《有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范 固定化微生物菌劑》編制說明

《有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范固定化微

生物菌劑》（征求意見稿）編制說明

《有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范固定化微生物菌劑》編制組

二〇二四年一月

1工作概況

1.1任務(wù)來源

隨著城市化進(jìn)程發(fā)展速率的加快，發(fā)展期間存在的各類問題對(duì)生態(tài)環(huán)境造成

了一定的危害和影響。十九大生態(tài)環(huán)境保護(hù)的工作的推進(jìn)，需要進(jìn)一步對(duì)當(dāng)前的

環(huán)境污染問題進(jìn)行修復(fù)和治理。土壤是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類不可缺

少和不可再生的珍貴自然資源，更是人類發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的必備條件之一。我國的

土壤污染主要集中于農(nóng)業(yè)發(fā)展及工業(yè)建設(shè)領(lǐng)域，主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展較優(yōu)的區(qū)域，

土壤污染的擴(kuò)散逐漸呈現(xiàn)出由城市向農(nóng)村，局部向整體的趨勢(shì)，對(duì)人民的安全構(gòu)

成潛在的威脅，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)造成直接或間接的影響。為了切實(shí)加強(qiáng)土壤污染防治，

2016年5月28日，國務(wù)院于印發(fā)《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（簡稱“土十條”），

將治理土壤污染確定為向污染宣戰(zhàn)的三大行動(dòng)計(jì)劃之一。2021年11月2日，《中

共中央、國務(wù)院關(guān)于深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見》明確要求以更高標(biāo)準(zhǔn)“打

好凈土保衛(wèi)戰(zhàn)”。污染土壤修復(fù)是當(dāng)今環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域，也是

最具挑戰(zhàn)的研究方向之一。中國的污染土壤環(huán)境生物修復(fù)研發(fā)起步相對(duì)較晚，近

十幾年的研究主要為跟蹤國際土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展。隨著我國全面加強(qiáng)生態(tài)文明建

設(shè)，國家和企業(yè)對(duì)污染治理投入的增加，亟需研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低成本、

強(qiáng)廣譜和高效率的污染土壤生物修復(fù)材料。

近年來，由于化石燃料的使用、石油的泄漏、工業(yè)農(nóng)業(yè)固體廢物的堆積以及

農(nóng)藥的廣泛使用，使得有機(jī)污染物在土壤中長期存在，因這類物質(zhì)具有遺傳毒性、

致突變性和致癌性，而被人們廣泛關(guān)注。由于其疏水性和難降解性，進(jìn)入土壤環(huán)

境后，極易被土壤以物理、化學(xué)和生物等方式吸附滯留、遷移或者分解，常堵塞

土壤孔隙，影響土壤水分流通并改變土壤理化性質(zhì)，還可危害土壤動(dòng)物、植物、

微生物的生長，甚至通過食物鏈傳遞形成人體健康脅迫，從而嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境

安全及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。有機(jī)污染物在自然界中存在著生物降解、光解、

水解等消除方式，使得環(huán)境中的有機(jī)污染物含量始終存在一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，從而保

持在一個(gè)較低的濃度水平上。但是近幾十年來，隨著人類生產(chǎn)活動(dòng)的加劇，破壞

了其在環(huán)境中的動(dòng)態(tài)平衡，使得環(huán)境中的有機(jī)污染物大量地增加。土壤中典型有

1

機(jī)污染物如多環(huán)芳烴，包括萘、蒽、菲、芘等150余種化合物，常見的具有致癌

作用的多環(huán)芳烴多為四到六環(huán)的稠環(huán)化合物。已有研究表明，暴露于多環(huán)芳烴和

紫外照射下會(huì)加速具有損傷細(xì)胞組成能力的自由基形成，破壞細(xì)胞膜并損傷

DNA，致使人體基因發(fā)生突變。美國環(huán)境保護(hù)署(USEPA)將28種多環(huán)芳烴化合

物列為“優(yōu)先污染物”。

修復(fù)技術(shù)的選擇是土壤污染治理過程的關(guān)鍵，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的修復(fù)

技術(shù)將在很大程度上決定最終的修復(fù)效果。當(dāng)前有機(jī)污染土壤治理主要的修復(fù)技

術(shù)包括物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法和生物修復(fù)法，盡管物理及化學(xué)修復(fù)法可取得較

好的修復(fù)效果，但其對(duì)土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)破壞嚴(yán)重，且易造成二次污染；與之

