【CN109758714A】一种修复抗生素污染土壤的方法【专利】
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。
浅谈土壤中抗生素污染及修复技术展望
数 ,需 要 特 别 考 虑 生 物 的 环 境 适 应 性 问 题 ,包 括 土 壤 成 分 、酸碱
优 点 ,包 括 绿 色 高 效 、成 本 低 等 ,因 而 受 到 了 广 泛 关 注 。 而
度 、温度等因素,明确微生物修复污染土壤的适用条件和范围。
为 了 更 有 效 率 的 提 高 土 壤 修 复 效 率 ,可 以 将 生 物 修 复 和 物
普 遍 的 关 注 ,其 在 环 境 中 的 富 集 作 用 危 害 环 境 和 人 类 健
进 行 改 造 ,以 发 挥 修复功效。
康 。 近 年 来 发 展 起 来 的 生 物 修 复 方 法 ,主 要 是 利 用 某 种 特
在 实 际 应 用 中 ,为 了 提高修复效率,获得关键的工程设计参
定 植 物 或 者 微 生 物 对 土 壤 进 行 修 复 ,这 种 方 法 尤 其 独 特 的
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科技论文与案例交流
浅谈土壤中抗生素污染及修复技术展望
佟玲 (联 合 赤 道 环 境 评 价 有 限 公 司 天 津 300042)
摘 要 :近 年 来 ,土 壤 中 抗 生 素 残 留 问 题 得 到 越 来 越
专 性 耐 受 的 植 物 或 者 微 生 物 ,或 利 用 转 基 因 技 术 对 植 物 或 微 生 物
抗 生 素 类 药 物 物 理 化 学 性 质 非 常 稳 定 ,为 持 久 性 污 染 物 ,容 易 在 土 壤 中 积 累 或 被 植 物 吸 收 ,进 而 进 人 食 物 链 威 胁 人 体 健 康 ' 抗生素的残留物随雨水和地表径流进人地表水和地下水,造成水
的生物可利用性,并 利 用 有 机 络合剂的配位溶出,使土壤中污染 物 浓 度 增 加 ,提 高植物对污染物的吸附作用,从而实现植物吸取 修复作用的强化。
重金属-抗生素复合污染农业耕种土壤生态修复方法[发明专利]
专利名称:重金属-抗生素复合污染农业耕种土壤生态修复方法
专利类型:发明专利
发明人:张园
申请号:CN201911325698.3
申请日:20191220
公开号:CN111054744A
公开日:
20200424
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供的一种重金属‑抗生素复合污染农业耕种土壤生态修复方法,包括以下步骤:步骤1、制作混合碳源有机堆肥:配比为污泥:葡萄糖:蔗糖:木屑=12:3:3:2,进行60天好氧堆肥;步骤2、在农田土污染程度较低的区域,施用混合碳源有机堆肥,并在地沟中加水流动,从而使有机肥料在水的作用下流向农田土壤中的各地方,将所有土壤堆置、翻抛,使得有机肥料与土壤进行充分接触;步骤3、在混合后的土壤上播种上海青作物的种子,常规管理,2个月后即可收获作物。
本发明通过提供的重金属‑抗生素复合污染农业耕种土壤生态修复方法以达到不同类型有机肥对重金
属‑抗生素复合污染土壤的微生物调控的目的。
申请人:苏州科技大学
地址:215000 江苏省苏州市高新区科锐路1号
国籍:CN
代理机构:北京轻创知识产权代理有限公司
代理人:王欢
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一种修复污染土壤的方法[发明专利]
专利名称:一种修复污染土壤的方法
专利类型:发明专利
发明人:郭鹏,魏文侠,王海见,李佳斌,张骥,吴乃瑾,程言君申请号:CN201711374015.4
申请日:20171219
公开号:CN108114976A
公开日:
20180605
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种修复污染土壤的方法,包括如下步骤:将微生物强化修复菌剂与污染土壤混合,所述微生物强化修复菌剂包括菌液及其吸附剂,所述菌液选自分枝杆菌、假单胞菌及芽孢杆菌菌液,所述吸附剂选自蘑菇渣、稻壳及秸秆;将所述混合后的污染土壤堆置、翻抛,进行微生物强化降解处理;将所述微生物强化降解处理后的污染土壤与HO溶液混合,进行化学氧化处理。
