

4.發(fā)展中存在的問(wèn)題：

生物修復(fù)技術(shù)作為近20年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)用于污染土壤治理的新技術(shù),雖取得很大進(jìn)步和成功,但處于實(shí)驗(yàn)室或模擬實(shí)驗(yàn)階段的研究結(jié)果較多,商業(yè)性應(yīng)用還待開(kāi)發(fā)。此外,由于生物修復(fù)效果受到如共存的有毒物質(zhì)(Co-toxicants)(如重金屬)對(duì)生物降解作用的抑制；電子受體(營(yíng)養(yǎng)物)釋放的物理;物理因子(如低溫)引起的低反應(yīng)速率;污染物的生物不可利用性;污染物被轉(zhuǎn)化成有毒的代謝產(chǎn)物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化學(xué)能力的微生物等因素制約。因此,目前經(jīng)生物修復(fù)處理的污染土壤,其污染物含量還不能完全達(dá)到指標(biāo)的濃度要求。

5.應(yīng)用前景及建議：

隨著生物技術(shù)和基因工程技術(shù)的發(fā)展,土壤生物修復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用將不斷深入并走向成熟,特別是微生物修復(fù)技術(shù)、植物生物修復(fù)技術(shù)和菌根技術(shù)的綜合運(yùn)用將為有毒、難降解、有機(jī)物污染土壤的修復(fù)帶來(lái)希望。為此,建議今后在生物修復(fù)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)方面加強(qiáng)做好以下幾項(xiàng)工作:

(1)進(jìn)一步深入研究植物超積累重金屬的機(jī)理,超積累效率與土壤中重金屬元素的價(jià)態(tài)、形態(tài)及環(huán)境因素的關(guān)系。(2)加強(qiáng)微生物分解污染物的代謝過(guò)程、植物-微生物共存體系的研究以及植物-微生物聯(lián)合修復(fù)對(duì)污染物的修復(fù)作用與植物種類具有密切關(guān)系。

(3)應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學(xué)與基因工程技術(shù),使超積累植物的生物學(xué)性狀(個(gè)體大小、生物量、生長(zhǎng)速率、生長(zhǎng)周期等)進(jìn)一步改善與提高,培養(yǎng)篩選專一或廣譜性的微生物種群(類),并構(gòu)建高效降解污染物的微生物基因工程菌,提高植物與微生物對(duì)污染土壤生物修復(fù)的效率。

(4)創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境,協(xié)調(diào)土著微生物和外來(lái)微生物的關(guān)系,使微生物的修復(fù)效果達(dá)到最佳，并充分發(fā)揮生物修復(fù)與其他修復(fù)技術(shù)(如化學(xué)修復(fù))的聯(lián)合修復(fù)作用。

(5)盡快建立生物修復(fù)過(guò)程中污染物的生態(tài)化學(xué)過(guò)程量化數(shù)學(xué)模型、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及安全評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)和管理指標(biāo)體系。

結(jié)論

綜上所述，我們不難發(fā)現(xiàn)由于土壤重金屬來(lái)源復(fù)雜,土壤中重金屬不同形態(tài)、不同重金屬之間及與其它污染物的相互作用產(chǎn)生各種復(fù)合污染物的復(fù)雜性增加了對(duì)土壤重金屬治理和修復(fù)難度,且重金屬對(duì)動(dòng)植物和人體的危害具有長(zhǎng)期性、潛在性和不可逆性,同時(shí)進(jìn)一步惡化了土壤條件，嚴(yán)重制約了我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的加速發(fā)展，所以要更好的防治土壤重金屬污染還需要廣大科研工作者不懈的努力，研發(fā)出更好的效率更高的修復(fù)治理技術(shù)，同時(shí)我們還不應(yīng)該忘記必須加強(qiáng)企業(yè)自身的環(huán)保意識(shí)，提高企業(yè)自我約束能力，始終將防治污染積極治理作為企業(yè)工作的頭等大事來(lái)抓，把企業(yè)對(duì)環(huán)境的污染程度降到最低限度，形成全社會(huì)都來(lái)重視土壤污染問(wèn)題的良好環(huán)保氛圍，逐步改善我們的土壤生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢暑強(qiáng),劉錚.污染土壤修復(fù)技術(shù)介紹[J].化工進(jìn)展,2000(4):10-12,20.

[2]陳玉成.土壤污染的生物修復(fù)[J].環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài),

1999，(2):7-11.

[3]李凱峰,溫青,石汕.污染土壤的生物修復(fù)[J].化學(xué)工程師,2002,93(6):52-53.

[4]楊國(guó)棟.污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)主要研究?jī)?nèi)容和方法

[5]張春桂,許華夏,姜晴楠.污染土壤生物恢復(fù)技術(shù)[J].生態(tài)學(xué)雜志,1997,18(4):52-58.

[6]李法云,臧樹(shù)良,羅義.污染土壤生物修復(fù)枝木研究[J].生態(tài)學(xué)雜志,2003,22(1):35-39.

[7]滕應(yīng),黃昌勇.重金屬污染土壤的微生物生態(tài)效應(yīng)及修復(fù)研究進(jìn)展[J].土壤與環(huán)境,2002,11(1):85-89.

篇6

1．1供試土壤

供試土壤為水稻土，采自浙江省德清縣，按中國(guó)系統(tǒng)分類屬潛育人為土，名稱為青紫泥（PCS）。取表層（0—20cm）土壤，土樣經(jīng)風(fēng)干、去雜，磨細(xì)過(guò)2mm篩。供試土壤的基本理化性質(zhì)詳見(jiàn)表1。

1．2盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì)

對(duì)供試土壤設(shè)8個(gè)汞濃度水平，以溶液形式加入外源汞HgCl2，其加入量分別為：0，0．25，0．5，1，1．5，2，3，6mg／kg。重復(fù)3次。淹水培養(yǎng)—自然落干（至田間最大持水量的30％）交替進(jìn)行，2個(gè)月后，施入基肥，種植水稻。水稻收獲后，清除土壤中的殘余根系，土壤經(jīng)風(fēng)干，混勻，過(guò)5mm篩，每盆留土2．8kg，施入基肥，將育苗一個(gè)月后的小白菜移栽入盆內(nèi)，每盆3～4株，重復(fù)3次，兩個(gè)月后收獲。收獲小白菜后的土壤同樣經(jīng)風(fēng)干，混勻，過(guò)5mm篩，每盆留土2．0kg，施入基肥，播種蘿卜，每盆2株，重復(fù)3次，1個(gè)半月后收獲，同時(shí)設(shè)置無(wú)植物對(duì)照。于植物收獲后，分別取土壤和作物可食部位（水稻籽粒、小白菜葉與蘿卜根）進(jìn)行汞含量測(cè)定［8］。

1．3提取條件優(yōu)化的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

土壤汞濃度設(shè)置為200mg／kg土，以HgCl2為汞源，用過(guò)飽和水法混勻。所用土樣置于25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)10d。4種提取劑分別為：0．1MHC1，1MNH4OAc（pH＝7．0），0．005MDTPA和0．1MCaCl2（pH＝5．0）。稱取4．00g相當(dāng)于風(fēng)干土重的土樣于100ml塑料離心管中，按土∶水＝1∶5和土∶水＝1∶10比例分別加入配制好的HC1，NH4OAC，DTPA和CaCl2。在室溫25℃條件下，分別振蕩5，10，30，45，60min，過(guò)濾，收集濾液，每個(gè)處理重復(fù)3次。

1．4稻菜輪作制下提取劑選擇的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

取水稻、小白菜和蘿卜收獲后的土壤樣品約0．10g于100ml消化管中，加入新配王水5ml，用保鮮膜封口，靜置過(guò)夜，于沸水浴中加熱1h，其中要充分振搖兩次，取出涼透后，過(guò)濾并轉(zhuǎn)移到50ml容量瓶中定容，靜置取上清液，原子熒光光度計(jì)（AFS－230E）測(cè)定［8］。稱取4．00g風(fēng)干土樣于100ml塑料離心管中，按土∶水＝1∶5比例分別加入HC1，NH4OAC，DT－PA和CaCl2。在室溫條件下，分別振蕩30min，過(guò)濾，收集濾液，每個(gè)處理重復(fù)3次。

1．5樣品測(cè)定與數(shù)據(jù)分析

土樣基本理化性質(zhì)采用常規(guī)分析方法測(cè)定［9］；植物樣品中的汞含量采用傳統(tǒng)的干灰化法測(cè)定［8］，植物樣品中的汞和土壤有效態(tài)汞的測(cè)定均采用原子熒光光度計(jì)（AFS－230E）［10］。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件處理，相關(guān)分析和其它統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS10．0完成。

2結(jié)果與分析

2．1不同提取時(shí)間對(duì)土壤有效態(tài)汞化學(xué)提取性的影響

不同提取劑提取的汞有效態(tài)含量隨提取時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加，隨后基本達(dá)到平衡。以提取劑提取的重金屬含量占土壤中該元素總量的百分率即提取率表示提取劑的提取能力。結(jié)果表明，不同提取劑的提取率明顯不同。提取劑在不同土水比下對(duì)供試土壤在200mg／kg汞濃度處理水平的提取率見(jiàn)圖1。供試土壤中各提取劑提取率達(dá)到平衡的時(shí)間分別為：HCl10min；CaCl230min；DTPA30min；NH4OAc30min。由此可見(jiàn)，提取時(shí)間達(dá)到30min時(shí)，有效態(tài)汞提取率基本達(dá)到平衡，因此，對(duì)4種提取劑而言，30min可作為提取供試土壤有效態(tài)汞的最佳提取時(shí)間。尹君等［11］的研究得出了相似的結(jié)論。

