強(qiáng)化蜈蚣草富集砷的微生物菌劑開發(fā)及修復(fù)應(yīng)用.pdf

1、砷是自然界中分布廣泛的類金屬元素,其化合物是常見的有害物質(zhì),能引起多種疾病,甚至癌變。土壤中的砷不僅可以進(jìn)入食物鏈威脅人體健康,而且還可以進(jìn)入大氣和水體造成二次污染。目前,采用植物和微生物聯(lián)合修復(fù)污染土壤日益受到學(xué)術(shù)界的重視,在實(shí)驗(yàn)室和小規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)實(shí)驗(yàn)中也取得了一定效果。因此開展植物微生物田間修復(fù)具有重要的意義。
　　 本文對(duì)我國典型工業(yè)城市工業(yè)影響區(qū)土壤進(jìn)行調(diào)查,初步揭示當(dāng)?shù)氐耐寥牢廴緺顩r及其對(duì)健康的威脅。同時(shí)以砷超積累植

2、物蜈蚣草(Pteris vittata L.)和砷還原茵(F2-As、F2、C13)為供試材料,在田間條件下研發(fā)植物-微生物修復(fù)砷污染土壤的現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)技術(shù),以及配套的微生物菌劑制備技術(shù)。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.揭示了我國南方典型工業(yè)城市湖南郴州,冶煉、焦電、煤礦三類工業(yè)影響區(qū)土壤重金屬和PAHs賦存特征,研究發(fā)現(xiàn)As是三類工業(yè)影響區(qū)最為普遍的污染物。
　　 2.研制了促進(jìn)蜈蚣草修復(fù)砷污染土壤的微生物固體菌劑,篩選出固

3、體載體的最佳配比為:草炭土、鋸末、稻殼、活性碳質(zhì)量百分比:30:25～30:25～30:10～20時(shí)最適合微生物生長。載體的菌劑吸附量達(dá)到108～109個(gè)/克。菌劑能顯著提高蜈蚣草的修復(fù)效率。施加菌劑后蜈蚣草地上部生物量提高了16.8％。蜈蚣草地上部砷吸收量比對(duì)照提高了41.11%,顯著提高蜈蚣草的吸收砷的量。
　　 3.在田間條件下,施加外源微生物菌劑提高了蜈蚣草的生物重和砷的濃度,提高了蜈蚣草地上部和地下部對(duì)砷的累積量,除C

4、13處理外,其余施菌處理中蜈蚣草地上部的砷累積量均顯著高于對(duì)照,各處理間F2-As處理蜈蚣草體內(nèi)砷累積量最高,為308mg/m2,約為對(duì)照的1.59倍,并與其他菌劑處理累積量具有顯著性。修復(fù)效率達(dá)到3.39%-6.66%而對(duì)照僅為2.84%。
　　 4.在田間試驗(yàn)下,外源微生物能影響蜈蚣草體內(nèi)及土壤中砷形態(tài)的變化。90 d后,各菌劑處理組均能使蜈蚣草地上部As(Ⅲ)含量增加,以F2增加最高是對(duì)照的1.36倍。土壤中的砷形態(tài)仍以A

5、s(Ⅴ)為主,微生物對(duì)根際土壤中的As(Ⅲ)有促進(jìn)作用,在90 d時(shí),較對(duì)照組和其它施菌組,茵劑F2-As能顯著增加根際As(Ⅲ)的含量,是CK2的1.35倍。添加外源微生物菌劑后,各處理組間根際土壤DOC含量較對(duì)照組顯著增加,且各處理組間具有顯著性差異,其中以F2-As處理組最高,是對(duì)照組的2.78倍,DOC含量的增加促進(jìn)土壤中生物有效性砷的增加,有效態(tài)砷的含量較空白對(duì)照組的增加6.01-23.20%,但未達(dá)顯著水平。有效態(tài)砷是含量增