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相似文献
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1.
多环芳烃污染土壤的植物-微生物联合修复初探   总被引:4,自引:1,他引:3  
在温室盆栽条件下,通过种植紫花苜蓿单独或联合接种菌根真菌(Glomus caledonium L.)(AM)和多环芳烃专性降解菌(DB),研究了利用植物-微生物强化修复多环芳烃(PAHs)长期污染土壤的效果。试验结果表明,接种菌根真菌和PAHs专性降解菌能促进紫花苜蓿的生长和土壤中PAHs的降解。经过90天修复试验,种植紫花苜蓿接种AM、DB和DB+AM处理的PAHs的降解率分别为47.9%、49.6%、60.1%,均高于只种植紫花苜蓿的对照处理(CK)(21.7%)。另外,随着PAHs苯环数的增加,其平均降解率逐渐降低,但是接种PAHs专性降解菌能够提高4环和5环PAHs的降解率。同时也发现土壤中脱氢酶活性和PAHs降解菌数量越高的处理,土壤PAHs的降解率也越高,这也是种植紫花苜蓿接种微生物能够有效促进土壤PAHs降解的原因。  相似文献   

2.
采用温室盆栽试验,以无芒雀麦(W)为修复植物,研究淀粉(D)不同剂量与无芒雀麦组合对煤矿区多环芳烃(PAHs)长期污染农田土壤修复的影响。结果表明,在土壤中添加淀粉剂量D1、D2培养3个月后,显著促进了土著微生物对煤矿区长期污染农田土壤PAHs的降解。D1、D2处理土壤中16种PAHs总量降解率(16.82%,19.06%)分别比对照CK(11.12%)提高了51.26%和71.40%,尤其对6环PAHs的降解增效最为突出。D2处理对6环PAHs的降解达最高,为37.05%,比CK处理提高了241.01%,且为D1处理的1.77倍。在污染土壤中添加淀粉并种植无芒雀麦(D1+W,D2+W)后,与对照CK、淀粉(D)和种植无芒雀麦单一处理(W)相比,土壤中16种PAHs总量降解率有了明显增加,D1+W与D2+W处理下16种PAHs降解率分别为26.26%和28.39%;在PAHs不同环数中对5,6环PAHs的修复效果提升最为明显,对其它环数PAHs降解效果提升不显著,其中5环和6环PAHs降解率在D2+W组合处理下达到最高,为48.63%和58.32%,比CK处理提高了110.36%和436.82%,比无芒雀麦单一处理提高了27.50%和47.77%。从土壤酶活性角度,淀粉、无芒雀麦单一处理及其组合下的土壤过氧化氢酶活性差异不明显,但均显著高于对照CK处理;无芒雀麦对多酚氧化酶活性有明显的激活作用,且与淀粉组合进一步显著提升了该酶的活性,与D1+W与D2+W组合下的5,6环PAHs降解率达最高相一致。综上,利用淀粉与无芒雀麦的优化组合形式能明显提升煤矿区5,6环PAHs长期污染农田土壤的修复效果,可以作为该区污染土壤修复治理的一种选择。  相似文献   

3.
多环芳烃污染土壤生物联合强化修复研究进展   总被引:10,自引:1,他引:9  
倪妮  宋洋  王芳  卞永荣  蒋新 《土壤学报》2016,53(3):561-571
多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是广泛存在于环境中的一类有毒有机污染物。在PAHs污染土壤修复领域中,运用一些生物化学的方式来强化生物联合修复技术可以有效缩短生物修复的时间,大大提高修复效率,最具发展前景和应用价值。本文主要以植物-微生物、植物-微生物-土壤动物两种生物联合修复方式为对象,结合各自的特点、机理和实例,推断了其修复机制的内在原因,总结了影响土壤中PAHs降解效率的主要因素(包括:PAHs的浓度水平、根系分泌物的种类、外源添加降解菌和土壤动物的数量和种类、菌属或土壤动物之间的种间竞争和部分环境因素等);同时通过综述近年来国内外强化生物联合修复PAHs污染土壤的技术原理、应用成果和存在的一些问题,指出了不同情况下制约PAHs强化降解进程的潜在限制因子(包括:表面活性剂和固定化微生物的添加量、不同表面活性剂的适度混合、载体材料的性质、固定化方式的选取、土壤养分和水分含量等);并强调在进行强化修复的过程中,要注重现场应用和安全性评价,为多环芳烃污染土壤的生物联合强化修复研究提供了理论依据和技术参考。  相似文献   