2．2不同土水比對(duì)土壤有效態(tài)汞化學(xué)提取性的影響

一般土壤有效態(tài)重金屬元素的測(cè)定選擇以下幾種土水比：1∶1，1∶2．5，1∶5，1∶10，1∶12．5和1∶15，主要為測(cè)定方便和測(cè)定結(jié)果易于對(duì)比。但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，較大土水比（1∶1，1∶2．5），濾液量很少，不易測(cè)定；而較小土水比（小于1∶12．5，1∶15），特別是在重金屬元素處理濃度較低的情況下，濾液里重金屬元素含量很低，誤差較大，因此，本研究選擇1∶5，1∶10兩種土水比進(jìn)行比較測(cè)定。提取劑對(duì)供試土壤在200mg／kg汞濃度處理水平下，不同土水比提取的汞量列于表2。由表2可見(jiàn)，隨土水比減小，供試土壤中提取劑的汞提取量明顯提高。如土水比由1∶5減小到1∶10時(shí)，30min提取時(shí)間的DTPA汞提取量增加了11．39mg／kg，而同樣條件下CaCl2，NH4OAc和HCl分別增加了12．17，12．45和15．15mg／kg。這是由于隨土水比減小，有更多的汞離子被解吸到溶液中來(lái)；同時(shí)，在濃度較小的情況下，離子的交換或絡(luò)合能力也增強(qiáng)。為減少試驗(yàn)誤差，確定1∶5為較適宜的土水比。分析結(jié)果表明，4種提取劑提取的汞有效態(tài)含量之間存在正相關(guān)關(guān)系（表3），其中CaCl2提取汞含量和NH4OAc提取汞含量之間相關(guān)性最顯著，可能因?yàn)樗鼈兌紝儆谥行喳}提取劑；而HCl提取汞含量與其他提取劑提取汞含量之間相關(guān)性較低，這與不同提取劑提取機(jī)制的不同有關(guān)，HCl屬較強(qiáng)的代換劑，其代換機(jī)制是H＋的置換作用。這與賀建群等［12］在研究鎘、銅、鋅和鉛土壤有效態(tài)提取方法時(shí)得出的觀點(diǎn)相近。

2．3不同提取劑對(duì)土壤有效態(tài)汞化學(xué)提取性的影響

研究表明，在土水比為1∶5，不同提取時(shí)間下4種提取劑的提取能力有顯著差異。不同提取劑在供試土壤上的提取量明顯不同。對(duì)于土壤處理為200mg／kg汞濃度，同樣條件下，CaCl2對(duì)供試土壤汞有效態(tài)的提取量最大，在14．51～23．24mg／kg之間；其次是HCl，在13．42～21．09mg／kg之間；NH4OAc在8．86～13．44mg／kg之間，最小的是DTPA，在7．20～12．40mg／kg之間（圖2）。

2．4提取劑的選擇

在土壤重金屬污染中，最受關(guān)注的是作物可食部位重金屬含量是否超過(guò)臨界濃度。提取劑提取的重金屬量與作物可食部位重金屬含量的相關(guān)性大小及作物可食部位重金屬含量的多少常作為提取劑選擇的依據(jù)之一，因此作物系統(tǒng)不同，適宜提取劑的選擇也會(huì)不同。在水稻—小白菜—蘿卜作物輪作系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)作物可食部位如水稻籽粒、小白菜葉和蘿卜根中的汞含量與提取劑提取汞含量進(jìn)行相關(guān)和回歸統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，對(duì)土壤—水稻系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在振蕩平衡時(shí)間30min，土水比1∶5的條件下，供試土壤上水稻籽粒中汞含量與提取劑CaCl2提取汞量之間相關(guān)系數(shù)最大；因此，供試土壤可用CaCl2作為測(cè)定土壤中有效態(tài)汞的最佳提取劑。對(duì)土壤—小白菜系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在振蕩平衡時(shí)間30min，土水比1∶5條件下，供試土壤上小白菜葉汞含量與提取劑提取汞量之間相關(guān)性不顯著，因此，不能從中選擇適宜的提取劑。對(duì)土壤—蘿卜系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在振蕩平衡時(shí)間30min，土水比1∶5條件下，供試土壤上蘿卜根中汞含量同樣與提取劑CaCl2提取汞量之間相關(guān)系數(shù)最大，因此，最佳提取劑與土壤—水稻系統(tǒng)相同。通過(guò)比較各種提取劑對(duì)供試土壤有效態(tài)汞提取能力的差異可知，CaCl2的提取能力在供試土壤中較高，且其提取的汞含量與水稻籽粒和蘿卜根中汞含量相關(guān)性最好，綜合分析4種提取劑的提取能力、提取結(jié)果及與作物可食部位汞含量的關(guān)系，確定CaCl2為評(píng)價(jià)本研究供試土壤中汞有效性的最佳化學(xué)提取劑。但用該提取劑對(duì)其他土壤中重金屬元素的有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并以此來(lái)說(shuō)明土壤中重金屬元素的豐缺和污染狀況時(shí)，還需要做大量類似的分析測(cè)定工作。

篇7

引言

20世紀(jì)中葉以來(lái)，世界工廠化的生產(chǎn)模式不斷擴(kuò)大，人口總量迅速增加，人們對(duì)于自然資源的索取超過(guò)了自然界的再生能力，同時(shí)過(guò)度排放污染物，造成了世界性的資源短缺和嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。水污染就是其中之一。水污染可分為兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。其中人為污染較為常見(jiàn)，每年排入江河湖海的污水約有4.2×1012m3，污染了數(shù)億立方米的淡水，相當(dāng)于世界江流總量的14%以上[1]。特別是近年來(lái)，隨著農(nóng)藥的大量使用以及工廠排放廢水的增加，水污染問(wèn)題變得愈發(fā)嚴(yán)重。而水是生命的源泉，是人類賴以生存和發(fā)展的不可或缺的最重要的物質(zhì)之一，所以有效的進(jìn)行水體污染監(jiān)測(cè)刻不容緩。

草履蟲（Paramecium）是原生動(dòng)物門纖毛綱的代表物種，除了具有靈敏的應(yīng)激系統(tǒng)外，還具有分布廣泛，結(jié)構(gòu)典型，繁殖速度快，便于觀察，容易采集培養(yǎng)等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于水體監(jiān)測(cè)[2]。目前，國(guó)內(nèi)研究人員從重金屬離子、農(nóng)藥等污染物質(zhì)對(duì)草履蟲應(yīng)激性及其生殖能力的影響等方面做了大量的研究，研究表明重金屬離子、農(nóng)藥等因素對(duì)草履蟲均會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)程度的影響[3]。

1 草履蟲簡(jiǎn)介

1.1 草履蟲種類

草履蟲是原生動(dòng)物門纖毛綱的單細(xì)胞動(dòng)物，其形狀類似于倒置草鞋底，主要生活在有機(jī)質(zhì)充足、細(xì)菌豐富、光線充足的河流池塘或水溝中。目前，世界已知草履蟲種類有22種[4]，常見(jiàn)的有大草履蟲、雙小核草履蟲、多小核草履蟲、綠草履蟲。其中大草履蟲最為常見(jiàn)，體長(zhǎng)180～300μm；雙小核草履蟲，體長(zhǎng)80～170μm，伸縮泡2個(gè)，有2個(gè)很小的小核；多小核草履蟲，體長(zhǎng)180～310μm，有時(shí)有3個(gè)伸縮泡，小核泡型，有3～12個(gè)；綠草履蟲，體長(zhǎng)80～150μm，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有綠藻共生，經(jīng)見(jiàn)光處培養(yǎng)后通體呈綠色，小核2個(gè)。

1.2 草履蟲的結(jié)構(gòu)

草履蟲一般呈長(zhǎng)橢圓形，前端較圓，后端寬而略尖，因形狀與草鞋相似而得名。其表膜由三層膜組成，具有緩沖和保護(hù)作用。膜下機(jī)體中生長(zhǎng)有近萬(wàn)根纖毛，其排列成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，更有助于控制草履蟲活動(dòng)[5]。與表膜垂直排列分布在外質(zhì)中的一排小桿狀的囊泡結(jié)構(gòu)，叫做刺絲泡，從而起到防衛(wèi)和捕食作用。刺絲泡在表膜上開(kāi)口，蟲體在受到外界的刺激時(shí)會(huì)射出刺絲泡中的內(nèi)容物，當(dāng)內(nèi)容物接觸到水就會(huì)形成細(xì)絲[6]。

1.3 草履蟲的生活環(huán)境

草履蟲生活在水流緩慢、帶有腐草的水溝、池塘和稻田中，在有機(jī)質(zhì)豐富、光線充足的水面附近較常見(jiàn)，尤其是在細(xì)菌豐富的水中，草履蟲種群密度最大[7]。草履蟲在水溫0～30℃情況下均能正常生活，24～27℃是草履蟲生活的最佳水溫，當(dāng)水溫低于10℃或高于35 ℃不利于草履蟲的繁殖[8]。

1.4 草履蟲的應(yīng)激性

草履蟲細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部的水分約占細(xì)胞質(zhì)的75%～85% [9]，采取自旋回波測(cè)量的方式對(duì)草履蟲細(xì)胞進(jìn)行研究，其研究結(jié)果表明，細(xì)胞內(nèi)的水呈“結(jié)構(gòu)化”，即草履蟲細(xì)胞內(nèi)的水是以液晶態(tài)形式存在。液晶態(tài)物質(zhì)具有對(duì)熱、磁、光、電、聲、輻射、應(yīng)力等變化反應(yīng)較靈敏的特性。所有包括膜電位在內(nèi)的應(yīng)激信息，都會(huì)通過(guò)其在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)傳導(dǎo)，構(gòu)成草履蟲身體內(nèi)的原始應(yīng)激系統(tǒng)。由于草履蟲應(yīng)激系統(tǒng)靈敏的特性，使得草履蟲無(wú)論是在監(jiān)測(cè)農(nóng)藥使用的安全性方面還是重金屬離子的監(jiān)測(cè)方面都有著十分重要的意義。