本发明将化学氧化技术置于微生物修复之后,不仅可以充分发挥微生物修复的降解效果,而且能够减少化学氧化剂的使用量,以联合修复的形式进行两种技术的互补,该方法具有见效快、成本低、可扩展性强的优势,可广泛应用于有机污染场地的土壤修复与治理。
申请人:轻工业环境保护研究所
地址:100089 北京市海淀区西三环北路27号北科大厦6层
国籍:CN
代理机构:北京众达德权知识产权代理有限公司
代理人:刘杰
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污染土壤的修复方法[发明专利]
专利名称:污染土壤的修复方法专利类型:发明专利
发明人:李承雨,李在元
申请号:CN201710404378.1申请日:20170601
公开号:CN108971207A
公开日:
20181211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及污染土壤的修复方法,其特征在于,包括:从地面获取污染土壤的工序;将污染土壤和水以混合状态投入装有粉碎球的粉碎机的粉碎容器中的工序;通过旋转所述粉碎容器而粉碎污染土壤以将存在于污染土壤表面的污染物从土壤中分离的表面粉碎工序;在水和污染土壤的混合物中添加戊基黄原酸钾或十二烷基硫酸钠的工序;以及向经所述表面粉碎工序的状态的水和污染土壤的混合物中注入空气产生气泡,并仅去除所产生的气泡从而去除气泡中所含的污染物的浮选工序;向水和污染土壤的混合物中注入空气产生气泡,且以气泡的平均尺寸达到0.075mm的方式注入空气。
申请人:JIU株式会社
地址:韩国首尔特别市
国籍:KR
代理机构:北京银龙知识产权代理有限公司
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一种植物强化微生物修复DDTs污染农田土壤的方法[发明专利]
专利名称:一种植物强化微生物修复DDTs污染农田土壤的方法
专利类型:发明专利
发明人:王辉,吴昊,赵悦铭,邬松柏,焦振恒,王英刚,罗庆,王晓旭,宗芳,王冠
申请号:CN201911094354.6
申请日:20191111
公开号:CN110947754A
公开日:
20200403
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种植物强化微生物修复DDTs污染农田土壤的方法,涉及一种修复污染农田土壤的方法,该方法在投加DDTs高效降解菌DC‑1的基础上种植芹菜,利用降解菌DC‑1对土壤中DDTs的高效降解作用,同时利用芹菜在生长过程中根系分泌物可以为微生物提供良好的生存环境,提高微生物的活性和数量,会对DDTs高效降解菌起到激活和强化作用,进而通过微生物代谢过程中对土壤中DDTs的吸收、转化和分解等,实现DDTs污染农田土壤的修复。
本发明中提及的修复方法,具有修复成本低,操作简便,可以大面积推广的特点,同时,在修复过程中芹菜品质和产量未受到显著影响,可以实现边生产边修复的目标。
申请人:沈阳大学
地址:110044 辽宁省沈阳市大东区望花南街21号
国籍:CN
代理机构:沈阳技联专利代理有限公司
代理人:张志刚
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一种利用生物技术修复有机磷农药污染土壤的方法[发明专利]
专利名称:一种利用生物技术修复有机磷农药污染土壤的方法专利类型:发明专利
发明人:李萍,王国民,朱连军
申请号:CN201710925482.5
申请日:20171004
公开号:CN107457270A
公开日:
20171212
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于生物技术领域,公开了一种利用生物技术修复有机磷农药污染土壤的方法,包括如下步骤:首先将土壤表面的土块打碎,然后喷洒水,控制土壤水分含量为30‑40wt%,再按照100‑200g/吨土壤的施用量将生物制剂均匀播撒于土壤表面,随后翻耕表面10cm的土壤,使生物制剂与表层土壤混合均匀,24小时后,再次进行翻耕,翻耕深度为20cm;然后按照50‑100g/吨土壤的施用量播撒生物制剂,24小时后,检测土壤中有机磷农药的含量。
