叢枝菌根對多環(huán)芳烴污染土壤的修復作用及機理研究.pdf

1、土壤是人類賴以生存和發(fā)展的基礎。目前，土壤污染問題嚴重，其中有機污染非常普遍，防治和修復有機污染土壤、保障農產品安全、實現土壤資源的可持續(xù)利用，已成為環(huán)境領域的一個研究重點。叢枝菌根( AM)修復優(yōu)勢突出，有望成為污染土壤修復中最為經濟、有效和安全的方法，近年來很受國內外關注。但針對多環(huán)芳烴(PAHs)等持久性有機物污染的土壤，AM修復的規(guī)律及機理尚待深入研究。 本文介紹了叢枝菌根修復污染土壤的研究進展；以苊、菲和芘為多環(huán)芳烴代

2、表物，研究了叢枝菌根真菌(AMF)作用下PAHs污染土壤中植物和微生物的生長效應；較系統地探討了AM對PAHs污染土壤的修復規(guī)律；分析了AM對土壤中PAHs形態(tài)的影響；闡釋了AM修復PAHs污染土壤的機理。取得的主要創(chuàng)新性成果如下： (1)研究了接種AMF后，PAHs污染土壤中植物和微生物的生長效應。發(fā)現，接種AMF后供試植物的生物量及長勢都要好于不接種AMF對照。相同條件下，與不接種AMF處理相比，接種AMF的土壤中真菌和放線

3、菌數量有很大提高；其中，真菌數量比無AMF對照高72％～329％，放線菌則最大提高了92％。接種不同AMF，其對污染土壤中微生物的影響差異很大，其中以摩西球囊霉Glomus mosseae( AMF1)、幼套球囊霉Glomus etunicatum(AMF2)、地表球囊霉Glomus versiforme(AMF3)的促進作用最明顯，接種AMF1處理中細菌、真菌和放線菌比不接種對照分別高48％、271％和46％，AMF2處理則比對照高1

4、0％、329％和92％，AMF3處理中真菌、放線菌數量比對照高230％和67％。 (2)系統地研究了AM對PAHs污染土壤的修復作用。土樣中菲和芘的起始濃度分別為0～170.6 mg·kg-1和0～74.0 mg·kg-1。20～70天，供試5種AMF對土壤中菲的修復效率均在91％以上，芘則為54％～89％。與有植物無AMF對照相比，接種AMF后土壤中菲或芘的殘留濃度明顯降低，其中AMF1、AMF3和AMF4(縮球囊霉Glomu

5、s constrictum)對菲或芘降解的促進效果更好。AM修復中，與單一菲污染相比，菲芘復合污染下芘的存在明顯抑制了土壤中菲的降解。而復合菌種作用下土壤中菲、芘的殘留濃度比單一菌種更低，其降解率分別在98％和89％以上；表明復合AMF對土壤PAHs污染的修復效果更好。 (3)研究了AM作用下土壤中PAHs的形態(tài)分布。接種AMF對土壤中PAHs各形態(tài)的分配、轉化有很明顯的影響；其中，明顯降低了土壤中苊的有效態(tài)含量。供試兩種土壤中

6、，接種AMF1或AMF2處理中苊的有效態(tài)含量比有植物不接種對照分別降低了11％～16％和15％～18％。AM能夠促進土壤中苊向結合殘留態(tài)轉化，兩種土壤中，與不接種對照相比，接種AMF2后苊的結合殘留態(tài)含量分別增加了44％和90％。土壤中PAHs結合殘留態(tài)含量與土壤有機質含量呈正相關。 (4)研究了AM修復PAHs污染土壤的機理。其機理主要包括：植物的吸收積累作用，土壤中微生物降解作用，AM真菌自身對污染物的降解作用，AM促使土壤