[发明专利]一种生物质炭阻控蚓粪中复合抗性污染物的扩散传播方法

说明书

一种生物质炭阻控蚓粪中复合抗性污染物的扩散传播方法，涉及农业环境工程技术领域。将生物质炭与蚓粪进行混匀，混合质量比为1:200~1:50，并静置至少7天，保持60%的田间持水量。抗性污染物是指抗生素、抗性致病菌与抗性基因。该方法填补了现有技术中缺乏一种有效阻控蚓粪中抗性污染物在蚓粪‑土壤‑作物过程的扩散传播技术的空白；本发明提供了适合多种抗生素、抗性致病菌和抗性基因污染的土壤，为减少蚓粪施用到农田土壤中导致的复合新污染提供高效广谱且绿色环保的阻控方法，可应用于农业尤其是施用畜禽有机肥（蚓粪）及农作物等产品质量安全领域。

技术领域

本发明涉及农业环境工程复合污染土壤修复技术领域，尤其是生物质炭阻控蚓粪中复合抗性污染物的扩散传播方法。

背景技术

蚯蚓粪是一种自然生态和环境友好型的资源，具有结构疏松，比表面积大，含较高氮磷等养分元素，堆肥过程不产生废物等优势，因而蚓粪常被用于作物种植、蔬菜生长等领域。近年来，由于制备蚓粪的初始基质多源于牛粪、猪粪、鸡粪等畜禽粪便，这些初始有机肥料基质中抗生素残留现状较为普遍。蚓粪中残留的抗生素及由此导致的抗生素抗性基因(Antibiotic resistance gens,ARGs)过量表达的问题非常值得关注。由于环境管理的缺失，抗生素的滥用常常会在畜禽肠道内诱导和筛选出大量抗性内生细菌，由于畜禽无法将抗生素完全代谢，会以母体化合物或者中间代谢产物的形式排泄到粪便中，因而也会导致抗生素抗性细菌(Antibiotic resistant bacteria,ARB)在蚓粪中高丰度残留和赋存。

生物质炭(Biochar)是生物质材料在完全或部分缺氧的条件下，经热解炭化形成的一种含碳量丰富的一类物质，具有比表面积大、多孔、含有丰富的含氧官能团等特点，对土壤中的污染物具有一定的吸附功能，减少环境污染，改善土壤质量。由于制备生物质炭的生物质材料不同，生物质炭的物理化学性质与吸附污染物的功能存在较大差异，因此有关生物质炭对污染物在土壤环境行为的研究受到越来越多的关注。生物质炭主要以植物源生物质炭为主，包括玉米秸秆、小麦秸秆等秸秆炭和松树、柏树等木片炭，而且秸秆炭比木片炭的空隙更大，吸附能力更优一些。生物质炭可为解决蚓粪等有机肥施用到土壤中抗生素、抗性致病菌及抗性基因扩散的阻控提供一种可行的技术方法。

现有技术存在的主要缺陷是：目前有关于生物质炭的专利研究主要是生物质炭的制备或改性方法，生物质炭肥料的改进与应用，生物质炭对污染土壤的修复及改性生物质炭对重金属的去除吸附等方面，但对生物质炭广谱性阻控畜禽粪便等有机肥料中的抗生素、抗性致病菌及抗性基因这一类新型污染物的研究较少。目前研究重点在于蚓粪施加到农田土壤中可促进农作物生长，但缺少对蚓粪施用到土壤中及种植蔬菜等农作物等过程中造成的抗生素、抗性致病菌及抗性基因扩散传播的阻控措施的探究，对作物生长过程中抗生素及其抗性基因污染的扩散传播这一生态风险几乎没有受到重视。