相比，生物修復(fù)里微生物修復(fù)技術(shù)具有環(huán)境友好、成本低、效果穩(wěn)定和不產(chǎn)生二

次污染的優(yōu)點(diǎn)，受到環(huán)境修復(fù)工作者的廣泛關(guān)注，成為目前應(yīng)用廣泛的修復(fù)方法。

而研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌中的芽孢桿菌屬(Bacillus)、分支桿菌屬(Mycobacterium)、假單

胞菌屬(Pseudomonas)等具有較高的石油污染物降解能力；真菌中的白腐菌

(White-rotfungi)、半知菌(Deuteromycetes)等在降解高環(huán)多環(huán)芳烴方面表現(xiàn)突出。

然而，在實(shí)際的工程應(yīng)用中，游離的降解菌易受土著微生物競爭以及外界不利環(huán)

境條件的影響，微生物的活性和修復(fù)效果不佳，單一微生物的降解能力在高水平

污染或不穩(wěn)定的環(huán)境的影響下一般難以正常活動(dòng)，因而在實(shí)際的修復(fù)工程應(yīng)用中

亟待提高微生物的耐受性。

提高微生物活性一種重要方法是固定化微生物技術(shù)，這種技術(shù)起源于上世紀(jì)

60年代初，由固定化酶技術(shù)發(fā)展而來。該方法通過利用物理或化學(xué)手段將游離

的微生物或者酶在限定的空間區(qū)域內(nèi)定位，保持微生物高生物量和活性，機(jī)械強(qiáng)

度更高，增強(qiáng)菌株或酶對(duì)污染環(huán)境脅迫的耐受性，防止其流失，進(jìn)而提高有機(jī)污

染環(huán)境的修復(fù)效率和重復(fù)可回收利用的能力。

影響微生物固定化效果的因素主要包括載體材料、微生物、固定方法和影響

因素。載體材料主要包括石英砂、硅藻土、活性炭等無機(jī)載體材料，殼聚糖、海

藻酸鹽等有機(jī)載體材料，以及聚丙烯腈和蒙脫石復(fù)合、海藻酸鈉和金屬離子復(fù)合

等復(fù)合載體材料，以及一些新出現(xiàn)的，如改性材料、金屬有機(jī)框架材料、生物緩

釋材料等新型載體材料。微生物主要包括細(xì)菌、真菌和藻類。固定方法主要包括

2

吸附法包埋法共價(jià)結(jié)合法交聯(lián)法以及復(fù)合方法，影響因素主要包括微生物因素載

體因素與如環(huán)境因素等其他因素。這些因素交互影響結(jié)合形成固定化產(chǎn)物，最后

將污染土壤凈化成清潔土壤。

固定化方法按照載體與作用方式的不同可分為吸附法、包埋法、交聯(lián)法和共

價(jià)結(jié)合法。吸附法和包埋法是目前最常用的2種方法，其中吸附法的吸附作用包

括物理吸附和離子吸附。物理吸附使用的是硅藻土、活性炭等具有高表面吸附能

力的物質(zhì)。離子吸附是利用微生物帶電的表面特性，通過離子鍵將微生物固定于

帶有相反電荷的固定材料上。包埋法是將細(xì)胞分散到多孔載體內(nèi)部，或利用高聚

物形成凝膠時(shí)將細(xì)胞包埋在內(nèi)部，從而達(dá)到固定細(xì)胞的目的。交聯(lián)法是利用兩個(gè)

功能團(tuán)以上的試劑直接與微生物細(xì)胞表面的反應(yīng)基團(tuán)進(jìn)行交聯(lián)形成共價(jià)鍵、固定

微生物。共價(jià)結(jié)合法是利用固相載體與微生物細(xì)胞表面功能團(tuán)形成化學(xué)共價(jià)鍵來

固定細(xì)胞，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合緊密，穩(wěn)定性較好。

在固定化載體方面，生物炭材料具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大及富含活性

官能團(tuán)等優(yōu)點(diǎn)，其制備原料來源廣和成本相對(duì)低廉，目前在環(huán)境污染控制領(lǐng)域應(yīng)