2 草履蟲在水體監(jiān)測(cè)中的作用

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)化的迅速擴(kuò)張，人們?cè)诿鎸?duì)這一時(shí)代到來(lái)的同時(shí)，還面對(duì)著重金屬排放和農(nóng)藥過(guò)度使用所導(dǎo)致的水污染問(wèn)題。而草履蟲的應(yīng)激性能夠直觀的反應(yīng)水體污染程度，是水體監(jiān)測(cè)中的一種重要的原生動(dòng)物。

2.1 重金屬對(duì)草履蟲的影響

2.1.1 Cd2+對(duì)草履蟲的影響

重金屬鎘對(duì)生物和人體均有毒害作用，同時(shí)它也是一種水體污染物。由于草履蟲等原生動(dòng)物對(duì)鎘的毒性作用反應(yīng)同后生動(dòng)物相比更加敏感，因此草履蟲在監(jiān)測(cè)Cd2+毒性方面具有重要的意義。方衛(wèi)飛等[10]利用CdSO4、CdCl2、Cd（NO3）2這三種鎘化合物對(duì)草履蟲的生物毒性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明對(duì)草履蟲毒性作用最大的是CdSO4。胡好遠(yuǎn)等[11]通過(guò)對(duì)Cd2+24h半致死濃度（LC50）進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，Cd2+的濃度增加，草履蟲的種群數(shù)量也會(huì)隨之增長(zhǎng)，但Cd2+濃度過(guò)高也會(huì)降低草履蟲的種群增長(zhǎng)率。

2.1.2 Pb、Cu對(duì)草履蟲的影響

近些年來(lái)，隨著冶金工業(yè)的快速發(fā)展，部分水體中的沉積物中Pb2+、Cu2+的含量不斷積累，Pb、Cu等元素會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，尤其是隨著雨水的沖淋，Pb、Cu等元素進(jìn)入水體環(huán)境，造成嚴(yán)重的水體污染。周玉[12]通過(guò)在20℃培養(yǎng)條件下Pb、Cu等單一元素對(duì)草履蟲種群毒性的影響的研究，結(jié)果表明，Cu2+、Pb2+24h對(duì)草履蟲的LC50分別為0.0826mg/L、3.9907mg/L；Pb、Cu等單一元素對(duì)草履蟲都具有毒害作用，且相同條件下Cu2+對(duì)草履蟲的毒害作用大于Pb2+。

2.2 農(nóng)藥對(duì)草履蟲的影響

2.2.1 除草劑對(duì)草履蟲的影響

2，4-D丁酯是除草劑中的一種，2，4-D丁酯對(duì)草履蟲的種群增長(zhǎng)具有抑制作用，但對(duì)草履蟲的細(xì)胞脅迫變化并不顯著。谷艷芳等[13]發(fā)現(xiàn)，在水環(huán)境中，草履蟲對(duì)2， 4-D丁酯有明顯的驅(qū)避作用。捕食行為受到影響會(huì)造成生物機(jī)體獲得資源減少，引起生產(chǎn)量下降或發(fā)育繁殖遲緩。所以受到2，4-D丁酯的脅迫會(huì)引起草履蟲在自然界的自然增長(zhǎng)率下降和分布格局的變化。但目前關(guān)于2， 4-D丁酯對(duì)草履蟲影響的生態(tài)毒理學(xué)機(jī)制仍不完善，需要進(jìn)一步提高。

2.2.2 殺蟲劑對(duì)草履蟲的影響

氯氰菊酯是一種廣譜、生物活性較高的擬除蟲菊酯類殺蟲劑，擁有8個(gè)光學(xué)異構(gòu)體，其中有4個(gè)生物活性較高的異構(gòu)體組成的外消旋混合物稱為高效氯氰菊酯，在十字花科蔬菜、棉花、果樹(shù)、茶樹(shù)等作物害蟲的防治中應(yīng)用廣泛[14]。目前，關(guān)于擬除蟲菊酯類農(nóng)藥對(duì)草履蟲的毒性研究已有報(bào)道。對(duì)于氰戊菊酯對(duì)原生動(dòng)物群落48h急性毒性的檢測(cè)，王莉霞等[15]研究得出LC50為15.830mg/L。李霖等[16]通過(guò)三氟氯氰菊酯對(duì)草履蟲的毒性進(jìn)行研究，研究表明：三氟氯氰菊酯對(duì)草履蟲1h的LC50為1.650mg/L。而高效氯氰菊酯對(duì)草履蟲1h 的LC50為27.536mg/L，可見(jiàn)草履蟲對(duì)高效氯氰菊酯的反應(yīng)靈敏度遠(yuǎn)低于三氟氯氰菊酯。

2.2.3 殺菌劑對(duì)草履蟲的影響

多菌靈是一種廣譜性的苯并咪唑類殺菌劑，學(xué)名2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯（MBC），又稱作棉萎靈、苯井咪唑44號(hào)。對(duì)由半知菌、多子囊菌引起的多種作物病害有防治效果[17]。在葉面噴霧、種子處理和土壤處理中有很多應(yīng)用。李霖等[18]在進(jìn)行殺菌劑多菌靈對(duì)草履蟲的急慢性毒性作用研究，結(jié)果表明，草履蟲的生長(zhǎng)與多菌靈溶液的濃度有關(guān)，多菌靈濃度越高，毒性作用越大。

2.2.4 草履用于水體監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)

草履蟲對(duì)毒性的應(yīng)激反應(yīng)與多細(xì)胞動(dòng)物相比更為敏銳，并且對(duì)于反映環(huán)境化學(xué)毒性物質(zhì)的毒理效應(yīng)相比單純的化學(xué)手段也更為生動(dòng)、直觀。因此，草履蟲在毒性監(jiān)測(cè)方面具有著重要的研究?jī)r(jià)值。同時(shí)草履蟲更是一種良好的水體監(jiān)測(cè)材料，是水體質(zhì)量監(jiān)測(cè)的重要指示生物之一。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究人員以草履蟲為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行毒性實(shí)驗(yàn)，研究水體環(huán)境中的重金屬污染和農(nóng)藥污染等問(wèn)題，為農(nóng)藥的使用安全、重金屬污染的監(jiān)測(cè)以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面提供了更多有價(jià)值的參考。

3 問(wèn)題與展望

目前關(guān)于草履蟲的毒理研究很多，并且對(duì)于草履蟲在環(huán)境方面的監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。而在實(shí)驗(yàn)室和水體污染監(jiān)測(cè)中采用的草履蟲基本是從野外采集回來(lái)，進(jìn)行簡(jiǎn)單純化培養(yǎng)，完全達(dá)不到模式生物的要求標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于從不同水體中采集的草履蟲，因?yàn)樽陨淼纳L(zhǎng)環(huán)境影響對(duì)某些污染物具有一定的適應(yīng)性，如果不能妥善解決，將會(huì)嚴(yán)重影響監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。而且處于不同生長(zhǎng)階段的草履蟲對(duì)外界的刺激所產(chǎn)生的反應(yīng)也是有所差異的，這些都將會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的平行性和可信度。

目前，草履蟲的培養(yǎng)方法簡(jiǎn)單，而且培養(yǎng)出的草履蟲生長(zhǎng)階段、生長(zhǎng)速度不一致。因此，為了能夠在實(shí)際應(yīng)用中勝任精確的監(jiān)測(cè)工作，培養(yǎng)無(wú)背景處于同一生長(zhǎng)階段的模式生物草履蟲是現(xiàn)在迫切需要解決的問(wèn)題。對(duì)于無(wú)背景草履蟲的培養(yǎng)，可以在最適溫度和pH條件下使用單一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)，保證草履蟲在生長(zhǎng)過(guò)程中不受外界污染源的影響。而對(duì)于單一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的選擇，根據(jù)草履蟲的食物攝取情況，可以選擇某一種純培養(yǎng)的細(xì)菌，也可以選用一種或多種氨基酸配制無(wú)菌培養(yǎng)液。

參考文獻(xiàn)

[1] 谷秀麗， 鄒慧玲. 淺談水污染對(duì)人體的危害[J]. 農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)與裝備， 2013， （5）：75-76.

[2] 馬惠欽， 周洪顯， 石玉珍. 對(duì)草履蟲培養(yǎng)和觀察實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J]. 四川動(dòng)物， 2006， （1）：190-190.

[3] 朱艷芳， 朱力力， 卞濤等. 草履蟲的培養(yǎng)研究[J]. 淮北煤炭師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版， 2010， （4）：44-48.

[4] 張文勝， 王學(xué)麗， 陸江等. 潔潔靈對(duì)草履蟲生活狀態(tài)的影響[J]. 生物學(xué)通報(bào)， 2002， （3）：57-57.

[5] 高晶， 周圍， 喬良等. 一種用于觀察纖毛蟲表膜下結(jié)構(gòu)的掃描電鏡樣品制備新方法[J]. 中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào)， 2011， （9）：1004-1007.

[6] 張小翠， 翟羽佳， 倪兵等. 纖毛蟲念珠異列蟲射出胞器的超微結(jié)構(gòu)觀察[J]. 中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào)， 2012， （2）：174-178.

[7] 朱艷芳， 朱力力， 卞濤等. 草履蟲的培養(yǎng)研究[J]. 淮北煤炭師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版， 2010， （4）：44-48.

[8] 馬惠欽， 周洪顯， 石玉珍. 對(duì)草履蟲培養(yǎng)和觀察實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J]. 四川動(dòng)物， 2006， （1）：190-190.

