生物表面活性劑-微生物強化紫花苜蓿修復多環芳烴污染土壤
摘要:在溫室盆栽(zai)條件(jian)下,通過單獨或聯合添加(jia)生物表面活(huo)性劑(ji)鼠(shu)李糖(tang)脂(RH)和(he)(he)(he)接(jie)(jie)種(zhong)多環(huan)芳烴專(zhuan)(zhuan)(zhuan)性降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)菌(DB),研究了利用生物表面活(huo)性劑(ji)-微生物強化紫(zi)花苜蓿(xu)(xu)(MedicagosativaL.)修復多環(huan)芳烴(PAHs)長(chang)期污染土壤的(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)。結果(guo)表明(ming),添加(jia)鼠(shu)李糖(tang)脂和(he)(he)(he)接(jie)(jie)種(zhong)PAHs專(zhuan)(zhuan)(zhuan)性降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)菌能促進紫(zi)花苜蓿(xu)(xu)的(de)(de)(de)生長(chang)和(he)(he)(he)土壤中(zhong)PAHs的(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)。培養(yang)90d后,RH、DB處理的(de)(de)(de)PAHs的(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)率(lv)(lv)分別(bie)為30.0%和(he)(he)(he)49.6%,均高(gao)于對(dui)照處理(CK)(21.7%)。RH+DB處理PAHs的(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)率(lv)(lv)最高(gao)達53.9%,說(shuo)明(ming)鼠(shu)李糖(tang)脂和(he)(he)(he)PAHs專(zhuan)(zhuan)(zhuan)性降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)菌協同(tong)(tong)作用顯著(zhu)。另外,隨著(zhu)PAHs苯環(huan)數的(de)(de)(de)增加(jia),其平均降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)率(lv)(lv)逐漸降(jiang)(jiang)低,但是(shi)接(jie)(jie)種(zhong)PAHs專(zhuan)(zhuan)(zhuan)性降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)菌能夠提高(gao)4環(huan)和(he)(he)(he)5環(huan)PAHs的(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)率(lv)(lv)。同(tong)(tong)時(shi)也(ye)發現土壤中(zhong)脫氫酶活(huo)性和(he)(he)(he)PAHs降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)菌數量越高(gao)的(de)(de)(de)處理,土壤PAHs的(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)率(lv)(lv)也(ye)越高(gao)。所以添加(jia)鼠(shu)李糖(tang)脂和(he)(he)(he)接(jie)(jie)種(zhong)PAHs專(zhuan)(zhuan)(zhuan)性降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)菌能夠有效(xiao)促進土壤多環(huan)芳烴降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)。
關鍵詞:多環(huan)芳(fang)烴,污染土壤(rang),紫(zi)花苜蓿,生物表面活性劑(ji),多環(huan)芳(fang)烴專性降解菌
多(duo)(duo)環(huan)(huan)芳烴(polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)是2個(ge)(ge)或2個(ge)(ge)以上的(de)(de)(de)芳香環(huan)(huan)稠和在(zai)(zai)一(yi)起的(de)(de)(de)一(yi)類惰性(xing)較強(qiang)、性(xing)質穩定(ding)的(de)(de)(de)持久性(xing)有(you)(you)機污(wu)染(ran)物。低環(huan)(huan)的(de)(de)(de)PAHs(<4環(huan)(huan))有(you)(you)劇(ju)烈(lie)的(de)(de)(de)毒性(xing),高環(huan)(huan)的(de)(de)(de)PAHs(≥4環(huan)(huan))具有(you)(you)強(qiang)致(zhi)畸性(xing)、致(zhi)突變性(xing)。土壤中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)多(duo)(duo)環(huan)(huan)芳烴,隨著苯環(huan)(huan)數的(de)(de)(de)增(zeng)大,其(qi)降(jiang)解(jie)(jie)速(su)率越來(lai)越低。低環(huan)(huan)的(de)(de)(de)PAHs(奈、菲、蒽(en)、芴(wu))在(zai)(zai)土壤中(zhong)(zhong)能較快地被(bei)降(jiang)解(jie)(jie),存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)時(shi)間較短(duan);而高環(huan)(huan)的(de)(de)(de)PAHs則難以降(jiang)解(jie)(jie),在(zai)(zai)土壤中(zhong)(zhong)較穩定(ding),嚴重危害(hai)農產品安全和人類健康(kang)。很多(duo)(duo)國家已(yi)把PAHs列入優先控制有(you)(you)毒有(you)(you)機物黑(hei)名(ming)單。修復PAHs污(wu)染(ran)土壤尤其(qi)是高環(huan)(huan)PAHs污(wu)染(ran)土壤已(yi)成(cheng)為目前國內外土壤與環(huan)(huan)境學界(jie)共(gong)同關(guan)注的(de)(de)(de)熱點之一(yi)。
目前,關于修(xiu)復(fu)(fu)PAHs污(wu)染(ran)(ran)土(tu)(tu)壤(rang)大多是將PAHs污(wu)染(ran)(ran)物添加到土(tu)(tu)壤(rang)中進行模擬研(yan)究(jiu),因為(wei)(wei)新(xin)添加污(wu)染(ran)(ran)物與土(tu)(tu)壤(rang)殘留污(wu)染(ran)(ran)物的(de)活(huo)性(xing)往往存(cun)在差異,故直(zhi)接針(zhen)對PAHs長期(qi)(qi)污(wu)染(ran)(ran)農(nong)田土(tu)(tu)壤(rang)進行修(xiu)復(fu)(fu)可能更具(ju)有研(yan)究(jiu)價值(zhi)。鑒(jian)于此,本試(shi)驗以PAHs長期(qi)(qi)污(wu)染(ran)(ran)農(nong)田污(wu)染(ran)(ran)土(tu)(tu)壤(rang)為(wei)(wei)研(yan)究(jiu)材料,重點分析了生物表面活(huo)性(xing)劑-PAHs專(zhuan)性(xing)降(jiang)(jiang)解菌強化紫花苜(mu)蓿對PAHs的(de)降(jiang)(jiang)解及其與酶活(huo)性(xing)、PAHs降(jiang)(jiang)解菌數(shu)量的(de)關系,以期(qi)(qi)為(wei)(wei)農(nong)田土(tu)(tu)壤(rang)中PAHs降(jiang)(jiang)解的(de)原位(wei)修(xiu)復(fu)(fu)技術(shu)提供(gong)科學依據。

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