由植物與降解菌聯(lián)合修復(fù)鎘及土霉素復(fù)合污染土壤的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種修復(fù)污染±壤的方法，特別是設(shè)及一種由植物與降解菌聯(lián)合修復(fù) 儒及±霉素復(fù)合污染±壤的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨污染物排放的多樣化、復(fù)雜化和頻繁化，污染物的主要受體±壤受污染程度 日益加重，±壤的污染形式也由某種污染物造成的單一污染向由兩種或兩種W上的污染物 相互作用形成的復(fù)合污染方向轉(zhuǎn)化。隨著污水灌概、畜禽糞便的±地利用，大量的抗生素和 重金屬在±壤環(huán)境中共存并相互作用。由于畜禽養(yǎng)殖業(yè)大量使用抗生素和重金屬作為飼料 添加劑，使得養(yǎng)殖場及其周邊形成了一個重金屬和抗生素交叉污染的典型環(huán)境。此外，由于 長期污水灌概等原因所造成的重金屬污染±壤在開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，伴隨畜禽糞肥的施 入亦會將抗生素引入±壤，形成±壤重金屬與抗生素的共存現(xiàn)象。抗生素和重金屬之間的 相互作用很可能改變二者的形態(tài)，從而影響它們在環(huán)境中的各種行為、生物吸收及毒性。有 關(guān)抗生素與重金屬之間的聯(lián)合毒性效應(yīng)研究尚少，抗生素污染±壤的修復(fù)研究也不多，而 關(guān)于抗生素與重金屬復(fù)合污染±壤的修復(fù)則鮮有報道。
[0003] 針對重金屬與抗生素復(fù)合污染的±壤，其治理與修復(fù)已迫在眉睫。對于受到抗生 素-重金屬復(fù)合污染的±壤，迫切需要進行修復(fù)與再利用，恢復(fù)其生產(chǎn)能力，改善其環(huán)境功 能，運方面的市場需求是非常巨大和迫切的?？股亍⒅亟饘購?fù)合污染±壤的修復(fù)是一個系 統(tǒng)工程，單一的修復(fù)技術(shù)較難達到預(yù)期效果，W植物修復(fù)為主，開展植物-微生物聯(lián)合修復(fù) 技術(shù)研究，促進修復(fù)植物對重金屬的吸收，加速高效降解微生物對抗生素的降解，從而提高 修復(fù)的綜合效率，該生態(tài)修復(fù)技術(shù)是一項低耗、高效的處理技術(shù)，具有投資少，成本低，不產(chǎn) 生二次污染和能夠大面積推廣等特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種由植物與降解菌聯(lián)合修復(fù)儒及±霉素復(fù)合污染±壤 的方法，該方法修復(fù)植物孔雀草或紫萊莉，植株生長強健，具有良好的觀賞價值，且對儒具 有良好的富集能力；具有成本低、易操作、無二次污染同時亦可美化環(huán)境的特點，對于±壤 抗生素、重金屬污染的防治和農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)具有重要理論和現(xiàn)實意義，對于我國該類± 壤的治理與修復(fù)具有重要指導(dǎo)意義。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 由植物與降解菌聯(lián)合修復(fù)儒及±霉素復(fù)合污染±壤的方法，所述方法包括W下過程： 1) 采用盆栽試驗，每盆裝入儒、上霉素復(fù)合污染上壤1.00kg，種植孔雀草Uage祐5 L.)或紫萊莉(>ira如7isJa句03L.)種子，待種子發(fā)芽10天后，每盆保苗2株，在 植物根際±壤灌根接種±霉素高效降解菌菌液IOml; 2) 所使用的±霉素高效降解菌菌液為細菌紫金牛葉桿菌 (Phyllobacterium-myrsinacearum)和真菌膠紅酵母（Miodotorulamucilaginosa)的混 合菌菌液，其中細菌的菌落形成單位為2Xl〇s每毫升；真菌的菌落形成單位為4X10 7每毫 升； 3)儒、±霉素復(fù)合污染±壤中種植的孔雀草或紫萊莉采用溫室栽培，定期誘水，使± 壤含水率保持在田間持水量的60-70% ;植物生長到成熟期時，將植物從污染±壤中整體移 除，再多次反復(fù)種植該植物，并重復(fù)上述操作，直至上壤中的污染物達到上壤環(huán)境安全標 準。