[9] 張維佳， 王艷， 李雪梅等. 由不同細(xì)胞核背景引起的小麥細(xì)胞質(zhì)雄性不育系（CMS）葉綠體蛋白質(zhì)組的變化 [J]. 分子細(xì)胞生物學(xué)報(bào)， 2007， （1）：84-90.

[10] 方衛(wèi)飛， 盛華仙. 金屬鎘對(duì)草履蟲繁殖能力和過(guò)氧化物酶活性影響的研究[J]. 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2001， （4）：70-71.

[11] 胡好遠(yuǎn)， 郝家勝， 靳璐. Cd2+對(duì)草履蟲種群的毒性作用[J]. 生物學(xué)雜志， 2006， （1）.19-21.

[12] 周玉. Pb、Cu對(duì)草履蟲的毒性作用. 科技資訊. 2008. （14）： 1672-3791.

[13] 谷艷芳， 柳愛(ài)蓮， 丁圣彥等. 農(nóng)藥脅迫對(duì)草履蟲個(gè)體生長(zhǎng)和種群動(dòng)態(tài)的影響[J]. 生態(tài)學(xué)雜志， 2007， 26（5）：678-681.

[14] 張琛. 高效氯氰菊酯降解菌的篩選、鑒定、疏水性及降解性能研究[D]. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2009.

[15] 王莉霞， 梁宇， 劉國(guó)光等. 氰戊菊酯對(duì)原生動(dòng)物群落的毒性[J]. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)， 2005：49-51.

[16] 李霖， 姚云珍， 劉俊等. 三氟氯氰菊酯對(duì)草履蟲的毒性作用研究[J]. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版）， 2009， 30（4）.

篇8

Chinese materia medica

GUO Lan-ping， ZHOU Liang-yun， MO Ge， WANG Sheng， HUANG Lu-qi*

（State Key Laboratory of Dao-di Herbs， National Resource Center for Chinese Materia Medica，

China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China）

[Abstract] Based on the ecological and economic problems in Good Agriculture Practice （GAP） of Chinese material medica， we introduced the origin， concept， features and operative technology of eco-agriculture worldwide， emphasizing its modes on different biological levels of landscape， ecosystem， community， population， individual and gene in China. And on this basis， we analyzed the background and current situation of eco-agriculture of Chinese materia medica， and proposed its development ideas and key tasks， including： ①Analysis and planning of the production pattern of Chinese material medica national wide. ②Typical features extraction of regional agriculture of Chinese materia medica. ③ Investigation of the interaction and its mechanism between typical Chinese materia medica in each region and the micro-ecology of rhizosphere soil. ④ Study on technology of eco-agriculture of Chinese materia medica. ⑤ Extraction and solidification of eco-agriculture modes of Chinese materia medica. ⑥ Study on the theory of eco-agriculture of Chinese materia medica. Also we pointed out that GAP and eco-agriculture of Chinese material medica are both different and relative， but they are not contradictory with their own features. It is an irresistible trend to promote eco-agriculture in the GAP of Chinese material medica and coordinate ecological and economic development.

[Key words] ecological agriculture（eco-agriculture）; GAP; Chinese materia medica; cultivation; ecological economics

doi：10.4268/cjcmm20151707

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用化肥與農(nóng)藥，不但造成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量及安全性下降，也造成土壤和水源污染，導(dǎo)致農(nóng)田蚯蚓等有益生物及微生物數(shù)量急劇下降，大規(guī)模的單一機(jī)械化種植，加劇了土壤惡化的程度，使資源與環(huán)境問(wèn)題不斷凸顯。全球環(huán)境惡化、食品安全隱患成為當(dāng)今最嚴(yán)重的問(wèn)題，引發(fā)人們對(duì)建立在化肥與農(nóng)藥基礎(chǔ)上高投資、高能耗的化學(xué)農(nóng)業(yè)的反思，并由此產(chǎn)生了生態(tài)農(nóng)業(yè)（ecological agriculture）的思潮，繼而在農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、資源學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)等相關(guān)學(xué)科中迅速發(fā)展。

2015年，國(guó)務(wù)院《關(guān)于加大改革創(chuàng)新力度加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的若干意見(jiàn)》指出，“我國(guó)農(nóng)業(yè)資源短缺，開(kāi)發(fā)過(guò)度、污染加重，如何在資源環(huán)境硬約束下保障農(nóng)產(chǎn)品有效供給和質(zhì)量安全、提升農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力，是必須應(yīng)對(duì)的一個(gè)重大挑戰(zhàn)”，要求“做強(qiáng)農(nóng)業(yè)，必須盡快從主要追求產(chǎn)量和依賴資源消耗的粗放經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)到數(shù)量質(zhì)量效益并重、注重提高競(jìng)爭(zhēng)力、注重農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、注重可持續(xù)的集約發(fā)展上來(lái)，走產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展道路”。而資源與環(huán)境并重的可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)，就是當(dāng)代最先進(jìn)的生態(tài)農(nóng)業(yè)。

中藥材規(guī)范化種植（good agriculture practice，簡(jiǎn)稱GAP）推行10多年來(lái)取得了巨大的成就，但也存在基地布局不合理、基地產(chǎn)出中藥材占市場(chǎng)份額極小、盲目引種造成道地性消失、地緣經(jīng)濟(jì)和小農(nóng)經(jīng)濟(jì)耕作與規(guī)范化和規(guī)模化不協(xié)調(diào)、栽培技術(shù)不成熟導(dǎo)致一些品種的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)較大及比較效益偏低等限制GAP發(fā)展的問(wèn)題。其中土壤微生態(tài)惡化及連作障礙是不少GAP基地建設(shè)的瓶頸，嚴(yán)重影響了中藥材的可持續(xù)生產(chǎn)[1]。分析可知，以上中藥材GAP中的問(wèn)題，或與資源經(jīng)濟(jì)相關(guān)，或與生態(tài)環(huán)境相關(guān)，均是生態(tài)學(xué)或經(jīng)濟(jì)學(xué)中的熱點(diǎn)問(wèn)題。那么，中藥材GAP的出路在哪里，如何攻克中藥材GAP面臨的困難呢？本文圍繞生態(tài)農(nóng)業(yè)的形成背景、概念及特點(diǎn)等關(guān)鍵問(wèn)題，探討生態(tài)農(nóng)業(yè)在中藥材GAP生產(chǎn)中的應(yīng)用前景及策略。

1 生態(tài)農(nóng)業(yè)

1.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)的起源

綠色革命在帶來(lái)增長(zhǎng)奇跡的同時(shí)，也帶來(lái)了前所未有的社會(huì)和環(huán)境問(wèn)題，水土流失、氣候變暖、環(huán)境污染為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)帶來(lái)的巨大的挑戰(zhàn)，生態(tài)農(nóng)業(yè)正是在這種背景下產(chǎn)生的[2]。1935年，岡田茂吉提到的“自然農(nóng)法”[3];20世紀(jì)40年代J I Rodale出版的《堆肥農(nóng)業(yè)與園藝》[4]，以及1962年Rachel Carson的《Silent Spring》[5]等均表達(dá)了生態(tài)農(nóng)業(yè)的思想。1974年，日本成立IEOAM（國(guó)際有機(jī)農(nóng)業(yè)運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟）;1975年，英國(guó)成立國(guó)際生物農(nóng)業(yè)研究中心;同年，美國(guó)建立了Rodale有機(jī)農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng);1982年，出現(xiàn)了地區(qū)性協(xié)作研究機(jī)構(gòu)“東南亞大學(xué)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)（SUAN）”。1987年世界環(huán)境和發(fā)展委員會(huì)提交“我們共同的未來(lái)”的報(bào)告。1992年里約地球問(wèn)題首腦會(huì)議上通過(guò)了《21世紀(jì)議程》，提出人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的行動(dòng)準(zhǔn)則[6]。21世紀(jì)以來(lái)，生態(tài)農(nóng)業(yè)的實(shí)踐在全球范圍內(nèi)，尤其在德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、日本、以色列等很多國(guó)家得到飛速發(fā)展，如在美國(guó)已有2萬(wàn)多個(gè)生態(tài)農(nóng)場(chǎng)。

1.2 生態(tài)農(nóng)業(yè)的概念

生態(tài)農(nóng)業(yè)是目前國(guó)際社會(huì)最先進(jìn)的環(huán)境友好型種植模式。作為一個(gè)古老而嶄新的概念，生態(tài)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵和外延尚不完全清晰，不同國(guó)家的不同學(xué)者對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)進(jìn)行了描述，并提出了自然農(nóng)法（natural farming）、有機(jī)農(nóng)業(yè)（organic agriculture）、可持續(xù)農(nóng)業(yè)（sustainable agriculture）、生物農(nóng)業(yè)（biological agriculture）等類似概念。以生態(tài)學(xué)家馬世俊為首的科學(xué)家認(rèn)為，“生態(tài)農(nóng)業(yè)是生態(tài)工程的簡(jiǎn)稱，以生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)為原理為基礎(chǔ)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合，以社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益為指標(biāo)，應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)的整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生原理，結(jié)合系統(tǒng)工程方法設(shè)計(jì)，通過(guò)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的良性循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用和物質(zhì)的循環(huán)再生，達(dá)到生態(tài)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的循環(huán)及經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益的統(tǒng)一，使農(nóng)業(yè)資源得合理用的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)體系。即從系統(tǒng)的思想出發(fā)，按照生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本原理，運(yùn)用系統(tǒng)方法能力起來(lái)的綜合農(nóng)業(yè)發(fā)展模式”[7]。而盧永根等認(rèn)為，“凡是把生態(tài)效益列入發(fā)展目標(biāo)，并且自覺(jué)地把生態(tài)學(xué)原理運(yùn)用于生產(chǎn)中的農(nóng)業(yè)，都可以稱生態(tài)農(nóng)業(yè)”[8]。這2個(gè)概念代表了對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)理解中的2種極端，前者強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)、循環(huán)、再生的工程，后者則強(qiáng)調(diào)關(guān)心生態(tài)效益和生態(tài)學(xué)的理念和立意，2種概念相輔相成，可為不同尺度、不同生產(chǎn)水平的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供指導(dǎo)。