4.
多环芳烃长期污染土壤的微生物强化修复初步研究   总被引:21,自引:5,他引:16  
本研究通过室内模拟试验,以急性毒性较强的菲(Phe)和遗传毒性较强的苯并[a]芘(B[a]P)为代表性多环芳烃(PAHs)污染物,以不同C源、通气状况和水分条件为调控因子,对PAHs长期污染土壤的土著微生物强化修复进行初步研究。结果表明,搅动处理使污染土壤中Phe和B[a]P的降解率分别达59.44%和26.14%,而淹水处理使两者降解率分别达46.48%和13.27%。添加C源(淀粉和葡萄糖)处理提高了土壤中PAHs的降解率,且随着C源的施用量而增加。同时也发现污染土壤中PAHs降解菌和微生物总量呈正相关,并随着PAHs降解菌数量的增加,土壤中PAHs降解率也随之提高。可见,土壤中PAHs降解速率主要决定于PAHs的降解菌数量。  相似文献   

5.
影响土壤中PAHs降解的环境因素及促进降解的措施   总被引:12,自引:0,他引:12  
土壤中的多环芳烃(PAHs)类有机污染物的生物有效性低,不易降解。本文综述了影响污染土壤中多环芳烃降解的环境因素和促进降解措施的研究进展。影响土壤中多环芳烃降解的因素,包括水分、养分、土壤物理条件等;促进土壤中多环芳烃降解的措施有:向污染土壤添加有机溶剂、利用冯顿反应、添加堆肥和有机物料等。从目前研究来看,应当通过促进多环芳烃从土壤上解吸和培育具有较高多环芳烃降解能力的微生物来促进多环芳烃污染土壤的修复。  相似文献   

6.
腐殖酸与活性污泥对污染土壤联合修复研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用正交试验的方法,研究了表面活性剂溶出和微生物降解联合作用对重金属铜、锌、铅和多环芳烃菲、萘、芘人工老化污染土壤的修复效率。选择腐殖酸为表面活性剂,强化微生物对有机污染物的降解性能,将高效降解菌的降解能力有效地发挥出来;用驯化的活性污泥为土壤生物修复剂,强化腐殖酸对重金属的洗提作用,旨在降低重金属和多环芳烃在土壤中的污染作用,提高修复效率。结果表明,接种2.0%活性污泥,温度为35℃,pH值为6.5,腐殖酸加入量为5mg/g的土壤为最佳修复条件,在此条件下菲、萘、芘的总修复率分别为73.4%,80.5%和68.2%;重金属离子Cu2+,Zn2+,Pb3+的总修复率分别为75.5%,64.2%和71.7%。添加腐殖酸和驯化活性污泥可明显提高土壤中重金属和多环芳烃的修复效率,表明化学溶出与生物降解同时作用于复合污染土壤具有较好的协同作用。  相似文献   

7.
针对城郊农田土壤中多环芳烃和抗生素复合污染的新特征,通过室内模拟土培实验,研究四环素(Tetracycline,TC)胁迫下,降解菌Sphingobium sp.PHE3对长三角典型农田土壤中芘的降解效果和影响机制。研究表明,接种降解菌处理(B)能明显促进土壤中芘的降解,TC的引入可显著抑制土壤中芘的深度降解过程(P0.05)。经过90天培养后,B处理与接菌+添加TC处理(BTC)的降解率分别为40.1%、25.7%,较对照分别提高了23.0倍、14.1倍。通过土壤微生物群落结构多样性分析发现,降解菌数量在经历90天的土壤环境适应期后逐渐快速增加,其数量变化与污染物芘在土壤中含量消减趋势呈负相关;引入芘和四环素对土壤细菌群落结构多样性和功能稳定性具有显著影响(P0.05),然而对土壤真菌群落影响不显著(P0.05)。此外,B和BTC处理条件下,土壤过氧化氢酶活性、荧光素二乙酸酯酶活性和土壤微生物生物量碳氮值显著高于单独添加芘处理(P)和单独添加TC处理(TC),但P处理与TC处理之间无显著差异(P0.05),说明外源污染物(芘或四环素)对于土壤酶活性和微生物生物量碳氮具有显著抑制作用(P0.05),致使降解菌功能作用受到抑制。综上研究结果表明TC可明显抑制土壤中典型四环多环芳烃的微生物降解过程,针对多环芳烃与抗生素复合有机污染农田土壤的微生物强化修复技术有待深入研究。  相似文献   