用廣泛。以生物炭為載體固定化微生物，可以對(duì)污染土壤中優(yōu)勢(shì)降解微生物形成

保護(hù)環(huán)境，減輕有毒物質(zhì)對(duì)其傷害，不但可以有效增加單位體積或重量的微生物

數(shù)量，而且可以提升微生物活性和長效性，從而更好地發(fā)揮對(duì)污染物的生物降解

作用。生物炭作為一種綠色固定化載體，一方面能夠吸附土壤中有機(jī)污染物，阻

止污染物質(zhì)向水體和大氣環(huán)境的擴(kuò)散，另一方面，生物炭通過將污染物質(zhì)吸附到

體內(nèi)，增大微生物與污染物的接觸面積，從而促進(jìn)有機(jī)污染物質(zhì)的生物降解。

微生物固定化技術(shù)的研發(fā)，將有效遏制土壤中有機(jī)污染物的污染情況，如何

推進(jìn)技術(shù)研發(fā)與相關(guān)體系建設(shè)，既是當(dāng)前土地生態(tài)保護(hù)的核心問題，也是區(qū)域可

持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題。

為解決以上問題，2020年本標(biāo)準(zhǔn)文件（以下簡稱“本文件”）項(xiàng)目被國家重

點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“場(chǎng)地土壤污染成因與治理技術(shù)”專項(xiàng)中“中低濃度典型有機(jī)污染場(chǎng)地

生物修復(fù)關(guān)鍵材料與技術(shù)”項(xiàng)目“長效廣譜生物修復(fù)載體與固定化菌劑制備技術(shù)”

課題要求提出、申報(bào)和實(shí)施，在上述現(xiàn)狀和背景下，本文件由南開大學(xué)牽頭，針

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對(duì)微生物固定化技術(shù)和污染場(chǎng)地修復(fù)行業(yè)現(xiàn)狀，結(jié)合國家相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和

規(guī)范的要求，規(guī)定了用于有機(jī)污染土壤生物修復(fù)的固定化菌劑術(shù)語和定義、固定

化菌劑質(zhì)量控制、包裝、貯存和運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)要求等條款。

1.2可行性和必要性分析

微生物固定化技術(shù)用于污染場(chǎng)地修復(fù)的研究取得了一定進(jìn)展。目前國內(nèi)外開

展了一些針對(duì)性研究包括：（1）固化載體材料的改進(jìn)；（2）固定化方法的改進(jìn)；

（3）微生物添加方式的改進(jìn)；（4）固定化效果的影響因素研究；（5）固定化效

果、修復(fù)效率以及環(huán)境安全性評(píng)價(jià)。固定化微生物的主要方法是將微生物和固定

化載體結(jié)合，再通過一定技術(shù)手段將微生物固定到載體上，之后收集產(chǎn)物變成固

定化菌劑，以此菌劑對(duì)土壤中的污染物進(jìn)行降解。一方面，固定化微生物的載體

材料大多具有吸附性，可充當(dāng)吸附劑，將環(huán)境中的目標(biāo)污染物濃縮富集于載體表

面，增加了微生物和污染物接觸的幾率；同時(shí)，載體疏松的孔隙也為微生物胞外

酶提供了聚集的場(chǎng)所，強(qiáng)化了污染物質(zhì)的降解；另一方面，載體材料的孔道也為

微生物的增殖提供了緩沖場(chǎng)所，使微生物免受外界土壤中復(fù)雜因素的直接沖擊；

最后，一些載體也為微生物的生長提供了碳源等營養(yǎng)物質(zhì)，其孔隙也便于空氣、

水分等物質(zhì)向內(nèi)輸送，利于微生物的物質(zhì)交換，使之活性增強(qiáng)。因此，固定化微

生物與其載體之間起到了相互輔助的作用，為污染物的降解提供了相對(duì)有利的條

件。

如今，固定化菌劑已經(jīng)在農(nóng)業(yè)和土壤修復(fù)領(lǐng)域得到了應(yīng)用，但由于固定化方

法多樣，影響終產(chǎn)物的因素眾多，行業(yè)內(nèi)關(guān)于固定化菌劑性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范仍

然較少。目前，土壤施用菌劑的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范文件多集中于固定化肥料，幾乎沒有關(guān)

于土壤修復(fù)領(lǐng)域用于降解土壤污染物的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本文件根據(jù)國家及地方有關(guān)環(huán)

境保護(hù)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，以及微生物菌劑的環(huán)境應(yīng)用和生態(tài)學(xué)特點(diǎn)制定，可以為微生

物菌劑使用提供參考。

微生物固定化菌劑的研發(fā)應(yīng)用，符合國家對(duì)碳中和以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想

的要求，固定化菌劑修復(fù)污染土壤的體系建設(shè)以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范文件的編寫對(duì)于

微生物菌劑在環(huán)境中的持久部署和廣泛應(yīng)用是不可避免的。

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1.3目的及意義

生物技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)是參與污染土壤修復(fù)的重要基礎(chǔ)和環(huán)節(jié)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的編

寫也是環(huán)境保護(hù)部門對(duì)于生物產(chǎn)品制造管理和相關(guān)政策實(shí)施的重要依據(jù)。技術(shù)規(guī)

