尽管不同病原微生物在土壤中的存活时间长短不一，但都是有限的，都与土壤理化性质、光照时间、暴露条件、温度和湿度、微生物区系和抗生物质以及噬菌体等因子有关。在了解了土壤生物污染的危害机理之后，就可以根据各种病原微生物和寄生虫的特点来寻找适当的方法进行防治。只要我们研究出致病菌的敏感因子，有针对性地把这些因子控制在不适宜病原微生物生长条件的范围之内，就有可能有效地降低他们在土壤中的存活时间，达到灭菌杀毒的目的。概括而言，在土壤生物污染的预防与控制中，应该加强污染源管理和污染土壤治理，切断各种病原微生物和寄生虫的传播途径。按照污染物进入土壤的途径和污染类型，土壤生物污染防治可从以下几方面着手：

(1)污水科学化灌溉

在利用废水灌溉农田之前，应按照《农田灌溉水质标准》规定的标准进行净化处理，特别是含有病原体的污水(如医院、生物制品厂等)，必经严格消毒后才能用于灌溉。

(2)废物无害化施肥

采取堆肥、制沼气和消毒等措施，对粪便和垃圾等进行无害化处理，使污泥、粪便和垃圾中的有机物转化成富含植物营养物的腐殖质，有效地去除病原体和寄生虫卵等污染物。污泥必须通过灭活处理达到无害化的卫生要求，才能进行土地利用(郑国砥等2009)。

(3)修复污染土壤

筛选高效安全的化学、生物修复剂，研究修复剂生产制备方法和土壤中病源性生物污染控制和修复技术，建立高效修复剂的安全使用和环境安全性评价方法，集成土壤生物污染控制和修复成套技术体系，并开展农田规模的应用示范。

(4)预防植物入侵

完善国际植物保护公约等相关国际条约，减少漏洞；切断外来生物的侵入通道；建立国际生物监控体系和数据库；控制自然资源管理者对外来物种的引进，如牧区外来饲料植物和用作土壤保护的外来草种；提高人们整体生态意识，使人们了解当地自然风景的价值，抵抗外来生物的侵入。

(5)控制病菌气载

空气中的悬浮物有相当一部分来自土壤，形成了包括细菌和病毒在内的很多气载病原微生物，能够通过空气传播到很远的距离，造成传染病的流行。例如，1981年口蹄疫病毒(FMDV)由法国布列塔尼以惊人的速度通过空气传到英格兰南部；2001年美国由于气载炭疽引起不少患者死亡。空气传播最难控制，应该避免或减少病原菌进入气载，注重水土保持和植被覆盖度。

由此可见，土壤生物污染的预防与控制，最为关键的是做好以下四点：①重视生物污染，提高全民认识，加强源头监管；②加强各级立法，规范各种生物污染管理；③加强生物污染的检测，做好污染识别与危险分类；④各种控制和修复生物污染的新技术、新方法的应用。

根据生产实践的需要，这里重点讨论无害化堆肥技术与生物防治技术。

一、无害化堆肥技术

固体废弃物的概念是相对的，只是一种习惯性称谓，是可以依据条件的变化而变为资源的，如某些工业废弃物经过简单挑选加工后即可以重新用作原料。显然，将固体废弃物中可利用的那部分材料充分回收利用是控制固体废弃物污染的最佳途径。我国目前处理固体废弃物的发展趋势是从无害化走向资源化，资源化以无害化为前提，无害化和减量化以资源化为归宿。其中，堆肥技术是较好实现固体废物减量化、无害化和资源化的处理方式。所谓堆肥就是在人工控制条件下，通过微生物的作用将大分子物质分解为作物能吸收利用的小分子物质，有机废弃物被矿质化、腐殖化和无害化的过程。简言之，堆肥就是有机物稳定化的过程(吴遥远等2007)，一些有机物类农业废弃物经过适当处理后可转化成优质肥料。

(一)堆肥方式

垃圾堆肥是指生活垃圾中的有机废弃物在控制条件下经微生物的生物化学降解后所制得的产品，它是腐殖质含量很高的疏松物质，有人将垃圾堆肥后的产物称为“腐殖土”。影响堆肥进程和堆肥质量的因素很多，根据堆肥过程中微生物对氧的需求关系可分为厌氧堆肥与好氧堆肥两种方法：

(1)厌氧堆肥法

厌氧堆肥法也称普通堆肥法，在厌氧条件下进行堆制，一般采用坑式堆肥，即挖一个长方形坑，将秸秆、粪尿、动植物氮素源和土等有机肥料进行层层堆积，经过1～2个月，肥料即能腐熟。这种堆肥方法造肥方便，但需时较长，腐熟程度不均。

(2)好氧堆肥法

好氧堆肥法也称高温堆肥法，即在有氧条件下，以好氧菌(含嗜温菌和嗜热菌两类)为主的微生物对有机废物进行吸收、氧化和分解的生化降解，微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成为新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体的过程。