1.3 生態(tài)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)

作為把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境治理與保護(hù)、及資源的培育與高效利用融為一體的具有生態(tài)合理性、功能良性循環(huán)的新型綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，生態(tài)農(nóng)業(yè)具有以下基本特征：①追求生態(tài)平衡，合理利用自然資源，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響;②注重農(nóng)、林、牧、副、漁全面發(fā)展，重視綜合經(jīng)濟(jì)學(xué);③不用或少用化肥、農(nóng)藥、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，減少能源消耗，以較少的投入獲得較多產(chǎn)出;④內(nèi)部組成與結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形成良性循環(huán)，有較強(qiáng)的抵抗外界干擾的緩沖能力和較高的自我調(diào)節(jié)能力，有穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展能力;⑤提倡使用固氮植物、作物輪作以及正確處理和使用農(nóng)家肥料等技術(shù)，副產(chǎn)品循環(huán)可再利用，盡量減少?gòu)U棄物輸出，能自我維持。總體來(lái)看，生態(tài)農(nóng)業(yè)在生態(tài)上低輸入、能自我維持，在經(jīng)濟(jì)上有活力，在環(huán)境、倫理道德、審美、人文社會(huì)方面不引起大的或長(zhǎng)遠(yuǎn)不可接受的變化[6]。

1.4 生態(tài)農(nóng)業(yè)遵循的原理

生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論主要涉及生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的相關(guān)理論。此外，由于生態(tài)農(nóng)業(yè)通常體現(xiàn)為生態(tài)工程的設(shè)計(jì)管理，因此，系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)的相關(guān)理論也是生態(tài)農(nóng)業(yè)理論的重要組成部分。生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論研究一直很活躍，主要包括對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)概念、內(nèi)涵的界定，生態(tài)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)的分析，生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展中生態(tài)策略的研究，生態(tài)農(nóng)業(yè)原理的分析，生態(tài)農(nóng)業(yè)類型的劃分，生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)的提煉及整合，生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的構(gòu)建和推廣，生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和能量流動(dòng)的研究，生態(tài)農(nóng)業(yè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究及生態(tài)農(nóng)業(yè)效益的評(píng)價(jià)等[2]。生態(tài)農(nóng)業(yè)原理是指導(dǎo)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的核心理論，主要如下。

1.4.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)遵循的生態(tài)學(xué)原理 ①生態(tài)位原理。作為半人工或人工的生態(tài)系統(tǒng)，人為的干擾控制使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)物種單一，從而產(chǎn)生了較多的空白生態(tài)位。因此，在生態(tài)農(nóng)業(yè)工程設(shè)計(jì)及技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)合理運(yùn)用生態(tài)位原理，把適宜而有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的物種引入生態(tài)系統(tǒng)以填充空白的生態(tài)位，以此實(shí)現(xiàn)各層次空間生態(tài)位光、氣、熱、肥資源的充分利用，最大限度地減少資源的浪費(fèi)，增加生物量與產(chǎn)量;同時(shí)可以提高生態(tài)系統(tǒng)的多樣化物和穩(wěn)定性，阻止一些有害的雜草、病蟲等的侵襲。②限制因子原理。只有與生境條件高度相適應(yīng)時(shí)，生物才能最大限度地利用環(huán)境資源，表現(xiàn)出最大的增產(chǎn)潛力。因此，在生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，必須高度重視生態(tài)因子的限制作用。③食物鏈原理。生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中縮減的食物鏈降低了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不利于能量的有效轉(zhuǎn)化和物質(zhì)利用，加重環(huán)境污染。因此，生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通常會(huì)通過(guò)利用因食物選擇而廢棄的生物物質(zhì)和作為糞便排泄的生物物質(zhì)，延長(zhǎng)食物鏈的長(zhǎng)度，提高生物能的利用率。如林下養(yǎng)雞，雞糞喂豬等。④整體效益原理。整體效益的取得要取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。因此，生態(tài)農(nóng)業(yè)強(qiáng)調(diào)不同層次上自然資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的有機(jī)組裝和調(diào)節(jié)，以達(dá)到高產(chǎn)、高效、持續(xù)發(fā)展的目的。⑤互惠共生原理。模仿自然生態(tài)系統(tǒng)中多種生物共生的現(xiàn)象，在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，人工誘導(dǎo)多種共生互利關(guān)系，加強(qiáng)物質(zhì)能量的循環(huán)，以提高生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。⑥生物與環(huán)境的適應(yīng)與協(xié)同進(jìn)化原理。生物不只是被動(dòng)地受環(huán)境作用和限制，也通過(guò)排泄物、死體、殘?bào)w等釋放能量和物質(zhì)作用于環(huán)境，使環(huán)境得到物質(zhì)補(bǔ)償，從而保證生物的延續(xù)。封山育林，植樹(shù)種草，退耕還林，合理間套輪作等措施都可改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)資源再生和循環(huán)利用。⑦效益協(xié)調(diào)一致原理。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，具有多種功能與效益，只有生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益相互協(xié)調(diào)，形成良好的自然再生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)交織的復(fù)合生產(chǎn)過(guò)程，才能發(fā)揮系統(tǒng)的整體綜合效益。因此，要將經(jīng)濟(jì)與生態(tài)保護(hù)有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)資源的利用與增殖。⑧自適應(yīng)原理。當(dāng)遇到外界壓力受損后，生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)自適應(yīng)或自組織在一定范圍內(nèi)可逐步回復(fù)。因此，調(diào)動(dòng)和提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自組織能力是生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要目標(biāo)之一。⑨區(qū)域性原理。生態(tài)系統(tǒng)類型與當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥酪蜃用懿豢煞帧Ｒ虼耍鷳B(tài)農(nóng)業(yè)模式的選擇應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛲寥李愋停虻刂埔耍屑擅つ空瞻帷＂饨Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定原理。生物與環(huán)境協(xié)調(diào)進(jìn)化的結(jié)果是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各組分及結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性。生態(tài)農(nóng)業(yè)要求物質(zhì)投入和物質(zhì)輸出的平衡，避免由于投入過(guò)大造成某種物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的滯留而帶來(lái)結(jié)構(gòu)的非穩(wěn)態(tài)，甚至造成生態(tài)系統(tǒng)的崩潰和解體[9-10]。

1.4.2 生態(tài)農(nóng)業(yè)遵循的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理 ①農(nóng)業(yè)資源價(jià)值理論。自然資源是有價(jià)值的資產(chǎn)，其開(kāi)發(fā)利用具有經(jīng)濟(jì)效應(yīng)及環(huán)境效應(yīng)，資源開(kāi)發(fā)會(huì)付出環(huán)境消耗及生態(tài)代價(jià)。因此，生態(tài)農(nóng)業(yè)要尋求經(jīng)濟(jì)與生態(tài)兩者之間的平衡，在獲取最大收益的同時(shí)，應(yīng)盡可能減少在資源利用和生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)效應(yīng)。生態(tài)農(nóng)業(yè)特別注重循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理論，“資源-產(chǎn)品-廢物-再生資源-產(chǎn)品”是生態(tài)農(nóng)業(yè)常見(jiàn)模式。②生態(tài)經(jīng)濟(jì)理論。生態(tài)農(nóng)業(yè)是由生態(tài)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和技術(shù)系統(tǒng)有機(jī)組合形成的復(fù)合系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，技術(shù)系統(tǒng)作為生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的橋梁，使兩者融合為一體。生態(tài)農(nóng)業(yè)要求生態(tài)循環(huán)及經(jīng)濟(jì)循環(huán)過(guò)程的良性發(fā)展與耦合。③可持續(xù)發(fā)展理論。生態(tài)農(nóng)業(yè)強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，要求在維持農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)力的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和建設(shè)[9]。

1.4.3 生態(tài)農(nóng)業(yè)遵循的工程學(xué)原理 作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程建設(shè)的結(jié)合體，生態(tài)農(nóng)業(yè)必須遵循系統(tǒng)工程的整體協(xié)調(diào)優(yōu)化原理，生態(tài)工程的層次結(jié)構(gòu)理論，生態(tài)農(nóng)業(yè)工程的系統(tǒng)調(diào)控原理（即生態(tài)農(nóng)業(yè)工程的自然調(diào)控原理和生態(tài)農(nóng)業(yè)工程的人工調(diào)控原理）等[9]。

1.5 生態(tài)農(nóng)業(yè)的常用技術(shù)

由于自然環(huán)境不同，各國(guó)在實(shí)踐中采取的生態(tài)技術(shù)不完全相同，國(guó)際上主要的生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)有：①立體種植（養(yǎng)殖、種養(yǎng)）技術(shù);②農(nóng)作物病蟲害生物防治技術(shù)（以蟲治蟲、以菌治蟲、以菌治病、菌根真菌技術(shù)、輪作和保護(hù)天敵以控制病蟲害）;③測(cè)土配方施肥技術(shù);④設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)（地膜覆蓋栽培、日光溫室栽培、塑料大棚栽培）;⑤有機(jī)肥料與農(nóng)作物秸稈的循環(huán)高值利用技術(shù)（生物固氮、牲畜糞便、作物秸稈提供氮素營(yíng)養(yǎng)、秸稈沼氣高效生產(chǎn)、秸稈在食用菌栽培中的循環(huán)利用、秸稈青貯及氨化技術(shù)、秸稈氣化及壓縮成型技術(shù)）;⑥現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)（多用園盤形或鑿形裝置淺耕，不用或少用有壁犁耕作，不翻轉(zhuǎn)土壤）;⑦水土保持技術(shù)（采用梯田、帶狀或等高作業(yè)，防止土壤侵蝕）;⑧田間管理（采用豆科綠肥和覆蓋物作為基礎(chǔ)的輪作技術(shù)，主要通過(guò)輪作、耕作、中耕除草來(lái)控制農(nóng)田雜草）;⑨抗性品種選育技術(shù)（應(yīng)用作物新品種抗病蟲害、抗干旱等）;⑩合理牲畜管理技術(shù)等[11]。