范的編制以現(xiàn)有研究現(xiàn)狀和技術(shù)水平為基礎(chǔ)，以實(shí)際場(chǎng)地應(yīng)用為導(dǎo)向，以相關(guān)法

規(guī)標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，以逐步建立的制度體系為依托，對(duì)固定化微生物菌劑應(yīng)用作出評(píng)

價(jià)和要求，以期對(duì)有機(jī)污染土壤的環(huán)境修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

目前，有機(jī)污染物對(duì)土壤的污染問題較為突出和嚴(yán)重，且這些污染物本身在

土壤中難以降解去除，使用微生物對(duì)土壤中污染物進(jìn)行降解的研究是當(dāng)前污染土

壤修復(fù)的研究熱點(diǎn)，也是目前最有效的手段，因此開展應(yīng)用污染土壤修復(fù)的微生

物固定化菌劑標(biāo)準(zhǔn)制定相關(guān)工作顯得十分重要，有助于更深一步地推進(jìn)對(duì)于土壤

中有機(jī)污染物修復(fù)的固定化菌劑產(chǎn)品研發(fā)和使用以及后續(xù)污染土壤修復(fù)行為的

評(píng)價(jià)。

而針對(duì)固定化菌劑的規(guī)范化仍然較少，因此本規(guī)范以相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范

為參考，對(duì)微生物固定化菌劑的產(chǎn)品質(zhì)量等相關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定，確定微生物

固定化菌劑的要求及評(píng)價(jià)指標(biāo)。本規(guī)范的制定有望加強(qiáng)土壤中目標(biāo)污染物質(zhì)的去

除效果，具有綠色、環(huán)境友好的特點(diǎn)，且易為公眾所接受。在污染土壤修復(fù)領(lǐng)域

微生物固定策略、修復(fù)機(jī)制及固定化菌劑研究與應(yīng)用進(jìn)展上具有重要意義。

另外，標(biāo)準(zhǔn)的制定對(duì)菌劑的內(nèi)容、范圍和產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)等作出明確規(guī)定，使

菌劑產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)有章可循，形成統(tǒng)一、規(guī)范、有效的工作流程，為相

關(guān)專家部門對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)用提供科學(xué)的管理依據(jù)。本文件將對(duì)污染土壤生物修復(fù)技

術(shù)的推廣應(yīng)用具有重要意義。

1.4編制單位

承擔(dān)單位：南開大學(xué)、北京建筑大學(xué)、上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)、貴州英冠農(nóng)業(yè)生

態(tài)科技有限公司。

編制組主要成員：劉維濤、李劍濤、于淼、銀川、李法云、高大文、梁紅、

王立濤、鄭澤其、周建飛、高正。

5

1.5主要編制過程

2022年5月，在前期開展的固定化微生物項(xiàng)目研究基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了我

國土壤有機(jī)污染情況、固定化技術(shù)研究進(jìn)展、國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)編寫情況等等并展開標(biāo)

準(zhǔn)撰寫。

2022年11月4日，標(biāo)準(zhǔn)起草工作組參加了“有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技

術(shù)規(guī)范復(fù)合固定化菌劑制備”技術(shù)規(guī)范指南立項(xiàng)申請(qǐng)指導(dǎo)會(huì)議，邀請(qǐng)中國環(huán)境科

學(xué)學(xué)會(huì)專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)撰寫注意事項(xiàng)和流程進(jìn)行指導(dǎo)。

2023年1月13日參加“有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范復(fù)合固定化菌

劑制備”技術(shù)規(guī)范指南專家咨詢會(huì)，接受專家意見反饋并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行修改。

2023年1月18日參加“有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范復(fù)合固定化菌

劑制備”技術(shù)規(guī)范指南課題組內(nèi)討論會(huì)議，在課題內(nèi)部范圍對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行討論和修

改。

2023年6月30日收到中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)反饋技術(shù)指南專家修改意見，根據(jù)

專家意見對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行修改。

2023年7月17日，項(xiàng)目組內(nèi)召開標(biāo)準(zhǔn)起草研討會(huì)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)起草專家反饋

意見和討論內(nèi)容，會(huì)后編寫團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)并修改標(biāo)準(zhǔn)題目完成《有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生

物修復(fù)技術(shù)規(guī)范復(fù)合固定化菌劑制備》草案。

2023年12月29日，中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)組織召開團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)，根據(jù)標(biāo)

準(zhǔn)審查專家反饋意見和討論內(nèi)容，會(huì)后編寫團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)并修改標(biāo)準(zhǔn)題目完成《有機(jī)

污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范復(fù)合固定化菌劑制備》征求意見稿。

2024年1月26日，中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)組織召開團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