本发明方法可快速降解有机磷农药残留,还具备一定的降解有机氯农药的能力,应用前景广阔。
申请人:李萍
地址:311400 浙江省杭州市富阳区新登镇潘堰村(杭州富阳农望生态农业开发有限公司)
国籍:CN
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一种污染土壤的植物修复方法[发明专利]
专利名称:一种污染土壤的植物修复方法专利类型:发明专利
发明人:邓天龙,贾敏如,廖梦霞
申请号:CN200310110757.8
申请日:20031020
公开号:CN1528533A
公开日:
20040915
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及污染土壤的肾蕨(Nephrolepisauriculata L.Triman)和大豆(Glycine
Max(L.)Merr.)植物修复方法。
本发明采用选种培育的肾蕨植物和大豆农作物。
采用本发明对砷、铅、镉、汞复合污染土壤,采取轮作与间种方法,有利于污染土壤中有害元素的有效清除,保证道地川川芎中药材品种和质量。
申请人:成都理工大学,成都中医药大学
地址:610059 四川省成都市成华区二仙桥东三路1号
国籍:CN
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抗生素对土壤环境的污染与植物修复的研究与展望_图文(精)
科技信息。
环保论坛o 2010年第11期抗生素对土壤环境的污染与植物修复的研究与展望黄盼盼周启星董璐玺(南开大学环境科学与工程学院中国天津300071J【擒耍】抗生素的环境污染和生态毒性近年来已经引起了国内外的极大关注。
本文是在总结国内外相关研究的基础上,介绍了抗生素在土壤环境中的污染途径和残留水平,并对抗生素的吸附和降解影响因素进行了阐述。
最后重点介绍了植物修复抗生素污染土壤的方法,并进行了现状分析和展望。
【关键词】抗生素;土壤;植物修复0前言抗生索是由微生物或高等动物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物,能干扰其它活细胞的发育功能。
近年来。
抗生素已经成为全球应用最广泛的药物之一。
现有抗生素已经达到数千种,它主要是从微生物的培养液中提取的或者用合成、半合成方法制造的…。
抗生素从生物体内排出后,大部分以药物原形的形式存在,而污水处理厂对抗生索的去除效率不高,这就导致r『其极易污染地表水和地下水。
同时含有大量抗生索的养殖场粪尿进入土壤后很容易在土壤中累积.从而导致土壤污染。
近来,研究人员通过对土壤、地表水、大气,甚至地下水的环境监测。
均发现了抗生素残留硒。
抗生素在环境中的污染过程大致如图l所示。
图' 抗生素在环境中的污染过程1抗生素对土壤环境的污染1.1抗生素的种类环境中的抗生素主要包括:四环素类、磺胺类、大环内酯类、氨基糖苷类、氯霉素类、B‘内酰胺类、青霉素类和多肽类。
四环素类抗生素对畜禽呼吸系统疾病和家禽的细菌性腹泻非常有效,连续低浓度的投药即有良好的促生长效果,同时化学稳定性,因而被广泛使用。
磺胺类为人工合成的抗菌药,有性质稳定、使用简便等优点。
氨基糖营类抗生索是由氨基糖与氨基环醇通过氧桥连接『fii成的苷类抗生素,可起杀菌作用,属f静止期杀菌药。
安普霉素是由菌株发酵而产生的,属于氨基环醇类抗生素,多用作饲料添加剂,使用最大13l。
土霉素是我困应用最广泛的抗生素之一,其用最大且在动物体内有较高的稳定性,当其随粪肥进入农田后极有可能对土壤微生物产生影响朔。
抗生素土壤污染及其修复探讨
抗生素土壤污染及其修复探讨抗生素土壤污染及其修复探讨摘要:抗生素土壤污染和危害日益被人们所发现和重视。
由于其进入土壤方式的隐蔽性及危害的潜伏性,土壤中抗生素污染及治理研究一直滞后于常规土壤污染物。
文章简要介绍了抗生素在环境中存在的严峻形势,以及进入土壤环境途径、迁移转化及生态风险,进一步分析了土壤抗生素污染植物修复的原理和研究应用前景。
关键词:抗生素;土壤污染;生态风险;植物修复1环境中的抗生素1.1抗生素的存在现状抗生素指的是由微生物产生或者是化学合成的具有抗病原体或其它生物活性的一类物质,主要有四环素类、喹诺酮类、大环内酯类、氯霉素类等。