2 中國(guó)的生態(tài)農(nóng)業(yè)

2.1 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的起源

在我國(guó)，自古以來(lái)勞動(dòng)人民積累了大量生態(tài)農(nóng)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，如間作、套作、輪歇地及農(nóng)業(yè)措施等自然的生態(tài)農(nóng)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)。1908年F H King主編的《四千年農(nóng)夫》[12]和20世紀(jì)30年代A Howard主編的《農(nóng)業(yè)圣典》2本書均提到了中國(guó)有機(jī)肥保持地力的經(jīng)驗(yàn)[13]。如稻田養(yǎng)殖可以追溯到公元前400年。《呂氏春秋?審時(shí)》載“夫稼，為之者人也，生之者地也，養(yǎng)之者天也”[14]。《齊名要術(shù)》載“順天時(shí)，量地力，則用少力而成功多。任情返道，勞而無(wú)獲。入泉伐木，登山求魚，手必虛;迎風(fēng)散水，逆坂走丸，其勢(shì)難”[15]。其核心是因地制宜、因時(shí)制宜、因物制宜的“三宜”原則。20世紀(jì)80年代初，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)進(jìn)行理論探討，并在此基礎(chǔ)上組織技術(shù)力量開(kāi)展試驗(yàn)研究。1984年初，我國(guó)召開(kāi)了第二次全國(guó)環(huán)境保護(hù)會(huì)議，5月出版了《國(guó)務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護(hù)工作的決定》，11月召開(kāi)了全國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)。1985年國(guó)家頒布了《關(guān)于發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的意見(jiàn)》，是我國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展的里程碑。1991年國(guó)家環(huán)保部編著的《中國(guó)的生態(tài)農(nóng)業(yè)》中指出，中國(guó)的生態(tài)農(nóng)業(yè)是在總結(jié)和吸收各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的原理，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法所建立和發(fā)展起來(lái)的一種多層次、多結(jié)構(gòu)、多功能的集約經(jīng)驗(yàn)管理的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，表明我生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論框架已初步建成[16]。Chen Xinping等[17]在覆蓋我國(guó)大米、小麥和玉米主產(chǎn)區(qū)的153樣地開(kāi)展了基于土壤-作物系統(tǒng)綜合管理的田間試驗(yàn)，證明生態(tài)種植在實(shí)現(xiàn)了氮素高效利用和作物高產(chǎn)的同時(shí)，還降低了氮盈余，從而降低了單位產(chǎn)量的活性氮排放和碳足跡。據(jù)報(bào)道，在改善生態(tài)環(huán)境，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)后勁的同時(shí)，我國(guó)開(kāi)展生態(tài)農(nóng)業(yè)試點(diǎn)地區(qū)的糧食總產(chǎn)平均增幅15%以上，單產(chǎn)較試點(diǎn)前增加10%以上，分別為全國(guó)平均增長(zhǎng)水平的4.5，9.2倍[11]，表明生態(tài)農(nóng)業(yè)在我國(guó)具有廣闊的前景。

2.2 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)主要措施

30年來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遵循生態(tài)規(guī)律，結(jié)合我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的優(yōu)點(diǎn)，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，取得了一定成績(jī)。我國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要措施有：①加速太陽(yáng)能向生物能轉(zhuǎn)化，充分利用太陽(yáng)能、風(fēng)能和地?zé)岬?②在大力提高種植業(yè)第一級(jí)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，積極發(fā)展畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖和其他養(yǎng)殖業(yè)，大力發(fā)展飼料和農(nóng)畜產(chǎn)品加工業(yè)，加強(qiáng)各種剩余物的綜合利用;③因地制宜地發(fā)展沼氣、節(jié)柴灶，積極開(kāi)發(fā)小水電;④積極推進(jìn)林下種植、立體種植;⑤促進(jìn)有機(jī)質(zhì)還田;⑥大力推行作物病蟲害綜合防治，科學(xué)施用農(nóng)藥和化肥，防止農(nóng)藥、化肥對(duì)土壤和農(nóng)產(chǎn)品的污染，提高農(nóng)畜產(chǎn)品的品質(zhì);⑦積極推進(jìn)多種經(jīng)營(yíng)和綜合利用的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)等。以上做法都有較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益，使自然資源得到合理開(kāi)發(fā)，植被得到有效保護(hù)，生態(tài)環(huán)境得到顯著改善[18]。

2.3 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)及常見(jiàn)模式

2.3.1 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)特點(diǎn) 作為生態(tài)強(qiáng)烈干預(yù)下的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有明顯地域性，受自然生態(tài)規(guī)律和社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的雙重制約[9]。生態(tài)農(nóng)業(yè)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀缓蜕鐣?huì)條件及歷史，在因地制宜的基礎(chǔ)上發(fā)展和推廣適宜的栽培模式及技術(shù)。我國(guó)地域廣闊，自然條件復(fù)雜，民族眾多，文化習(xí)俗多樣，即使在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)得到大規(guī)模發(fā)展的今天，傳統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)在我國(guó)很多地方仍然是主流的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。人口眾多，水資源缺乏和生態(tài)環(huán)境脆弱，決定了我國(guó)既不能全面推行美國(guó)、加拿大等國(guó)的大規(guī)模機(jī)械化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式，也不能模仿日韓等國(guó)依靠高補(bǔ)貼維護(hù)農(nóng)戶高收入的做法。因此，中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)在強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)整體功能的發(fā)揮和多元化發(fā)展，體現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)三大效益高效循環(huán)統(tǒng)一，重視傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)和現(xiàn)代科技成果相結(jié)合的同時(shí)，表現(xiàn)出豐富的區(qū)域特色[2]。

2.3.2 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)常見(jiàn)模式 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式可被看作是用于發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各種要素，包括自然、社會(huì)因素等的最佳組合，是具有一定結(jié)構(gòu)和功能、效益的實(shí)體，是資源永續(xù)利用的具體方式[19]，是生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)原理在開(kāi)展農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)中的具體運(yùn)用[7]，是一定尺度上農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)過(guò)程的動(dòng)態(tài)模型，該模型可作為樣板進(jìn)行借鑒和推廣[20]。我國(guó)大多數(shù)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式是在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)提升的，成功的生態(tài)農(nóng)業(yè)模型，可以為相似地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供成功經(jīng)驗(yàn)[2]。不同的專家針對(duì)不同區(qū)域從不同的角度因地制宜提出了不同的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的常見(jiàn)模式有：①立體種養(yǎng)模式，指充分利用氣候和地形地貌條件，使不同高度的光、溫、水、氣、熱得到充分利用，如海南文昌的“膠-茶-雞”復(fù)合模式、廣東鶴山“林-果-草-魚”復(fù)合模式;②物能（實(shí)物/功能）的多層次利用模式，包括以沼氣、農(nóng)副產(chǎn)品加工或生態(tài)旅游為紐帶的不同形式;③“貿(mào)-工-農(nóng)-加”綜合經(jīng)營(yíng)模式，可以充分利用閑時(shí)勞動(dòng)力，大大提高資源的利用率和生產(chǎn)效率，增加農(nóng)產(chǎn)品的附加值，提高經(jīng)濟(jì)效益，較好地解決長(zhǎng)期效益和短期效益的矛盾;④水陸交換的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)，典型的如“桑基魚塘”，即池中養(yǎng)魚、池埂種桑養(yǎng)蠶的綜合養(yǎng)魚方式;⑤多功能的污水自凈工程系統(tǒng)等[7，18-35]。

其中，駱世明等[31]按照生物層次所提出的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式最具有代表性（圖1，表1）。處于上一層次的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式基本類型可以與向下各層次的模式套疊，形成復(fù)合模式，包括：景觀層次上以農(nóng)業(yè)土地利用布局為核心的景觀模式;生態(tài)系統(tǒng)層次上以組分能量流為核心的循環(huán)模式;群落層次上以生物種群結(jié)構(gòu)安排為核心的立體模式;種群層次上以食物鏈關(guān)系設(shè)計(jì)為核心的食物鏈模式;個(gè)體與基因?qū)哟紊弦云贩N選擇為核心的物種與品種搭配模式。

圖1 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的基本類型及其層級(jí)和套疊關(guān)系[31]

Fig.1 Fundamental classification of eco-agricultural models and its hierarchical structure

2002年，農(nóng)業(yè)部向全國(guó)征集到了370種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式或技術(shù)體系，通過(guò)反復(fù)討論，遴選了具有代表性的十大類型生態(tài)模式，并正式將這十大類型生態(tài)模式列為后期推廣的重點(diǎn)。這十大典型模式和配套技術(shù)是：①北方“四位一體”生態(tài)模式及配套技術(shù);②南方“豬-沼-果”生態(tài)模式及配套技術(shù);

表1 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的基本類型[31]

Table 1 Fundamental classification of eco-agricultura models

③平原農(nóng)林牧復(fù)合生態(tài)模式及配套技術(shù);④草地生態(tài)恢復(fù)與持續(xù)利用生態(tài)模式及配套技術(shù);⑤生態(tài)種植模式及配套技術(shù);⑥生態(tài)畜牧業(yè)生產(chǎn)模式及配套技術(shù);⑦生態(tài)漁業(yè)模式及配套技術(shù);⑧丘陵山區(qū)小流域綜合治理模式及配套技術(shù);⑨設(shè)施生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù);⑩觀光生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù)[36]。