[0006] 本發(fā)明的優(yōu)點與效果是： 本發(fā)明所采用的修復(fù)植物孔雀草或紫萊莉，植株生長強健，具有良好的觀賞價值，且對 儒具有良好的富集能力；接種方式采用利于±霉素高效降解菌在植物根際定殖的灌根接 種。該修復(fù)方法具有成本低、易操作、無二次污染同時亦可美化環(huán)境的優(yōu)點，對于±壤抗生 素、重金屬污染的防治和農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)具有重要理論和現(xiàn)實意義，對于我國該類±壤的 治理與修復(fù)具有重要指導(dǎo)意義。
【附圖說明】
[0007] 圖1為不同處理下±壤中±霉素的降解率圖。
【具體實施方式】
[0008] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0009] 實施例：盆栽實驗 具體實施步驟如下： 1)供試±壤為草甸棟壤，根據(jù)表1中所示污染物濃度自制不同污染負荷的儒、±霉 素單一與復(fù)合污染上壤，每盆裝入儒、上霉素復(fù)合污染上壤1.00kg，種植孔雀草Uagetes L.)或紫萊莉(>ira如7isJa句03L.)種子，待種子發(fā)芽10天后，每盆保苗2株，在 植物根際±壤灌根接種±霉素高效降解菌菌液IOml。
[0010] 表1不同處理上壤中儒和上霉素的濃度（mg?kg1)
注;加菌處理；"-":不加菌處理。
[0011]。 所使用的±霉素高效降解菌菌液為細菌紫金牛葉桿菌 (Phyllobacterium-myrsinacearum)和真菌膠紅酵母（Miodotorulamucilaginosa)的混合 菌菌液，其中細菌的菌落形成單位為2Xl〇s每毫升；真菌的菌落形成單位為4X107每毫升。
[0012] 3)儒、±霉素復(fù)合污染±壤中種植的孔雀草或紫萊莉采用溫室栽培，定期誘水，使 上壤含水率保持在田間持水量的60-70%。植物生長到成熟期時(約3個月），將植物從污染 ±壤中整體移除，測定植物樣品中儒濃度，計算植物對儒富集量；測定±樣中±霉素含量， 并計算±霉素降解菌對±壤中±霉素的降解率。
[0013] 結(jié)果如下： ①不同處理下紫萊莉、孔雀草的生物量 從外觀上看，紫萊莉、孔雀草在本實驗所設(shè)置的污染物濃度水平條件下生長正常，葉片 沒有出現(xiàn)變黃、少綠等儒中毒現(xiàn)象。不同處理下紫萊莉、孔雀草生物量情況見表2。當污染 物種類和含量相同的情況下，加入降解菌的處理中，兩種植物的根部、地上部、總的生物量 均有所提高，其中地上部、總生物量提高效果明顯，運是由于降解菌對上壤中上霉素具有降 解作用，使±壤中±霉素含量降低，同時降解菌有助于植物根系分泌有機酸、馨合劑等，可 與重金屬形成絡(luò)合物、馨合物，有效降低重金屬對植物的毒性。
[0014]表2不同處理下紫萊莉、孔雀草的生物量（g?POt1)_
注：同列不同字母代表各處理間差異顯著（/<〇. 05)。
[0015] ②不同處理下紫萊莉、孔雀草對儒的富集 不同處理下紫萊莉、孔雀草對儒的富集情況見表3所示。當±壤中污染物種類和含量 相同時，加入降解菌，可促進紫萊莉各部位對儒富集并提高其富集系數(shù)；加入降解菌后，不 僅孔雀草各部位對儒的吸收得到顯著提高，富集系數(shù)也有一定上升，但轉(zhuǎn)移系數(shù)略有下降， 說明降解菌的加入有助于運2種植物對儒的富集。當處理條件及污染物種類、含量相同時， 孔雀草的根部、地上部和儒總富集量優(yōu)于紫萊莉，孔雀草的富集系數(shù)高于紫萊莉。