而环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)是人工合成使用最为广泛的喹诺酮类抗生素,是恩诺沙星的代谢产物,对革兰氏阴性和革兰氏阳性菌都具有广谱抗菌性。
它通过抑制DNA旋转酶和拓扑异构酶来阻止细胞分裂,已被证明具有基因毒性。
抗生素广泛地应用于医疗、畜牧养殖及农业生产。
据估计全球每年使用的抗生素达100000到200000吨,而中国每年的使用量超过22000吨,其中超过70%是以药物原形随粪尿排出而进入污水处理系统或直接进入环境。
在农业生产中,粪便常被用作肥料,粪便中的抗生素会渗出进入土壤及底下水,极大地威胁到农产品的安全,如珠三角地区农场土壤及蔬菜被普遍检出抗生素,含量高达1537.4μg·kg-1,而每份土壤及蔬菜样品中环丙沙星都被检出,浓度范围为5.3-119.8μg·kg-1,这些农场都普遍使用粪肥[1,2],由此可见粪肥的使用是导致农场被抗生素污染的重要原因之一。
在水环境系统的试验中,大多数化合物都是持久性的,只有少数才是可生物降解的。
有基因毒性的化合物如喹诺酮类和甲硝唑类并不能够被去除,喹诺酮类抗生素会强烈吸附到污泥、土壤和沉积物当中而不被生物降解。
此外,由于污水处理系统对抗生素的去除率低于50%,污水厂出水中仍然含有高浓度的抗生素,这些抗生素未能在污水处理过程或环境中降解或消除,它们将进入到地表水或地下水甚至是饮用水中,直接威胁到人身安全。
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性、易生物降解的小分子从而达到土壤修复的目的。但双氧水化学性质不稳定容易分解,而 且双氧水与亚铁离子只能在pH=2~4的条件反应,反应后的铁离子容易形成淤泥造成土壤 的二次污染。与双氧水相比 ,高锰酸钾具有氧化能力更强、受pH影响较小等特点,因此,有研 究者选用高锰酸钾用于土壤修复。例如,申请号:CN 103464455A“一种采用高锰酸钾与双氧 水复配进行有机污染土壤化学氧化修复的方法”公开了一种通过高锰酸钾与双氧水复配达 到优势互补、高效修复土壤的目的。但高锰酸钾降解土壤中的污染物容易造成土壤结构发 生变化 ,并且反应后会产生有强 烈毒性的 锰离子使修复 后的 土壤不利于种植 ,这极大地限 制了这一技术的实际应用。 [0005] 过硫酸盐或过一硫酸氢盐与双氧水和高锰酸钾相比 ,不仅具有结构稳定、便于运 输 、价格 低廉等特点 ,而且还能 被活化 产生氧化能 力更强 、pH适应范围 更 广的 硫酸根自由 基。近年来 ,通过活化过硫酸盐或过一硫酸氢盐产生硫酸根自由 基 用于环境修复的 方法已 经得到了广泛的 研究。在众多活化过硫酸盐或过一硫酸氢盐的方法中 ,过渡金属离子活化 以无需外界能量投入、低成本、原位修复以及高效等优势被认为是最有效的活化方法,但由 于过渡金 属离子极具毒性 ,在使 用后不宜清除 会给环境带来二次污染。为了避免过渡金 属 离子存在,有研究者选用非金属类催化剂代替过渡金属离子,在土壤修复方面也取得了一
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发Байду номын сангаас专利申请
(21)申请号 201910065744 .4
(22)申请日 2019 .01 .23
(71)申请人 浙江理工大学 地址 310018 浙江省杭州市江干区下沙高 教园区2号大街928号
(72)发明人 姚玉元 饶龙骏 王文涛 陈礼坤
(74)专利代理机构 浙江英普律师事务所 33238 代理人 陈小良
2 .根据权利要求1所述的一种修复抗生素污染土壤的方法,其特征在于,所述偏硼酸盐 为偏硼酸钠、偏硼酸锂、偏硼酸钾、偏硼酸镁、偏硼酸钙或偏硼酸铵中的一种或多种。
3 .根据权利要求1所述的一种修复抗生素污染土壤的方法,其特征在于,所述硼氢化物 为硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化锂、硼氢化镁或硼氢化钙中的一种或多种。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