8.
一株副球菌对污染土壤中多环芳烃的降解研究   总被引:5,自引:1,他引:4  
毛健  骆永明  滕应  李振高 《土壤》2009,41(3):448-453
从受多环芳烃(PAHs)长期污染的土壤中分离到一株降解PAHs的噬氨副球菌(Paracoccus aminovorans)HPD-2.使用HPD-2的菌液对PAHs污染的土壤进行了2周的生物降解试验,结果表明加入HPD-2能够明显提高土壤中PAHs的降解率.加菌土壤中PAHs的总去除率为22.9%,PAHs各组分的降解率在19.5% ~ 36.2% 之间.其中三环PAHs的降解率最高(36.1%),五环次之(26.0%),四环的最低(20.9%).对土壤微生物的计数结果发现,HPD-2的加入显著提高了土壤中细菌的数量,而对放线菌和真菌的影响不明显.PCR-DGGE分析结果表明,降解过程中HPD-2可能成为土壤中的优势菌.以上结果表明该菌株在PAHs污染土壤的生物降解中具有较好的应用前景.  相似文献   

9.
袁静  王青玲  侯金玉  张杰  刘五星  骆永明 《土壤》2020,52(5):948-955
根系分泌物在多环芳烃(PAHs)污染土壤的植物根际修复过程中发挥关键作用,但是向土壤中单独施入根系分泌物化学物质对PAH去除的影响还少有研究。本实验通过土壤微宇宙培养试验和高通量测序技术研究了根系分泌物亚油酸钠对土壤微生物群落及PAHs降解的影响。结果发现,60天后,添加肥料与亚油酸钠处理对土壤中PAHs的去除率为40.6%,显著高于仅施肥处理的17.4%。主坐标分析(PCoA)表明添加亚油酸钠显著改变了土壤微生物群落,土壤细菌和真菌群落组成与仅施肥处理明显分异。此外,亚油酸钠的添加还促进了PAHs降解菌如Marmoricola、Streptomyces、unclassified_Intrasporangiaceae和Kribbella等细菌,以及unclassified_Chaetomiaceae、Mortierella和Humicola等真菌的富集。LEFSe分析表明,Streptomyces、Kribbella和Humicola是添加亚油酸钠处理的主要微生物标记物,且Streptomyces和Kribbella相对丰度与土壤中PAHs含量呈负相关。本研究结果初步揭示了亚油酸钠强化土壤PAHs生物降解的机理。  相似文献   

10.
多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是土壤中一种典型的持久性有机污染物。典型寒区东北地区因农业投入品不合理使用、污灌等造成农田土壤中含有大量致癌、致畸与致突变的多环芳烃,针对寒区气候特征致使农田中微生物降解多环芳烃效果不佳,难以改善农田土壤环境并降低食品风险的关键问题,基于目前常用商品化的降解微生物多来自于温暖地区,且难以适应寒区气候的特性,该研究以PAHs典型污染物-菲(PHE)为研究底物,驯化温度15 ℃,筛选分离出适应寒区低温环境的7株菌。经鉴定及降解性能研究,筛选了3株在温度20 ℃、接种量5%、pH值为8、底物浓度500 mg/L,以及外源物质腐殖酸的促进的条件下PHE降解率达到80%的高效降解耐冷菌。以上3株菌两两之间与三者组合均无拮抗关系。对菌株进行碳源的广谱性分析,菌株对2-5环多环芳烃降解率可达15%~85%之间,在将菌株应用至20 ℃土壤环境时,60 d可降解土壤中75%的PHE。该耐冷菌群适应条件符合寒区农田土壤实际环境,研究结果对黑土地区土壤多环芳烃污染的微生物修复提供了一定的基础资料。  相似文献   

