多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的生物協(xié)同修復(fù)及有機廢物調(diào)控強化修復(fù)技術(shù).pdf

1、隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國局部地區(qū)農(nóng)田土壤中的多環(huán)芳烴（Polycyclic AromaticHydrocarbons，PAHs）污染問題逐漸顯現(xiàn)并日趨嚴(yán)重。PAHs是一類由多個苯環(huán)稠合而成的有機物的統(tǒng)稱，低分子量的PAHs（<4環(huán)）有劇烈的毒性，一些高分子量的PAHs（≥4環(huán)）已被證明具有致癌、致畸、致突變的“三致”效應(yīng)，其環(huán)境風(fēng)險不容忽視。本文緊密結(jié)合江蘇無錫某農(nóng)田土壤PAHs污染狀況，在國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀與趨勢的分析的基礎(chǔ)上，重點開

2、展了PAHs污染農(nóng)田土壤的生物協(xié)同修復(fù)和有機廢棄物調(diào)控強化修復(fù)的研究，主要包括：PAHs污染土壤的微生物-表面活性劑強化修復(fù)，污染土壤的植物-微生物-表面活性劑根際協(xié)同修復(fù)作用以及有機廢棄物對植物-微生物強化修復(fù)的調(diào)控作用，旨在為PAHs污染土壤的原位生物協(xié)同修復(fù)技術(shù)和生態(tài)調(diào)控技術(shù)的發(fā)展提供新的理論基礎(chǔ)和方法。本研究的主要結(jié)果如下：
　　 （1）通過溫室土培實驗，研究了單獨或聯(lián)合接種PAHs專性降解菌（Bacillus sp；F

3、lavobacterium sp.）（DB）和添加生物表面活性劑-鼠李糖脂（Rhamnolipids）（RH）強化微生物修復(fù)PAHs長期污染土壤的效果。結(jié)果表明：接種PAHs專性降解菌、添加鼠李糖脂能明顯促進土壤中PAHs總量和各組分PAHs的降解。經(jīng)過90 d培養(yǎng)后，DB、RH和RH+DB處理土壤PAHs的降解率分別為21.3％、32.6％、36.0％，較對照分別提高了333.0％、563.3％、633.0％。接種PAHs專性降解菌對

4、高分子量PAHs的降解促進作用大于對低分子量PAHs的。此外，隨著苯環(huán)數(shù)的增加，土壤中15種PAHs平均降解率逐漸降低。同時也發(fā)現(xiàn)DB、RH+DB處理土壤中脫氫酶活性、多酚氧化酶活性和PAHs降解菌數(shù)量顯著高于CK、RH處理，但是CK與RH處理沒有顯著差異，說明PAHs專性降解菌、鼠李糖脂在促進土壤中PAHs的降解方面有不同的機制。
　　 （2）通過溫室盆栽試驗，研究了紫花苜蓿（Medicago sativa L.）、PAHs專

5、性降解菌、AM菌根真菌（Glomus caledonium L）和鼠李糖脂對PAHs長期污染土壤的聯(lián)合根際協(xié)同修復(fù)效果，研究結(jié)果表明：單接種PAHs專性降解菌（47.9％）的修復(fù)效果好于單接種菌根真菌（46.4％）和單添加鼠李糖脂（30.0％）；兩兩因素聯(lián)合修復(fù)作用顯著提高了PAHs降解率，其中PAHs專性降解菌與菌根真菌協(xié)同修復(fù)效果較好；紫花苜蓿-PAHs專性降解菌-菌根真菌-鼠李糖脂組合的根際生物協(xié)同修復(fù)效果最好。降解率最高達到66

6、.7％。另外，隨著苯環(huán)數(shù)的增加，土壤中15種PAHs的平均降解率逐漸降低。添加鼠李糖脂、接種微生物能夠促進各環(huán)PAHs的降解，其中對高分子量PAHs降解的促進作用大于對低分子量PAHs的降解促進作用。土壤PAHs降解率與土壤脫氫酶活性、多酚氧化酶活性和PAHs降解菌數(shù)量呈正相關(guān)關(guān)系，添加鼠李糖脂、接種微生物提高了土壤脫氫酶活性、多酚氧化酶活性和PAHs降解菌數(shù)量，從而促進了土壤PAHs的降解。
　　 （3）在溫室盆栽條件下，通過

7、添加造紙干粉和發(fā)酵牛糞、接種PAHs專性降解菌，研究了利用有機廢棄物對紫花苜蓿-PAHs專性降解菌修復(fù)PAHs長期污染土壤的調(diào)控作用。結(jié)果表明，接種PAHs專性降解菌、添加造紙干粉和發(fā)酵牛糞能促進紫花苜蓿的生長和土壤中PAHs的降解，在添加低含量有機廢棄物時效果最佳。培養(yǎng)60 d后，接種PAHs專性降解菌、添加造紙干粉（低、高含量）和發(fā)酵牛糞（低、中、高含量）對PAHs降解率分別為25.8％、34.9％、32.0％、43.7％、27.7