现代堆肥工艺多为好氧堆肥，工艺流程主要是前处理一主发酵(一次发酵)一后发酵(二次发酵)一后处理一储存。堆肥原料中好氧微生物降解过程依温度变化大致分成升温、高温和降温三个阶段，升温阶段嗜温菌活跃，高温阶段嗜热菌活跃，降温阶段嗜温菌再占优势，使难降解的有机质进一步分解，腐殖质不断增多且趋于“稳定”，堆肥便进入腐熟阶段。现代堆肥具有堆肥温度高、基质分解比较彻底、堆制周期短和异味小等优点而被广泛采用，在生产实践中又可进一步分为露天堆肥和快速堆肥两种方式。露天堆肥即在好的天气条件下，将秸秆、粪尿、动植物残体和污泥等按照一定的比例，加入一些含高温分解细菌的粪(如骡马粪或其浸出液)或已发酵的堆肥进行堆积；堆肥内的温度调控在60℃左右，时间持续大约半个月，这样能充分杀死堆肥中的病原菌、寄生虫卵及杂草种子等。快速堆肥技术是为了适应快速处理大量有机废弃物的需要而发展形成的，其中主发酵是整个生产过程的关键，应控制好通风、温度、水分、C/N比、C/P比及pH等发酵条件(杨柳燕等2003)。

(二)堆肥的效果

河南洛阳郊区在粪便进行无害化处理后用于菜田施肥，对土壤、蔬菜的污染状况、相应人群肠道传染病、肠道寄生虫病发病情况的调查表明，与对照区相比，菜田土壤大肠埃希菌值和寄生虫卵污染率明显下降；蔬菜受粪大肠菌群污染程度及受肠道致病菌和寄生虫卵污染率明显降低；两年的肠道传染病发病率分别为1.905％和1.64％，明显低于对照区的3.92％和4.24％；中小学生蠕虫卵感染率为17.0％，同对照区29.0％相比，具有显著性差异。另对潘阳湖区进贤县一土源性线虫高度流行区粪便进行无害化处理后，也有效降低了土壤中土源性线虫卵的污染率和污染度，并取得显著降低人群感染的效果(姜唯声等2008)。

虽然堆肥是杀灭粪便病原微生物非常有效的手段，但处理不当仍可能有环境与公共安全的风险口另一个值得关注的事实是一些病原微生物，如沙门氏菌及大肠埃希菌在离开寄主(人或动物)后，可以在堆肥中再度繁殖。因此，当堆肥翻堆不彻底，使部分物料未经受高温或高温时间太短，或腐熟堆肥又与生粪接触，使腐熟堆肥重新受到病原菌的污染，这些病原菌就会繁殖起来。有研究表明，即使存在很少量的病原菌，只要堆肥中C,N和水分适宜且竞争微生物缺乏，就会迅速增殖起来。堆肥中常见的病原微生物有伤寒杆菌、沙门氏杆菌、大肠埃希菌、志贺氏杆菌和结核分枝杆菌等，在成熟的堆肥产品中，务必杀灭上述病菌(Nicholson et al. 2005,Unc et al. 2006)。一些常见的病原微生物的致死温度及忍受时间见表8-13。

表8-13 常见病原微生物的致死温度及忍受时间

德国的法律规定，为确保堆肥中病原微生物无环境风险，堆肥需满足3个要求：一是堆肥程序必须符合法定程序；二是堆肥过程需要符合过程管理要求，即有详细的记录；三是堆肥产物符合法定标准。此外还指定沙门氏菌Seftenberg W775作为检测堆肥是否符合卫生安全的标志性菌株，要求从堆肥终产品中取出的50 g样品检不出该菌株。我国国家标准《城镇垃圾农用标准》(GB 8172-1987)中虽然规定了大肠埃希菌值以及蛔虫卵数量等卫生指标，在《城市生活垃圾好氧静态堆肥处理技术规程》(CJJ/T 52-93)中也规定了堆肥的操作程序，但对大量未经处理就直接施入农田的粪便中致病微生物存在数量以及可能产生的环境风险缺乏研究，同时对有机肥质量也缺乏必要的市场监管。笔者以粪大肠菌群、大肠菌群和沙门氏菌等三类常见的典型粪源性人畜共患病原菌为例，对江苏省内部分有机肥企业生产有机肥半成品(已完成堆肥发酵）和商品有机肥样品的调查，发现无论是有机肥半成品还是商品有机肥均有这三类典型病原菌的检出(如沙门氏菌最高检出浓度达到2.19×10⁶ MPN/g)，但商品有机肥的检出率和检出的病原菌数量较有机肥半成品低。推测这些肥料样品中仍有粪大肠菌群及大肠菌群的残留超标，可能是由于堆肥发酵过程中病原菌杀灭不彻底或生产过程中被新鲜粪便污染所致(王一明2010)。因此，有必要对堆肥的工艺进行标准化管理，确定合适的监测指标和评测系统。