11.
Bioaugmentation is an efficient and eco-friendly strategy for the bioremediation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Since the degrading abilities of soils can greatly alter the abilities of PAH-degrading bacteria, illustrating the potential and mechanism of highly efficient degrading bacteria in different soil environments is of great importance for bioremediation. A PAH-degrading bacterium, Paracoccus aminovorans HPD-2, and two soil types, red and paddy soils, with distinct PAH-degrading abilities, were selected for this study. A soil microcosm experiment was performed by adding pyrene (PYR) and benzo[a]pyrene (B[a]P). Illumina sequencing was used to examine bacterial community structure. The results showed that inoculation with HPD-2 significantly elevated PYR and B[a]P degradation rates by 44.7% and 30.7%, respectively, in the red soil, while it only improved the degradation rates by 1.9% and 11%, respectively, in the paddy soil. To investigate the underlying mechanism, the fate of strain HPD-2 and the response of the indigenous bacterial communities were determined. Strain HPD-2 occupied certain niches in both soils, and the addition of the bacterium changed the native community structure more noticeably in the red soil than in the paddy soil. The addition of PAHs and strain HPD-2 significantly changed the abundances of 7 phyla among the 15 detected phyla in the red soil. In the paddy soil, 5 of the 12 dominant phyla were significantly affected by PAHs and the inoculation of HPD-2, while 6 new phyla were detected in the low-abundance phyla (< 0.1%). The abundances of Massilia, Burkholderia, and Rhodococcus genera with PAH degradation efficiency were significantly increased by the inoculation of HPD-2 in the red soil during 42 d of incubation. Meanwhile, in the paddy soil, the most dominant effective genus, Massilia, was reduced by HPD-2 inoculation. This research revealed the remediation ability and inherent mechanism of the highly effective PAH-degrading strain HPD-2 in two different soil types, which would provide a theoretical basis for the application of degrading bacteria in different soils.  相似文献   

12.
长期施用氮磷钾肥和石灰对红壤性水稻土酸性特征的影响   总被引:16,自引:0,他引:16  
利用34年的长期定位施肥试验,研究不施肥(CK)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾化肥配施石灰(NPK+Ca O)对红壤性水稻土不同形态酸、土壤盐基离子及水稻植株阳离子吸收量的影响,探讨土壤交换性H+和Al3+占交换性酸的比例、土壤盐基离子、植株带出阳离子数量与土壤酸度的关系。结果表明,长期NPK处理早、晚稻土壤p H较CK处理分别降低0.2和0.3个单位,交换性酸提高2.3倍和4.2倍,水解性酸提高35.4%和40.0%;NPK+Ca O处理早、晚稻土壤p H较NPK处理分别提高0.5和0.7个单位,较CK处理分别提高0.3和0.4个单位,交换性酸、水解性酸均显著低于NPK和CK处理(p0.05)。土壤交换性H+、Al3+含量高低顺序均为NPK+Ca OCKNPK。土壤交换性盐基离子以交换性Ca2+所占比例最大(81.8%~89.3%),NPK+Ca O处理交换性Ca2+较CK和NPK处理分别提高40.1%和62.9%。交换性Ca2+、交换性盐基离子、盐基饱和度与土壤p H正相关,与交换性酸、水解性酸负相关,交换性Mg2+与交换性酸、水解性酸负相关,交换性Na+与水解性酸负相关。植株移出带走的钙、镁、钾、钠离子量及其总量对土壤p H、交换性酸和水解性酸有一定影响,但其相关性均不显著。研究表明长期施用化肥条件下通过配施石灰可有效缓解稻田土壤的酸化,促进酸性稻田土壤的生态修复与改良。  相似文献   

13.
采用盆栽试验法,研究了苏丹草对土壤中菲、芘的去除效果,及植物和微生物在去除土壤菲、芘中的交互效应。结果显示,在试验浓度范围(0-322.06mg·kg^-1内,土壤~苏丹草系统(TR,)对菲、芘的去除效果明显。种植苏丹草60d后,土壤菲、芘去除率分别为73.07%-83.92%、63%~77.62%;平均去除率分别比对照1(无植物,不加0.1%NaN3)高55.58%、50.71%,比对照2(无植物,加0.1%NaN3)高72.71%、66.57%,说明种植苏丹草可以促进微生物对土壤中芘、菲降解。土壤酶活性测定结果也显示,酶活性越高,污染物降解率越高,反之亦然。因此,植物一微生物间的交互效应是土壤中多环芳烃降解的主要途径。  相似文献   

14.
For years, biochar has been successfully used for the remediation of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) in contaminated soils, not only for improving their removal from soil but also for reducing their uptake by crops. However, the underlying mechanism of biochar application reducing PAH uptake and accumulation in winter wheat remains unclear. Pot trials were conducted on a PAH-contaminated soil amended with bamboo biochar, coconut shell biochar,and maize straw biochar(MSB) for an entire gro...  相似文献   

