本技术介绍了一种植物修复技术，通过调控根系分泌物来治理根际微生物中的药物污染。该方法依据环境特征和药物污染物浓度，调整人工根系分泌物的配比，选择适宜的湿地植物进行培养，并利用人工分泌物和药物污染物驯化根际药物降解菌。通过将这些降解菌添加到植物根际，并定期投放人工分泌物，实现对根际药物降解菌的持续调控。该技术提高了对不同环境介质中药物污染物的去除效率，具有多样化的应用场景、灵活的处理规模、良好的持续性，且受环境因素影响小，同时促进有机废物和工业废水的资源化利用。
背景技术
近年来，随着药物生产及消耗量的不断增加，大量药物残留通过污水处理厂尾水、生活垃圾、动物排泄物、污泥施肥、养殖废水等途径进入各种环境介质中(如地表水体、沉积物、土壤等)。环境中赋存的各类药物给生态环境和人类健康带来风险，例如，抗生素通过动植物的吸收进入食物链，随着其在动植物体内不断富集，不仅对动植物产生危害，甚至可能导致抗性基因的产生从而危害人类健康。据报道，在水环境药物风险排序中，抗生素、消炎药、抗高血压药、抑精神病药等药物风险级别高，排在前十的药物有双氯芬酸(消炎药)、红霉素(抗生素)、青霉素(抗生素)、阿奇霉素(抗生素)、阿莫西林(抗生素)、头孢氨苄(抗生素)、对乙酰氨基酚(退烧药)、布洛芬(消炎药)、吲哚美辛(消炎药)、头孢噻肟(抗生素)。鉴于此，环境中药物污染物的治理需要高度重视，探索高效、绿色、可持续的治理技术有重要意义。
植物修复是响应“双碳”的低能耗、低碳技术，对环境友好。该技术通过植物及其相关微生物的稳定、降解、吸收、转化等作用，去除水体、土壤等环境中的污染物，对于有机污染物来讲，根际微生物在其降解过程中发挥着关键作用。截止目前，用于药物污染物治理的植物修复技术主要是人工湿地，常见于污水处理，已有不少研究验证了该技术的可行性，例如，某研究使用芦苇及美人蕉构建复合垂直流型人工湿地处理小城镇污水，发现四环素、土霉素和金霉素去除率均达到了80％以上。然而，将植物修复技术应用于地表水体、淤泥、土壤等环境介质中药物污染物的治理还鲜见报道。鉴于这些环境介质的复杂特性、药物污染物浓度级别低、以及气候等因素的影响，已有的相关报道发现植物修复技术处理药物的效率较低，亟需进行改进以提高效率从而推广植物修复技术用于药物治理的应用领域。
根际微生物，是指紧密附着于根际土壤颗粒中的微生物。根系分泌物是植物根系向生长介质分泌的糖、有机酸、氨基酸、脂肪酸、次生代谢产物等物质，可以作为根际微生物的碳源和信号物质招募并塑造根际微生物。植物在干旱、营养缺乏、重金属、有机污染物等非生物胁迫下，根系分泌物的组分会发生明显变化，从而吸引可以抵御胁迫的有益微生物在根际定殖。环境中的药物污染物对于植物来说属于非生物胁迫范畴，理论上，在药物胁迫下植物的根系分泌物会发生相应改变，从而调控根际微生物群落以减轻药物的影响。但是，基于此机制以降解环境中药物的相关技术还未见报道。
经检索，有关“根系分泌物”或“根际微生物”降解药物污染物的专利包括：(1)利用根系分泌物强化湿地耦合系统去除地表水中抗生素的系统及方法(申请号201510559543.1)，该发明是关于生物膜电极池、根系分泌物生成区、微生物燃料电池型人工湿地的耦合系统，侧重利用根系分泌物提高产电型人工湿地的产电性能从而提高生物膜电极池降解抗生素的能力。(2)强化人工湿地去除药物残留物并防止耐药菌扩散的装置(申请号201510351628.0)，该发明是关于芦苇塔、微生物燃料电池型人工湿地、电化学反应区的耦合系统，侧重利用根系分泌物促进产电菌的生长，在促进药物降解的同时提高产电性能，并在电化学反应区抑制耐药菌的生长。上述两个专利皆关注了根系分泌物改进微生物燃料电池型人工湿地性能的作用，但未明确哪些根系分泌物组分发挥关键作用，未提及人工湿地中根系分泌物提高根际微生物降解药物的作用，并且由于微生物燃料电池的限制应用规模有局限性。(3)由植物与降解菌联合修复镉及土霉素复合污染土壤的方法(申请号201510708559.4)，该发明在温室环境中利用盆栽植物修复受污染土壤，通过灌根接种土霉素降解菌液提高土霉菌的降解，该发明讲述的是温室环境盆栽实验，应用规模前景并不清晰，并且技术侧重微生物菌液对污染物的降解，菌液的可持续来源并不明确。综上可知，需要探索一种能够从环境介质中有效去除药物污染物、应用场景灵活、可大规模推广的植物修复技术。
实现思路