審查專家反饋意見和討論內(nèi)容，會(huì)后編寫團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)并修改標(biāo)準(zhǔn)題目完成《有機(jī)污

染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范固定化微生物菌劑》征求意見稿。

2制定原則

本文件研究分析國內(nèi)外微生物固定化菌劑的研究現(xiàn)狀與相關(guān)功能評(píng)價(jià)的方

法，在菌劑行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，在編制上遵循“科學(xué)性、實(shí)用性、

系統(tǒng)性”的原則，滿足社會(huì)和市場(chǎng)的要求，填補(bǔ)場(chǎng)地污染修復(fù)領(lǐng)域固定化菌劑標(biāo)

準(zhǔn)的空白。

6

2.1科學(xué)性原則

中低濃度有機(jī)污染物長效廣譜生物修復(fù)固定化菌劑規(guī)范涉及固定化菌劑質(zhì)

量指標(biāo)以及特定指標(biāo)測(cè)定等關(guān)鍵技術(shù)研究，與一般的菌劑規(guī)范相比更具有針對(duì)性，

其專業(yè)技術(shù)含量更高，這就要求在標(biāo)準(zhǔn)編制時(shí)有很強(qiáng)的科學(xué)性，合理安排規(guī)劃菌

劑檢測(cè)方法，使其在標(biāo)準(zhǔn)中有合理的定位，做到不重復(fù)，不遺漏。另外，牽頭單

位上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)在微生物固定化領(lǐng)域具有國內(nèi)領(lǐng)先的研究水平，參編單位的

規(guī)模和數(shù)量上都具有廣泛性。

2.2實(shí)用性原則

標(biāo)準(zhǔn)在編制時(shí)應(yīng)遵循應(yīng)用的原則，以實(shí)地可操作性為導(dǎo)向，制定的技術(shù)要求

應(yīng)明確可行，這是衡量標(biāo)準(zhǔn)編制水平和決定項(xiàng)目走向的重要考核指標(biāo)。在標(biāo)準(zhǔn)編

制期間，選擇測(cè)定指標(biāo)或設(shè)計(jì)試驗(yàn)方法時(shí)，既要充分考慮與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的銜接，又

要根據(jù)規(guī)范對(duì)象的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出合理適用的標(biāo)準(zhǔn)方法。本文件在編制時(shí)盡可能采用

了現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)，將試驗(yàn)方法與之前的研究結(jié)果相結(jié)合，做到合理適用，明確

可操作。

2.3系統(tǒng)性原則

微生物固定化技術(shù)涉及的載體種類多樣，影響結(jié)果的因素眾多，環(huán)節(jié)多，固

定化步驟復(fù)雜，但仍然是一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)的整體。標(biāo)準(zhǔn)在編制過程中要考慮固定化

過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)、步驟，其中所涉及的各項(xiàng)要求都全面的、規(guī)律的在本文件中

得到體現(xiàn)。

3編制依據(jù)

3.1技術(shù)依據(jù)

以國內(nèi)外在生物修復(fù)微生物固定化菌劑領(lǐng)域的研究成果及研究現(xiàn)狀為技術(shù)

依據(jù)。

3.2法律法規(guī)政策依據(jù)

本文件依據(jù)的法律法規(guī)及政策主要有：《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《中

華人民共和國土壤污染防治法》、《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》、《污染地塊土壤環(huán)境

管理辦法》、《農(nóng)用地土壤環(huán)境管理辦法（試行）》等。

7

3.3標(biāo)準(zhǔn)文件依據(jù)

本文件引用下列標(biāo)準(zhǔn)成為本文件的條款，所涉及內(nèi)容完全符合國家對(duì)固定化

菌劑等產(chǎn)品的要求，與相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范無沖突：

GB4789.2食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定

GB20287農(nóng)用微生物菌劑

GB/T23349肥料中砷、鎘、鉻、鉛、汞含量的測(cè)定

HJ736土壤和沉積物揮發(fā)性鹵代烴的測(cè)定頂空/氣相色譜-質(zhì)譜法

HJ784土壤和沉積物多環(huán)芳烴的測(cè)定高效液相色譜法

HJ1021土壤和沉積物石油烴（C10-C40）的測(cè)定氣相色譜法

NY227微生物肥料

NY/T525有機(jī)肥料

NY/T1109微生物肥料生物安全通用技術(shù)準(zhǔn)則

SB/T10317蛋白酶活力測(cè)定法

3.4前期研究依據(jù)

標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位南開大學(xué)及其他參編單位如上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)、北京建筑大學(xué)