15.
多环芳烃污染土壤真菌修复进展   总被引:6,自引:0,他引:6  
吴宇澄  林先贵 《土壤学报》2013,50(6):1191-1199
多环芳烃是一类具有致癌、致畸、致突变效应的化合物,主要通过生物质和化石燃料的不完全燃烧产生,过量的排放可能导致土壤污染。现有多环芳烃污染土壤的生物修复大多利用细菌的降解功能,真菌的修复潜力尚未被充分认识。真菌是土壤生态系统的重要组成部分,具有极高的多样性。多种真菌,主要是担子菌和子囊菌具有降解多环芳烃的能力,它们通过细胞内的细胞色素P450氧化酶、细胞外的木质素水解酶及胞外聚合物系统作用于多环芳烃;某些真菌与植物形成共生菌根,以协同方式实现污染物的降解。由于真菌降解多环芳烃的特点,其在减少土壤高环多环芳烃含量、降低多环芳烃毒性方面具有独特的优势。本文综合介绍了多环芳烃降解真菌的多样性和降解机制,对现有的真菌土壤修复技术进行了总结,针对目前真菌修复中存在的问题作了进一步讨论,并对真菌修复的未来发展趋势提出了展望。  相似文献   

16.
李力  陈明茹  张久红  张军  黄应平  袁喜  李萌 《土壤》2022,54(5):1058-1063
本文通过土壤腐解试验研究外源添加水稻或玉米秸秆对多环芳烃(PAHs)污染土壤CO2-C释放和污染物去除率的影响,同时清晰秸秆腐解中间产物溶解性有机碳(DOC)与土壤PAHs降解的关系。结果表明:秸秆添加处理促进了PAHs污染土壤CO2-C的释放,以玉米秸秆提升效果较好。外源添加秸秆显著增加了土壤DOC含量,且增加幅度随秸秆添加量的增加而增大;水稻秸秆对土壤DOC含量的提升幅度较大。与对照相比,秸秆添加处理下土壤菲、芘残留量均显著降低,菲、芘去除率显著增加,去除效果:玉米>水稻,高量>低量,菲>芘;与对照相比,添加高量玉米秸秆处理(PY15)对土壤菲、芘去除率的增加幅度分别为91.7%和182%。此外,在一定范围内土壤DOC含量与PAHs去除率呈正相关关系。可见,农作物秸秆,尤其是玉米秸秆添加可提升PAHs污染土壤有机碳矿化,亦可在提升土壤DOC含量的同时促进污染土壤PAHs的降解。  相似文献   

17.
硝化抑制剂对毛竹林土壤N_2O排放和氨氧化微生物的影响   总被引:4,自引:3,他引:1  
为了探索硝化抑制剂在毛竹生产中的施用技术,通过培养试验研究3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)和双氰胺(DCD)两种硝化抑制剂对毛竹林施用尿素后土壤N2O排放、氮素转化和相关氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)群落结构和丰度的影响。试验设(1)对照(CK)、(2)单施尿素(Urea)、(3)尿素+1%DMPP(DMPP占总N的1%,下同);(4)尿素+1.5%DMPP;(5)尿素+10%DCD;(6)尿素+15%DCD等6个处理,测定N2O的排放动态以及气体排放转折点时的土壤特征指标。结果表明:与单施尿素相比,160 d的时间内两种DMPP用量处理的土壤N2O累积排放减排幅度均为54%,而10%DCD和15%DCD处理的土壤分别减少28%和41%。DMPP和DCD处理50 d和90 d时土壤的NH4+-N含量均显著高于(p0.05)单施尿素处理,而NO3--N含量和表观硝化率则恰好相反,但两种抑制剂间无差异。DMPP处理的AOB群落结构的变化从10 d开始显现,至50 d和90 d时仍保持明显的抑制状态,而DCD处理则至90 d时抑制作用基本消失。单施尿素AOB功能基因(amo A)的丰度均显著高于硝化抑制剂处理(90 d时尿素+10%DCD处理除外);在整个培养期内,尿素和对照土壤的AOA群落结构相似,硝化抑制剂反而增加了AOA功能基因的丰度,表明硝化抑制剂对AOA丰度无明显抑制作用。即两种硝化抑制剂主要通过抑制AOB起作用;调节土壤p H至中性范围,并在1%DMPP施用条件下,硝化抑制剂的抑制效果最显著。  相似文献   

18.
土壤环境中多环芳烃的微生物降解及联合生物修复   总被引:6,自引:2,他引:4  
邹德勋  骆永明  徐凤花  滕应  李振高 《土壤》2007,39(3):334-340
研究土壤环境中持久性有机污染物的生物降解及其生物修复技术是当今国际环境修复科学技术前沿领域的重要课题。本文重点论述了土壤环境中持久性有机污染物多环芳烃的微生物降解机理及其在生物修复中的应用等,并结合当前研究进展,展望了基于多种修复措施相结合的多环芳烃污染土壤联合生物修复工程技术的开发与应用前景。  相似文献   

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