石油污染土壤植物-微生物修复研究进展

依据国内外近10年来有关石油污染土壤生物修复研究的成果,综合阐述了石油污染土壤的植物修复、微生物修复及植物-微生物联合修复方法研究,重点讨论植物-微生物联合作用,主要包括植物根际微生物、根分泌物以及菌根对石油污染物降解的影响,提出了污染土壤原位修复中需要重视的问题.     

摇蚊幼虫对沉积物中重金属复合污染评估

使用采自野外的6组沉积物作为受试沉积物,一龄摇蚊(Chironomus tepperi)幼虫作为受试物种,对摇蚊幼虫分别进行了5 d生长及20 d慢性毒性试验,分别观测了摇蚊幼虫头宽、体长,雄、雌性摇蚊平均羽化时间、摇蚊发育速率、存活率、羽化率、摇蚊性别比例共8项指标与沉积物中污染的响应关系。结果表明,摇蚊体长、存活率及羽化率均受到As、Cu、Zn、Pb、Cd的污染而显著降低(P0.05),摇蚊发育速率、雄性摇蚊羽化时间及雌性摇蚊羽化时间显著提前(P0.05),摇蚊幼虫头宽与羽化后的雌雄比例与沉积物重金属间不存在显著相关,Cr、Ni、Co与摇蚊生长发育的各指标间并不存在显著相关。在所观测因素中,摇蚊幼虫体长、摇蚊平均羽化用时、羽化率、存活率在测试沉积物质量方面是需要重点考虑的因素。     

固定化微生物降解土壤中菲和芘的研究

1　引　　言固定化微生物技术是 2 0世纪 70年代兴起的一种新型生物技术 ,目前已成为国内外学者的研究热点[8] ,现被广泛应用于处理化学工业废水 .其优点是可以大幅度提高参加反应微生物浓度 ;减少活性污泥数量 ;微生物被高分子材料包埋 ,耐环境冲击 ;根据需要选择有效微生物 ,可降低二次污染等特点 ,因而受到越来越多的关注[4,6 ,10 ] .包埋法是固定化技术最为普遍的使用方法 ,包埋载体的选择是固定化微生物的关键 ,理想的载体具有对微生物无毒性 ,传质性能好 ,性质稳定 ,不易被微生物分解 ,强度高寿命长和价格低廉等优点[2 ] .迄今 ,国内…     

芒颖大麦草对菱镁矿粉尘污染的生态适应性

采用盆栽试验,向土壤表面投加不同量(0、1％、5％、10％、15％、20％、30％)的菱镁矿粉尘,研究土壤理化性质和芒颖大麦草对镁的耐性.结果表明:菱镁矿粉尘施加到土壤表面时,可快速形成结皮.当菱镁粉尘比例超过20％时,土壤理化性质发生明显变化,表现为pH显著升高,电导率逐渐降低,有机质含量先降低后升高;芒颖大麦草的叶绿素含量随着镁粉尘含量的增加呈现先增加后降低的趋势,而可溶性蛋白含量随着镁粉尘含量的增加呈现先增加后降低再升高的趋势;芒颖大麦草具有较强的耐镁特性,土壤中镁浓度达到4.61 g·kg-1时,芒颖大麦草仍生长良好.芒颖大麦草适宜作为菱镁矿区撂荒地生态恢复的植物种.     

植物-固定化菌剂联合修复多环芳烃污染土壤

以火凤凰根际土壤中发现的3种优势菌[分枝杆菌(Ⅰ)、产黄纤维单胞菌(Ⅱ)、少动鞘氨醇单胞菌(Ⅲ)]构建的多菌剂体系为供试菌剂,针对大港油田原油污染土壤,将固定化供试菌剂接种于修复植物火凤凰根际,探讨供试菌剂强化火凤凰修复多环芳烃(PAHs)污染土壤的效果。结果表明: 处理ⅠⅢ(有效活菌数为10⁹ cfu·mL^-1)和ⅠⅡⅢ(有效活菌数为10⁷ cfu·mL^-1)对PAHs的降解有促进作用,PAHs降解率分别为32.2%和41.4%,均显著高于相应对照处理。此外,处理ⅠⅡⅢ对火凤凰的地下生物量有明显促进作用,比对照处理增加了31.2%。表明由3种优势菌构建的多菌剂ⅠⅡⅢ可以作为火凤凰修复PAHs污染土壤的强化手段,为微生物强化植物修复技术提供了新的修复思路及方法。     

