论文部分内容阅读
邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作为一种增塑剂,被广泛的应用于塑料制品中。近年来,我国农膜的使用量不断增加,由于塑料农膜的稳定性差,极易导致PAEs从塑料薄膜中释放。因此,越来越多的DBP进入到周边土壤中,导致农业用地污染。另外,由于化肥、污灌等的不当使用,也会使土壤中DBP的含量有所增加。受DBP污染土壤的影响,导致种植的作物对DBP的积累,进而通过食物链进入到人体中,对人体内分泌、神经系统等产生危害,因此土壤中DBP污染的防治刻不容缓。目前相关的研究主要集中在DBP降解菌的筛选及特性机理研究,而DBP降解菌功能菌群制剂的研发等相关方面的研究较少。微生物修复技术具有高效、成本低、无二次污染、操作简便且处理效果好等优点。本试验旨在研发一种高效且协同修复效果良好的功能菌剂,在修复DBP污染土壤的同时,又能够对污染土壤肥力进行改良。通过盆栽试验,考察修复菌剂对小白菜生长的影响,进一步确定功能菌剂修复DBP污染土壤效果及其对土壤肥力改良效果,考察功能菌剂对土壤生态安全的影响,探讨DBP微生物修复技术的实际应用价值,为PAEs污染土壤的修复提供科学依据及技术支持,为土壤有机污染的生物修复提供参考。主要研究结果如下:从土壤中筛选分离得到3株植物促生菌(解磷菌P6、解钾菌K5、固氮菌N1),经鉴定解磷菌为鞘脂菌(Sphingobium yanoikuyae)、解钾菌为胶质芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)、固氮菌为产酸克雷伯氏菌(Enterobacter aerogenes)。对其各自活力进行测定,最终确定P6的解磷能力为28.44 mg/L,K5解钾量为22.61μg/m L,N1菌株的固氮能力为14.56 mg/L。将3株促生菌与DBP降解菌(实验室前期筛选所得,为假单胞菌(Pseudomonas sp.),并命名DNB-S1)进行平板划线以及摇瓶试验,结果表明各菌株之间不存在拮抗反应,并且不会影响各自的活力。利用发酵培养基混合菌群发酵48 h,平板计数法得到固氮菌N1个数为5.3×108 cfu/m L,解磷菌P6个数为4.0×109 cfu/m L,解钾菌K5个数为5.0×109 cfu/m L,DBP降解菌DNB-S1个数为7.6×109 cfu/m L。经发酵的各菌株数量均在108 cfu/m L以上,发酵效果良好。以凹凸棒土、高岭土、腐殖酸作为载体,制备功能菌剂,常温保存备用。对菌剂内活菌数测定发现,室内常温保35 d时,四种细菌的活细胞数量还可以保持较高的活性,保存效果良好。功能菌剂中降解菌和促生菌配比优化试验表明,通过综合考察各处理组对于污染土壤中35 d的DBP降解率、土壤肥力改良情况(速效氮、速效磷、速效钾)以及对土壤中微生物多样性的影响情况,最终确定功能菌剂中降解菌与促生菌的配比为1:1(g:g)的时候,为最佳的配比方式。采用温室盆栽试验检验功能菌剂修复DBP污染土壤(20 mg/kg)效果,通过对经济作物小白菜生理指标和品质、土壤酶活性以及土壤肥力改良的效果表明:在小白菜生长过程中,添加功能菌剂的处理组叶绿素的含量显著高于污染处理组,MDA含量也较污染处理低,菌剂的加入,明显缓解了DBP对小白菜的毒害作用;收获期时小白菜体内干物质积累量明显高于对照,可溶性蛋白含量以及维生素C含量较污染处理组分别提升了24.93%、13.67%,提高了小白菜的品质。在修复过程中功能菌剂对土壤脲酶、蔗糖酶活性起到了激活作用,而对过氧化氢酶活性不会产生很大的影响;土壤中速效氮、速效磷及速效钾含量较对照分别提高了11.52%、11.01%、9.19%。