3 中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)

3.1 中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的背景及現(xiàn)狀

中藥農(nóng)業(yè)是我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，更是整個(gè)中藥產(chǎn)業(yè)的源頭。歷史上，中藥材栽培一直處于小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的種植模式，多數(shù)品種種植歷史短、規(guī)模小，產(chǎn)區(qū)局限，栽培技術(shù)落后。近年來(lái)，伴隨著大健康產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中藥材需求量劇增，為了滿足不斷增長(zhǎng)的醫(yī)療需求，歷史上很多以野生或少量栽培為主的中藥材開(kāi)始大面積種植。據(jù)估計(jì)，全國(guó)中藥材栽培面積達(dá)3 000萬(wàn)畝，常見(jiàn)栽培品種達(dá)到200多種[1]。目前已實(shí)現(xiàn)人工栽培的藥用植物中，95%以上具有連作障礙。中藥材的連作障礙不僅表現(xiàn)為重茬，還表現(xiàn)為多年生同種藥用植物隨栽培年限增加自毒作用顯著加劇，如栽培4～5年后的人參隨栽培年限增加發(fā)病率顯著上升。連作障礙導(dǎo)致中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量下降，病蟲害高發(fā)甚至絕收。為克服連作障礙，中藥材生產(chǎn)中大量使用化肥農(nóng)藥，但事實(shí)證明，這種做法不但不能有效改善中藥材生長(zhǎng)狀況，還造成土壤和藥材中農(nóng)殘及重金屬超標(biāo)，既危害人民的用藥安全，又污染生態(tài)環(huán)境[36-39]。最近十幾年來(lái)，GAP的推行，特別是固定產(chǎn)地和單品種機(jī)械化的規(guī)范種植，導(dǎo)致中藥材可持續(xù)種植與環(huán)境（尤其是連作土壤環(huán)境）的矛盾異常突出[1]。

中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的理念及生產(chǎn)實(shí)踐正是在這種背景下產(chǎn)生的。由于中藥栽培具有明顯的地域性，其種植和研究主要集中在國(guó)內(nèi)。國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃“有效恢復(fù)中藥材生產(chǎn)立地條件與土壤微生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)”首次支持中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)相關(guān)的研究。該課題針對(duì)當(dāng)前中藥材栽培中普遍存在的土壤退化，連作障礙嚴(yán)重及土壤農(nóng)殘重金屬超標(biāo)的現(xiàn)象，選擇栽培生產(chǎn)立地條件要求高、適宜用地緊張、土壤退化嚴(yán)重、連作障礙突出的大宗常用中藥材，開(kāi)展中藥生態(tài)種植研究及土壤立地條件綜合治理。相關(guān)研究初步形成了中藥生態(tài)種植的技術(shù)體系，包括：病原微生物防治技術(shù)、自毒作用克服技術(shù)、農(nóng)殘重金屬污染防治技術(shù)、土壤理化性質(zhì)改良及土壤綜合修復(fù)等關(guān)鍵共性技術(shù)[40-58]。

“有效恢復(fù)中藥材生產(chǎn)立地條件與土壤微生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)”是首次在國(guó)家層面立項(xiàng)探索栽培中藥材立地條件恢復(fù)及土壤微生態(tài)環(huán)境修復(fù)的項(xiàng)目，其對(duì)中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的研究和實(shí)踐起到的作用是重大而深遠(yuǎn)的。應(yīng)當(dāng)看到，相對(duì)于大宗農(nóng)作物生產(chǎn)，當(dāng)前中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)剛剛起步，中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的相關(guān)理論研究還相當(dāng)薄弱，成熟有效、推廣價(jià)值高的生態(tài)種植模式尚未形成，高效實(shí)用的生態(tài)種植技術(shù)還有待大量開(kāi)發(fā)。當(dāng)前，大力宣傳和普及中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的理念，形成中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)和可持續(xù)發(fā)展的共識(shí)，是中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的首要任務(wù)。

3.2 中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展思路及重點(diǎn)任務(wù)

生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)踐的基本做法是：在對(duì)自然條件、資源狀況和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件等進(jìn)行調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，分析區(qū)域特征，確定對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展的有利條件和限制因子，借鑒國(guó)內(nèi)外生態(tài)種植的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，將現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與實(shí)用有效的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合，合理開(kāi)發(fā)、綜合利用農(nóng)業(yè)資源，因地制宜地選擇生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù)，并進(jìn)行推廣應(yīng)用[2]。中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的思路也大體如是。

據(jù)此，從科研的角度提出當(dāng)前中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的重點(diǎn)任務(wù)，包括：①全國(guó)中藥材生產(chǎn)格局分析及規(guī)劃。在全國(guó)中藥資源普查獲得大量環(huán)境數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，完成中藥材分布區(qū)劃、產(chǎn)量區(qū)劃、質(zhì)量區(qū)劃;參照大農(nóng)業(yè)規(guī)劃，分析中藥材分布格局，制定我國(guó)現(xiàn)代中藥農(nóng)業(yè)規(guī)劃，完成中藥材種植分區(qū)。②區(qū)域中藥農(nóng)業(yè)典型特征提取。明確各區(qū)域優(yōu)勢(shì)特色中藥材品種及其生產(chǎn)特點(diǎn)和規(guī)律，確認(rèn)該優(yōu)勢(shì)與當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)和社會(huì)生態(tài)的相關(guān)性，分析優(yōu)勢(shì)特色中藥材品種中藥農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展的有利條件和限制因子。③各區(qū)域典型中藥材與根際土壤微生態(tài)互作規(guī)律及機(jī)制研究。在各類農(nóng)業(yè)區(qū)劃內(nèi)選擇代表中藥材，開(kāi)展典型中藥材與根際土壤微生態(tài)互作規(guī)律研究;并運(yùn)用土壤宏基因組、代謝組等現(xiàn)代技術(shù)研究中藥材與根際土壤互作機(jī)制。④中藥材生態(tài)種植技術(shù)研究。依據(jù)各區(qū)域中藥農(nóng)業(yè)特征及各類典型中藥材的生理生態(tài)學(xué)特性，綜合研究品種篩選、栽培物候期、播種密度、養(yǎng)分平衡、測(cè)土配方、立體栽培、間作套作、輪作、中藥材與其他農(nóng)林牧副產(chǎn)業(yè)的綜合生產(chǎn)等各種實(shí)用技術(shù)。⑤中藥生態(tài)種植模式的提取及固化。綜合考慮土地利用布局、生態(tài)系統(tǒng)組分能量流、生物種群結(jié)構(gòu)安排、食物鏈關(guān)系設(shè)計(jì)、品種選擇等因素，在景觀、生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群、個(gè)體和基因等不同尺度不同生物層次總結(jié)、提煉并固化經(jīng)濟(jì)適用、高效低毒的中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，開(kāi)展大田推廣應(yīng)用（圖1，表1）。⑥中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)理論研究。利用TEEB （The Economics of Ecosystems and Biodiversity）原理[59]，分析各種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù)對(duì)提高中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量、減少病蟲害發(fā)生率、減少中藥材生產(chǎn)中化肥和農(nóng)藥用量和保護(hù)生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的貢獻(xiàn)，提出和完善中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論，并指導(dǎo)中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)踐。

3.3 中藥材GAP與中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)

中藥材GAP與中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)既有區(qū)別，又有聯(lián)系（表2），二者各有特點(diǎn)，但并不矛盾。當(dāng)前，制約中藥材GAP生產(chǎn)的關(guān)鍵問(wèn)題一個(gè)是經(jīng)濟(jì)學(xué)問(wèn)題（比較效益偏低），另一個(gè)是生態(tài)學(xué)問(wèn)題（土壤微生態(tài)惡化，連作障礙嚴(yán)重），而這兩個(gè)問(wèn)題正是生態(tài)農(nóng)業(yè)研究和實(shí)踐的核心。

表2 藥材GAP與中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的比較

Table 2 comparison of Good Agriculture Practice and ecological agriculture of Chinese materia medica

項(xiàng)目目的手段缺點(diǎn)

中藥材GAP[1] 保證中藥材的質(zhì)量和安全。高度關(guān)注中藥材本身 制定制度、規(guī)范、SOP及標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格記錄，保證可追溯。較大規(guī)模的中藥材規(guī)范化種植 記錄過(guò)程繁雜，比較效益偏低;土壤微生態(tài)惡化，連作障礙嚴(yán)重

生態(tài)農(nóng)業(yè) 保證中藥材的質(zhì)量和安全、保證生態(tài)環(huán)境的持續(xù)利用，關(guān)注中藥材、環(huán)境，及二者的相關(guān)關(guān)系 借鑒合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)模式，開(kāi)展農(nóng)業(yè)生態(tài)設(shè)計(jì)，配合各種使用的農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)，利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)等手段，提高生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)持續(xù)優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)。各種尺度、各種方式的中藥材生產(chǎn) 早期技術(shù)要求高，需要生態(tài)學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)方面的專業(yè)人士進(jìn)行設(shè)計(jì)和指導(dǎo)

作為一個(gè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)，生態(tài)農(nóng)業(yè)將種植生態(tài)系統(tǒng)與種植經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合統(tǒng)一起來(lái)，可取得最大的生態(tài)經(jīng)濟(jì)整體效益。作為一種環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)模式，生態(tài)農(nóng)業(yè)既體現(xiàn)了中藥農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)配置，又體現(xiàn)了多學(xué)科多部門交叉合作的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)模式。為此，在GAP生產(chǎn)過(guò)程中，引入生態(tài)農(nóng)業(yè)的理念和方法，按照遵循生態(tài)與經(jīng)濟(jì)整體統(tǒng)一的原理，在中藥材GAP生產(chǎn)中建立生態(tài)與經(jīng)濟(jì)兩者之間的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，不僅是有效控制中藥材栽培土壤污染及連作障礙，確保中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量，保障人民用藥安全及促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，也是保護(hù)中藥農(nóng)業(yè)立地條件及土壤微生態(tài)，減少農(nóng)殘重金屬污染，解決農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的和諧發(fā)展，促進(jìn)生態(tài)文明的重要組成部分。依托中藥材GAP，發(fā)展中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)對(duì)落實(shí)國(guó)家中藥農(nóng)業(yè)發(fā)展部署，轉(zhuǎn)變中藥農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)治理意義深遠(yuǎn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 郭蘭萍， 張燕， 朱壽東，等. 中藥材規(guī)范化生產(chǎn)（GAP）10年：成果、問(wèn)題與建議[J]. 中國(guó)中藥雜志， 2014，39（7）：1143.