嫁接诱导大豆低镉富集性状及遗传稳定性

通过野外小区实验,从8个大豆品种中筛选出2个低镉富集品种作为砧木,2个高镉富集品种作为接穗植物,研究嫁接当代以及接穗子代镉富集性状的变化,探明嫁接诱导镉富集性状变异的机制及其遗传稳定性。结果表明:大豆的镉富集性状表现出显著的品种间差异,以低镉富集品种(铁丰29和东鲜1号)作砧木,可以使接穗大豆植株(青仁黑1号和中黄38)地上部分镉含量降低50%~70%;高通量测序和qRT-PCR分析显示,嫁接诱导了相关硫代谢基因的差异表达,与自根植株相比,嫁接植株的APX2、PAPRa、SAM1a和ATPs基因表达水平均显著下调,分别达72.53%、67.62%、42.37%和75.78%,APK4表达量则显著上调2.83倍;以阻控效果最好的青仁黑1号-东鲜1号为例,接穗子代遗传了接穗当代的低镉富集性状,对照亲本,子代籽粒镉含量的降低率仍有30%~50%。研究证明:嫁接可以通过调控含硫化合物的合成与代谢,影响作物地上部分的Cd富集性状,且这种性状可以在子代中稳定遗传。     

氯苯胁迫对蚕豆幼苗生长和细胞分裂的影响

研究了1,2,4-三氯苯(TCB)对蚕豆幼苗生长、根尖细胞分裂及染色体畸变的影响．结果表明,随TCB浓度增加和处理时间延长,蚕豆幼苗根长的生长及根尖细胞有丝分裂指数降低甚至停止．TCB诱发蚕豆根尖细胞有丝分裂过程中染色体数目畸变和结构畸变．50-100μg.g^-1TCB胁迫12-24h,蚕豆根尖染色体的主要损伤形式为c-有丝分裂、染色体桥和不均匀排列,其出现百分率达1．0％--10.3％．300μg.g^-1TCB胁迫12-96h,蚕豆根尖细胞中染色体粘连(S)、S+染色体断裂(S+B)、S+染色体环(S+R)、S+染色体不均匀排列(S+A)及S+染色体桥(S+Be)出现的百分率达47．9％--88.9％,各种类型染色体断裂出现的百分率仅为18．1％--29．6％,说明蚕豆根尖细胞染色体畸变分析可作为TCB土壤污染监测的敏感生物监测指标．     

三种农作物中镉积累与全硫含量的关系

采用田间试验方法,研究了土壤中镉浓度分别为2和5 mg·kg^-1时,向日葵(Helianthus annuus)、玉米(Zea mays)和大豆(Glycine max)从苗期至成熟期各生长阶段茎叶中镉积累与全硫含量的关系。结果表明,玉米和向日葵各生长时期茎中镉含量与其全硫含量呈极显著相关,叶片中镉含量与硫含量没有相关性,说明硫在植物镉的运输过程中发挥着重要的作用。土壤中镉浓度为2 mg·kg^-1时,籽实中镉含量从高到低的顺序是：向日葵＞大豆＞玉米;土壤中镉浓度为5 mg·kg^-1时,籽实中镉含量从高到低的顺序是：大豆＞向日葵＞玉米,与籽实中硫含量的高低顺序一致;玉米籽实中镉含量最低,在2个镉浓度处理下平均值仅为0.01和0.03 mg·kg^-1,低于国家标准食品中镉限量值。     

馒头柳对镉的耐性、运输途径和累积特征

采用液体培养法研究了馒头柳对镉的耐性、运输过程及富集特征,结果表明:馒头柳具有较强的耐镉特性,水培营养液中镉浓度为0.2 mg·L-1时,镉对柳的生长仍有促进作用;镉从根到地上部的长距离运输具有明显的韧皮部运输特征,表现为植株顶部组织镉含量显著高于底部(P<0.05),韧皮部高于木质部(14倍);馒头柳地上部对镉有非常强的持续富集能力;地上部富集的镉占植株吸收总镉量的52%～62%,且主要集中在叶片,只要秋季清除地表落叶,即可达到清除土壤镉的目的;因此,馒头柳适宜用作镉污染土壤的修复.     

人工土层快滤系统主要设计参数优化研究--去除COD的参数优化

在实验室条件下模拟了人工土层快滤系统,运用均匀设计原理来寻求最佳COD去除率的主要设计参数的方法,即人工土组成（石英砂／土）、运行周期（淹水时间、湿干比）等。用倒数方程法来求得系统的COD稳定去除率,利用逐步回归法,建立了人工快速渗滤系统的主要设计参数与COD去除率之间的多元线性回归模型。研究结果得到的主要参数优化方案是石英砂／土=1．073,淹水时间=4h,湿干比=1／8,理论最大COD去除率为84．73％。理论结果与验证结果基本一致,表明此方法是可行的。同时,从优化模型中可以看出人工土组成与湿干比存在交互作用。