和貴州英冠農(nóng)業(yè)生態(tài)科技有限公司對(duì)固定化技術(shù)已掌握一定的前期研究基礎(chǔ)。南

開大學(xué)研發(fā)的改性生物炭吸附-交聯(lián)固定化漆酶已完成實(shí)際多環(huán)芳烴污染土壤修

復(fù)實(shí)驗(yàn)，制備的Fe3O4@NaBC@GA@LC當(dāng)pH在2.5-4范圍內(nèi)的應(yīng)用范圍更廣，

具有較強(qiáng)的耐酸性，在3次操作后活性基本沒有下降，在5次操作后相對(duì)活性仍

保持在78%左右，對(duì)不同環(huán)數(shù)多環(huán)芳烴具有顯著去除效果，在修復(fù)實(shí)驗(yàn)中，固定

化漆酶Fe3O4@NaBC@GA@LC對(duì)2-6環(huán)PAHs的去除率高于原始土壤，其中5

環(huán)PAHs去除率達(dá)到91.36%。；吸附-包埋-交聯(lián)復(fù)合固定化漆酶制備完成（修復(fù)

三氯甲烷污染土壤），制備的SA-BC-LC對(duì)三氯甲烷有顯著去除效果，漆酶負(fù)載

后仍能保持68%的機(jī)械強(qiáng)度，內(nèi)部的孔隙在固定化后大幅增大并且變得致密，為

漆酶分子提供了傳質(zhì)和排氣通道，多孔的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為漆酶的負(fù)載提供了額外

的吸附和交聯(lián)位點(diǎn)，SA-BC-LC固定后耐受性增強(qiáng)，可以重復(fù)使用約5至6次，

儲(chǔ)存50天后，其活性仍保有48%，修復(fù)5小時(shí)后，SA-BC和SA-BC-LC的吸附

率和降解率分別為34.55%、65.45%和31.72%、68.28%，SA-BC-LC處理組最終

8

去除96.32%的三氯甲烷；吸附-包埋-交聯(lián)復(fù)合固定化菌劑制備完成，在使用海藻

酸鈉、聚乙烯醇包埋，堿改性生物炭吸附和氯化鈣交聯(lián)的復(fù)合固定化方法下，研

究制備了固定化多環(huán)芳烴降解菌劑IMB，經(jīng)過響應(yīng)面優(yōu)化產(chǎn)物后，固定化菌劑的

有效活菌數(shù)均能達(dá)到2×109CFUs/g，具有較高的有效活菌數(shù)。上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)

研發(fā)的蘆葦生物炭固定化微生物修復(fù)石油開采區(qū)石油烴污染土壤40天后，土壤

中石油烴去除率達(dá)55.01%,顯著高于單一生物炭(45.82%)和空白處理組(24.83%)；

北京建筑大學(xué)研發(fā)的吸附包埋交聯(lián)復(fù)合固定化酶將苯并[a]芘的濃度從20mg/kg

降低至1.72mg/kg，96h內(nèi)去除率達(dá)91.40%。此外，貴州英冠農(nóng)業(yè)生態(tài)科技有限

公司提供了標(biāo)準(zhǔn)所需的部分試驗(yàn)及經(jīng)費(fèi)。以上數(shù)據(jù)表明，參編單位前期研究保證

了標(biāo)準(zhǔn)的順利編寫。

4標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容及說明

4.1層次框架

本文件編制依據(jù)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，編寫格式嚴(yán)格參照GB/T1.12020標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則的規(guī)定進(jìn)行編制。

本文件由8部分組成，包括：

（1）標(biāo)準(zhǔn)使用范圍的說明

（2）規(guī)范性引用文件

（3）術(shù)語和定義

（4）固定化微生物菌劑質(zhì)量指標(biāo)

（5）采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度

（6）與有關(guān)現(xiàn)行法律、法規(guī)、強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

（7）后續(xù)貫徹措施

（8）其他說明事項(xiàng)

9

4.2標(biāo)準(zhǔn)使用范圍的說明

本文件規(guī)定了用于有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)的固定化微生物菌劑的技術(shù)

要求、檢測(cè)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及包裝、貯存和運(yùn)輸?shù)取?/p>

本文件適用于土壤有機(jī)污染物降解的固定化微生物菌劑。

4.3規(guī)范性引用文件

共引用標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)，見3.3。其中包括標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、導(dǎo)則和測(cè)定方法。