[2] 薛達(dá)元， 戴蓉， 郭濼，等.中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與案例[M].北京： 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2012.

[3] Kristiansen P， Merfield C. Overview of organic agriculture[M]// P Kristiansen， A Taji， J Reganold. Organic agriculture： a global perspective. Colingwood Australia： CSIRO Publishing， 2006.

[4] J I Rodale， Pay Dirt. Farming and gardening with composts[M]. Montana USA： Kessinger Publishing， 2007.

[5] Rachel Carson. Silent Spring （40th）[M]. Boston USA：Mariner Books， 2002.

[6] 金鑒明， 卞有生， 田興敏. 生態(tài)農(nóng)業(yè)――21世紀(jì)的陽(yáng)光產(chǎn)業(yè)[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2012.

[7] 馬世駿. 生態(tài)工程――生態(tài)系統(tǒng)原理的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題， 1983（9）：46.

[8] 盧永根， 駱世明. 中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的生態(tài)合理化方向[J]. 世界科技研究與發(fā)展， 1999， 21（2）：1.

[9] 楊京平. 生態(tài)農(nóng)業(yè)工程[M].北京： 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社， 2009：14.

[10] 孫治旭. 生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本知識(shí)[J]. 云南農(nóng)業(yè)， 1994（5）：38.

[11] 劉德江.生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)[M].北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社， 2014：116.

[12] 富蘭克林?H?金.四千年農(nóng)夫[M]. 北京： 東方出版社， 2011：6.

[13] 艾爾伯特?霍華德.農(nóng)業(yè)圣典[M]. 李季譯.北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社， 2013：7.

[14] 呂氏春秋[M]. 陸玖注譯.北京：中華書局， 2011.

[15] 賈思勰.齊民要術(shù)[M].上海： 上海古籍出版社， 2009.

[16] 金鑒明， 金冬霞. 中國(guó)的生態(tài)農(nóng)業(yè)[J]. 世界科技研究與發(fā)展， 1999， 21（2）：10.

[17] Chen Xinping， Cui Zhenling，F(xiàn)an Mingsheng， et al. Producingmore grain with lower environmental costs[J]. Nature， 2014，514：486.

[18] 駱世明. 生態(tài)農(nóng)業(yè)的模式與技術(shù)[M]. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2009.

[19] 張壬午， 計(jì)文瑛， 徐靜. 論生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 1997， 5（3）：1.

[20] 呂富保， 王紹仁. 一個(gè)資源節(jié)約型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的配置結(jié)構(gòu)[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 1993（2）：58.

[21] 劉彥隨，吳傳鈞. 國(guó)內(nèi)外可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的典型模式與途徑[J].南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)， 2001， 24（2）： 119.

[22] 李新平. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論基礎(chǔ)和研究動(dòng)態(tài)[J]. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究， 2000， 21（6）：341.

[23] 張壬午. 國(guó)內(nèi)外生態(tài)農(nóng)業(yè)研究概況[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展， 1994（4）：6.

[24] 王兆騫. 生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展與生態(tài)農(nóng)業(yè)縣建設(shè)[J]. 新農(nóng)村，1994（9）：6.

[25] 全國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)示范縣建設(shè)專家組. 發(fā)展中的中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)[M]. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社， 2001.

[26] 王東陽(yáng)， 程廣燕， 張永霞，等. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展前景展望[J]. 農(nóng)業(yè)展望， 2006， 2（1）：4.

[27] 閔慶文. 全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)――一種新的世界遺產(chǎn)類型[J]. 資源科學(xué)， 2006，28（4）：206.

[28] 李文華， 劉某承， 閔慶文. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展與展望[J]. 資源科學(xué)， 2010， 32（6）：1015.

[29] 駱世明. 區(qū)域環(huán)境與生態(tài)農(nóng)業(yè)模式[M]. 北京： 團(tuán)結(jié)出版社， 1992.

[30] 盧永根， 駱世明. 中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的生態(tài)合理化方向[J]. 世界科技研究與發(fā)展， 1999， 21（2）：1.

[31] 駱世明. 論生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的基本類型[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2009（17）：405.

[32] 孫鴻良. 我國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)主要種植模式及其持續(xù)發(fā)展的生態(tài)學(xué)原理[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 1996， 4（1）：15.

[33] 李金才， 張士功， 邱建軍，等. 我國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式分類研究[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2008， 16（5）：1275.

[34] 王洪濤， 張玉芳， 劉東斌. 黃河三角洲高效生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與效益分析[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展， 2001， 18（3）：19.

[35] 汪慧玲， 張茂忠. 西北干旱地區(qū)高效生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的模式選擇[J]. 水利經(jīng)濟(jì)， 2004， 22（4）：48.

[36] 張國(guó)強(qiáng). 中國(guó)十大生態(tài)農(nóng)業(yè)模式和技術(shù)[J]. 農(nóng)家參謀， 2004（8）：37.

[37] 郭蘭萍， 黃璐琦， 蔣有緒，等. 藥用植物栽培種植中的土壤環(huán)境惡化及防治策略[J]. 中國(guó)中藥雜志， 2006， 31（9）：714.

[38] 郭蘭萍， 黃璐琦， 蔣有緒，等. 不同化學(xué)型蒼術(shù)根莖及根際土提取物生物活性及化感物質(zhì)的比較[J]. 中國(guó)藥學(xué)雜志， 2006， 41（10）：734.

[39] 郭蘭萍， 黃璐琦， 蔣有緒，等. 蒼術(shù)根莖及根際土水提物生物活性研究及化感物質(zhì)的鑒定[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2006，26（2）：528.

[40] 劉大會(huì)， 黃璐琦， 郭蘭萍，等. 中藥材仿生栽培的理論與實(shí)踐[J]. 中國(guó)中藥雜志， 2009， 34（5）：524.

[41] 楊光， 郭蘭萍， 黃璐琦，等. 藥用植物的叢枝菌根接種方法研究[J]. 資源科學(xué)， 2008， 30（5）：778.

[42] 張重義， 牛苗苗， 陳婷，等. 藥用植物化感自毒作用研究對(duì)栽培技術(shù)創(chuàng)新的啟示[J]. 中國(guó)現(xiàn)代中藥， 2011， 13（1）：4.

[43] 張重義， 林文雄. 藥用植物的化感自毒作用與連作障礙[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2009（1）：189.

[44] 張子龍， 王文全. 植物連作障礙的形成機(jī)制及其調(diào)控技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 生物學(xué)雜志， 2010， 27（5）：69.

[45] 周潔， 郭蘭萍， 黃璐琦，等. 植物化感作用及其在中藥材栽培中的應(yīng)用[J]. 世界科學(xué)技術(shù)――中醫(yī)藥現(xiàn)代化， 2007， 9（5）：34.

[46] 張子龍， 王文全. 藥用植物連作障礙的形成機(jī)制及其防治[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)， 2009， 11（6）：19.

[47] 張麗潔， 張瑜， 劉德輝. 土壤重金屬?gòu)?fù)合污染的化學(xué)固定修復(fù)研究[J]. 土壤， 2009， 41（3）：420.

[48] 孫浩， 黃璐明， 黃璐琦，等. 基于生態(tài)位理論的藥用植物化感作用與連作障礙的探討[J]. 中國(guó)中藥雜志， 2008， 33（17）：2197.

[49] 劉大會(huì)， 郭蘭萍， 朱端衛(wèi)，等. 施肥和覆蓋地膜對(duì)福田河產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J]. 中草藥， 2009， 40（5）：788.

[50] 王勇， 馬承鑄， 陳昱君，等. 土壤處理對(duì)三七根腐病控制作用研究[J]. 中國(guó)中藥雜志， 2008， 33（10）：1213.

[51] 孫玉新， 李永明， 劉德輝. 錳對(duì)栽培丹參的生長(zhǎng)和丹參酮類物質(zhì)累積的影響[J]. 土壤， 2011， 43（1）：95.

[52] 陳昱君， 王勇， 劉云芝，等. 三七根腐病防治技術(shù)研究Ⅰ復(fù)配劑拌種（苗）與土壤熏蒸配套技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 中國(guó)中藥雜志， 2008， 33（11）：1329.

[53] 張雪松， 侯順利， 高微微，等. 土壤處理對(duì)連作西洋參生長(zhǎng)及根病發(fā)生的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2008， 24（11）：416.

[54] 楊光， 郭蘭萍， 郭曉恒，等. 藥用植物與叢枝菌根真菌的選擇染研究[J]. 中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志， 2012， 19（1）：53.

[55] 李娟， 黃劍， 張重義，等. 地黃化感自毒作用消減技術(shù)研究[J]. 中國(guó)中藥雜志， 2011， 36（4）：405.

[56] 吳慧貞， 劉德輝， 王培燕，等. 銅鋅不同施用方式對(duì)栽培丹參生長(zhǎng)和丹參酮類物質(zhì)積累的影響[J]. 土壤， 2011， 43（5）：781.