[0016] 表3不同處理下紫萊莉、孔雀草對儒的富集
注：同列不同字母代表各處理間差異顯著（K0. 05)。
[0017] ③不同處理下±霉素的降解效果 不同處理下上壤中上霉素的降解率見圖1，根據(jù)空白對照可知，上霉素在培養(yǎng)期內(nèi)， 自然降解率約在17%-30%之間。當±壤中儒含量一定時，加入降解菌可顯著提高±霉素 降解效果，可提高1倍左右。當±壤中±霉素含量為5mg-kg1時，±霉素的降解率為 68. 28-70. 6%，當±壤中±霉素含量為30mg?kg1時，±霉素的降解率為43. 87-59. 27%，隨 著±壤中±霉素含量增加，±霉素降解率下降，其原因可能為±霉素對±壤微生物含量具 有抑制作用，且±霉素濃度越高，抑制作用越強，因此降低了降解菌的降解能力。當±霉素 含量一定時，重金屬對降解菌的降解能力有削弱作用，其原因可能為重金屬儒脅迫下，降解 菌降解能力下降導(dǎo)致；孔雀草對于±霉素的降解效果普遍優(yōu)于紫萊莉。
[0018] 綜上，紫萊莉和孔雀草運兩種植物對重金屬儒均表現(xiàn)出良好耐性，對儒均有較強 的富集能力；當上壤中上霉素含量分別為5mg?kg1、30mg?kg1時，處理后±霉素最高降 解率分別可達70. 60% (22號處理）和59. 27% (24號處理）；±霉素降解菌有利于提高植物 生物量，可促進孔雀草、紫萊莉?qū)θ逦?，運兩種植物均可^與±霉素高效降解菌組合來聯(lián) 合修復(fù)儒、±霉素復(fù)合污染±壤。
【主權(quán)項】
1.由植物與降解菌聯(lián)合修復(fù)鎘及土霉素復(fù)合污染土壤的方法，其特征在于，所述方法 包括以下過程： 1) 采用盆栽試驗，每盆裝入鎘、土霉素復(fù)合污染土壤I. 〇〇kg，種植孔雀草 MaL)或紫茉莉JaJajOaL)種子，待種子發(fā)芽10天后，每盆保苗2株，在 植物根際土壤灌根接種土霉素高效降解菌菌液IOml; 2) 所1使用的土霉素高效降角軍菌菌液為細菌紫金牛葉桿菌（Phyllobacterium-myrsinacearum) 和真菌膠紅酵母（Rhodotorulamucilaginosa)的混合菌菌液，其中細菌的菌落形成單位為 2XIO8每毫升；真菌的菌落形成單位為4X10 7每毫升； 3) 鎘、土霉素復(fù)合污染土壤中種植的孔雀草或紫茉莉采用溫室栽培，定期澆水，使土 壤含水率保持在田間持水量的60-70% ;植物生長到成熟期時，將植物從污染土壤中整體移 除，再多次反復(fù)種植該植物，并重復(fù)上述操作，直至土壤中的污染物達到土壤環(huán)境安全標 準。
【專利摘要】由植物與降解菌聯(lián)合修復(fù)鎘及土霉素復(fù)合污染土壤的方法，涉及修復(fù)污染土壤的方法，所述方法包括采用盆栽試驗，每盆裝入鎘、土霉素復(fù)合污染土壤種植孔雀草或紫茉莉種子，待種子發(fā)芽后，在植物根際土壤灌根接種土霉素高效降解菌菌液，采用溫室栽培，植物生長到成熟期時將植物從污染土壤中整體移除，再多次反復(fù)種植該植物，直至土壤中的污染物達到土壤環(huán)境安全標準。該方法修復(fù)植物孔雀草或紫茉莉，植株生長強健，具有良好的觀賞價值，且對鎘具有良好的富集能力；具有成本低、易操作、無二次污染同時亦可美化環(huán)境的特點，對于土壤抗生素、重金屬污染的防治和農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)具有重要理論和現(xiàn)實意義。
【IPC分類】B09C1/00, B09C1/10
【公開號】CN105195504
【申請?zhí)枴緾N201510708559
【發(fā)明人】陳蘇, 陳寧, 晁雷, 孫麗娜, 郝芯欣, 馬鴻岳, 劉芹, 蒲涵
【申請人】沈陽大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月28日