4.4術(shù)語和定義

本文件對(duì)固定化微生物菌劑進(jìn)行了定義。本文件核心術(shù)語“固定化微生物菌

劑”指運(yùn)用物理-化學(xué)方式將特選的微生物固定在選擇的載體材料上，并將其限

制在特定空間區(qū)域內(nèi)高度富集且保持生物活性，在適宜的條件下能夠快速、大量

增殖的微生物制劑。

另外，本文件對(duì)“有效活菌數(shù)”重要術(shù)語進(jìn)行了定義表述，涉及固定化微生

物菌劑的檢測(cè)指標(biāo)，與后續(xù)技術(shù)要求、試驗(yàn)方法等環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)一致。

4.5固定化微生物菌劑質(zhì)量指標(biāo)

4.5.1原料選擇

首先，對(duì)于固定化微生物菌劑的載體材料選擇，需要考慮其物理化學(xué)性質(zhì)、

生物相容性和可持續(xù)性。選擇合適的載體材料可以提高固定化微生物菌劑的穩(wěn)定

性和活性。其次，選擇合適的固定化方法是固定化微生物菌劑生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵

環(huán)節(jié)。按照實(shí)際情況和要求對(duì)固定方法進(jìn)行適當(dāng)組合，保證固定化產(chǎn)物的靈活生

產(chǎn)以及對(duì)復(fù)雜環(huán)境條件的適應(yīng)能力，確保固定化的效果和穩(wěn)定性。在實(shí)際生產(chǎn)中

應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，確保最佳的固定化效果和產(chǎn)品性能。

4.5.2固定化菌劑質(zhì)量控制指標(biāo)

按照固定化微生物菌劑的特點(diǎn)及現(xiàn)有行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀，將產(chǎn)物的規(guī)范指標(biāo)擬定

為菌種性質(zhì)、外觀、有效活菌數(shù)、蛋白酶活性、pH、有機(jī)質(zhì)、細(xì)度、降解率、

汞及化合物含量、鎘及化合物含量、鉻及化合物含量、鉛及化合物含量、砷及化

合物含量和保質(zhì)期，通過上述技術(shù)參數(shù)對(duì)固定化微生物菌劑的質(zhì)量控制作出規(guī)范。

10

根據(jù)工作方案，參考國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)，在本課題開展的微生物固定化

試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過綜合分析討論，確定了相應(yīng)指標(biāo)的試驗(yàn)方法。

4.5.3有效活菌數(shù)的測(cè)定

微生物固定化菌劑主要通過固定在載體上的微生物對(duì)土壤中有機(jī)污染物進(jìn)

行降解，在土壤環(huán)境中，最關(guān)鍵的是菌是否能夠存活，從而對(duì)污染物降解發(fā)揮作

用。因此，把固定化菌劑中有效活菌數(shù)定為測(cè)定指標(biāo)。《農(nóng)用微生物菌劑》標(biāo)準(zhǔn)

中有效活菌數(shù)≥2億CFU/g（菌落形成單位(CFU，Colony-FormingUnits)指單位

體積中的細(xì)菌群落總數(shù)），而固定化載體材料可為微生物提供良好的“庇護(hù)所”

對(duì)于外界不利環(huán)境條件的抵抗力增強(qiáng)，有助于微生物的增殖。固定化菌劑材料中

的海藻酸鈉和聚乙烯醇的生物兼容性好、無毒、容易固定并且有效強(qiáng)化微生物的

固定化效果，可以實(shí)現(xiàn)廣譜化負(fù)載，因此本文件對(duì)固定化菌劑的有效活菌數(shù)要求

設(shè)為液體型不低于5億CFU/g，顆粒型和粉末型不低于2億CFU/g。

4.5.4蛋白酶活性的測(cè)定

微生物具有分解有機(jī)質(zhì)的能力，而在土壤環(huán)境中，由于環(huán)境的差異，微生物

的活性差異很大?；钚允俏⑸锏闹匾碇笜?biāo)，表征微生物進(jìn)行新陳代謝或正

常生理活動(dòng)的能力，這種能力取決于各種物理、化學(xué)和生物因素，以及環(huán)境中的

營養(yǎng)狀況。行業(yè)中微生物活性往往采用微生物活性檢測(cè)試劑盒測(cè)定，而在標(biāo)準(zhǔn)中

微生物活性可以用微生物蛋白酶的活性指標(biāo)來指示。本文件按照SB/T10317《蛋

白酶活力測(cè)定法》中的方法測(cè)定蛋白酶活性。

4.5.5含水率測(cè)定

合適的含水率有利于維持微生物的生物活性，故本文件按照GB20287《農(nóng)

用微生物菌劑》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)固定化菌劑的含水率作出規(guī)定要求粉劑型固定化微生物