CN 109758714 A
CN 109758714 A
权 利 要 求 书
1/1 页
1 .一种修复抗生素污染土壤的方法,其特征在于向抗生素污染的土壤中掺进环境友好 型催化剂和氧化剂,并加水至没过土壤,反应除去土壤中的抗生素,
所述环境友好型催化剂为偏硼酸盐以及硼氢化物中的一种或多种,所述氧化剂为过硫 酸盐或过一硫酸氢盐中的一种或多种,其中加入到待修复的土壤中的环境友好型催化剂投 加量为0 .05g/kg土壤~50g/kg土壤,氧化剂投加量为0 .03g/kg土壤~30g/kg土壤,反应温 度控制在10~100℃,在土壤中反应的时间为30~300分钟。
(51)Int .Cl . A62D 3/38(2007 .01) B09C 1/08(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109758714 A (43)申请公布日 2019.05.17
( 54 )发明 名称 一种修复抗生素污染土壤的方法
( 57 )摘要 本发明公开了一种修复抗生素污染土壤的
方法 ,属于土壤修复技术领域。本发明是向 抗生 素污染的土壤中掺入环境友好型催化剂和氧化 剂 ,并 加入适量的 水至没过土壤 ,反应即可除 去 土壤中的抗生素,所述环境友好型催化剂为偏硼 酸盐以及硼氢化物中的一种或多种。本发明操作 简单方便,无需制备催化剂以及对抗生素污染土 壤的预处理 ,且成本低廉 ;反应条件温和 ,无需超 声光照等条件,并且处理周期短,仅需30~300分 钟即可高效修复抗生素污染的土壤;pH适应范围 广,且催化活性高 ;环境友好型金属催化剂无二 次污染,能够达到绿色环保的效果。
4 .根据权利要求1所述的一种修复抗生素污染土壤的方法,其特征在于,所述过硫酸盐 为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵中的一种或多种。
5 .根据权利要求1所述的一种修复抗生素污染土壤的方法,其特征在于,所述过一硫酸 氢盐为过一硫酸氢钠、过一硫酸氢钾和过一硫酸氢铵中的一种或多种。
6 .根据权利要求1所述的一种修复抗生素污染土壤的方法,其特征在于,所述土壤中抗 生 素 为 磺 胺 类 抗 生 素 或喹 诺 酮类 抗 生 素中的 一 种或 多 种 ,抗 生 素 含 量 为1 0mg / kg 土 壤 ~ 500mg/kg土壤。
2
CN 109758714 A
说 明 书
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一种修复抗生素污染土壤的方法
技术领域 [0001] 本发明涉及一种修复抗生素污染土壤的方法,属于土壤修复技术领域。
技术背景 [0002] 抗生素被广泛应用于治疗和控制人类及其他动物的细菌感染性疾病,并且可以作 为饲料添加剂或生长促进剂用于禽畜养殖。大量抗生素通过有机肥施用、污水灌溉等途径 持续进入土壤,导致土壤环境中抗生素含量逐年增高、种类不断增加。抗生素污染会对土壤 中微生物、动物、植物等产生直接或间接的影响 ,抗生素还能被植物吸收 ,通过食物链影响 人类健康。因此,如何高效修复抗生素污染的土壤是一直以来亟待解决的问题。 [0003] 目前常见土壤修复技术有:物理修复技术,包括通风去污法、热处理法等;生物修 复 技术 ,包括植物修复法 、微生物修复法等 ;化学修复 技术 ,包括真空分离法 、水蒸气剥离 法、化学清洗法和化学氧化法等。在这些传统的土壤修复技术中,物理修复技术不仅需要消 耗大量的人力物力,并且不能从根本上处理土壤中的抗生素。现如今研究和应用比较多的 生物修复技术主要是通过微生物代谢的方式将土壤中的污染物去除 ,但是由于抗生素会抑 制微生物的活性 ,导致该修复技术在抗生素污染的 土壤中难以 高效达到修复目的 。化学修 复技术主要是指化学氧化修复法,它是通过向土壤中掺进氧化剂使其与土壤中的污染物反 应从而达到去除污染物的目的 ,相比 于传统的物理修复与生物修复技术 ,在处理土壤中抗 生素的方面有着实施方便、处理周期短等显著优点。 [0004] 近年来,高级氧化技术被认为是现如今最有效的化学氧化修复技术之一,双氧水、 高锰酸钾、过硫酸盐以及过一硫酸氢盐是该技术中常用的氧化剂。双氧水通常是通过与亚