菌劑含水率在35.0%；顆粒型固定化微生物菌劑含水率在20.0%。。

4.5.6pH的測(cè)定

酸堿度往往會(huì)導(dǎo)致土壤中營養(yǎng)的有效性發(fā)生變化，降低鉀、鎂、磷等元素的

作用，另外也會(huì)影響土壤結(jié)構(gòu)和土壤中動(dòng)物、植物、微生物的生長。因此，本文

件按照GB20287《農(nóng)用微生物菌劑》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)固定化菌劑的pH作出規(guī)定，要求液

11

體型固定化微生物菌劑的pH在5.0~8.0；粉劑型固定化微生物菌劑的pH在

5.5~8.5；顆粒型固定化微生物菌劑的pH在5.5~8.5。所有類型的固定化微生物菌

劑均不能影響土壤環(huán)境中的pH。

4.5.7有機(jī)質(zhì)的測(cè)定

有機(jī)質(zhì)具有礦化作用、腐殖化作用，是土壤養(yǎng)分的主要來源，促進(jìn)土壤結(jié)

構(gòu)形成，改善土壤物理性質(zhì)，改變土壤孔隙度，提高土壤蓄水能力。故本文件

參考NY227-1994《微生物肥料》對(duì)粉末型和顆粒型的固定化微生物菌劑的有機(jī)

質(zhì)做出規(guī)定，要求粉末型有機(jī)質(zhì)不低于20%，顆粒型有機(jī)質(zhì)不低于25%。

4.5.8降解率的測(cè)定

降解率是評(píng)價(jià)有機(jī)污染土壤修復(fù)效果的重要指標(biāo)，故本文件參考文獻(xiàn)以及

工程實(shí)踐，對(duì)產(chǎn)品的降解率作出規(guī)定，要求產(chǎn)品降解率不低于30%。

4.5.9細(xì)度的測(cè)定

對(duì)固定化微生物菌劑的細(xì)度作出規(guī)定，能更好的發(fā)揮其作用。因此本文件

參考GB20287-2006《農(nóng)用微生物菌劑》對(duì)粉末型和顆粒型固定化微生物菌劑

的細(xì)度做出規(guī)定，要求粉末型固定化微生物粒徑為0.18mm，顆粒型固定化微生

物菌劑粒徑在2.5~4.5mm。

4.5.10汞、鎘、鉻、鉛、砷的測(cè)定

我國污染土壤中的重金屬主要包括汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、砷

(As)、等元素，重金屬進(jìn)入土壤后不能直接被微生物直接降解，因此長期存在

于土壤中，隨著食物鏈的傳遞危害人類健康和危害環(huán)境。本文件參考GB

20287-2006《農(nóng)用微生物菌劑》和GB/T23349-2020《肥料中砷、鎘、鉻、

鉛、汞含量的測(cè)定》進(jìn)行限制規(guī)定，確保固定化菌劑產(chǎn)品在使用過程中無二次

污染，保障固定化菌劑產(chǎn)品符合無害化要求，并最大限度地降低對(duì)土壤和環(huán)境

的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

4.5.11保質(zhì)期的檢驗(yàn)

微生物經(jīng)過固定化后，疏松的載體和固定化結(jié)構(gòu)可以有效提高微生物的生長

效率和存活時(shí)間。根據(jù)相關(guān)資料查詢，菌劑行業(yè)對(duì)粉劑型和顆粒型菌劑的保質(zhì)期

12

要求普遍為120天以上，為體現(xiàn)長效性的目標(biāo)導(dǎo)向，即菌劑的長時(shí)間有效性，因

此根據(jù)調(diào)研，參考GB20287-2006《農(nóng)用微生物菌劑》選擇180天（粉劑和顆粒）

和90天（液體劑型）作為固定化微生物菌劑的保質(zhì)期指標(biāo)要求。

4.5.12檢驗(yàn)規(guī)則

為遵循固定化菌劑的科學(xué)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)原則，首先在樣品的選擇和取樣規(guī)則上

應(yīng)具有代表性，在樣品檢驗(yàn)的程序設(shè)計(jì)上應(yīng)合理，在判定規(guī)則的要求上應(yīng)適應(yīng)微

生物固定化菌劑的特點(diǎn)。因此，在標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)立了批次確定、取樣規(guī)則、檢驗(yàn)分類

和判定規(guī)則四方面的內(nèi)容，對(duì)上述指標(biāo)的測(cè)定相應(yīng)執(zhí)行。

（1）取樣規(guī)則

取樣時(shí)應(yīng)保證樣品具有代表性，采取隨機(jī)抽樣，遵循固定化微生物菌劑的科

學(xué)系統(tǒng)的