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PAHs污染土壤修复植物的筛选及其根际微生态特征研究

吕笑非  
【摘要】: 防治和修复土壤有机污染物,保护土壤环境安全,实现土壤资源的可持续利用是当前全球关注的一个焦点。阐明植物修复过程与机理,筛选高效修复有机污染土壤的植物,掌握修复植物在污染土壤条件下的根际微生态特征,是污染土壤修复中的重要科学问题及关键技术问题,它将为拟订快速、经济、有效的土壤有机污染防治和修复的实用技术提供依据。 本文在评述土壤有机污染植物修复研究现状、归纳植物修复土壤有机污染的机理及影响因素、阐述高效修复植物的筛选及修复过程中的响应根际效应、介绍现阶段土壤PAHs污染危害及利用植物修复的进展的基础上,以禾本科与豆科植物为材料,根据其对PAHs污染土壤的修复效果进行进一步筛选,并探讨了植物修复中的微生态环境在PAHs污染条件下的变化特征。本论文获得了以下主要结果: (1)在清洁土壤中分别添加10mg与50mg B[a]P kg~(-1),120天后,种植植物土壤中B[a]P的消解率分别为66.9~69.6%和72.3~77.0%,不种植物的为57.4%和67.7%。在本底污染土壤中添加50mg B[a]P kg~(-1),90天后,种植植物处理土壤中总PAHs的消解率达77.1~77.6%,不种植物的为73.5%。相对于长期老化的PAHs污染土壤,新添加的B[a]P更易被植物修复。黑麦草与紫花苜蓿均可以作为修复PAHs污染土壤的高效植物。 (2)植物的根际效应提高了土壤的总水溶性有机碳含量,增加了土壤的微生物碳的含量,与添加的B[a]P共同作用促进了土壤中多酚氧化酶、脱氢酶的活性,从而改变了土壤环境,提高了PAHs在土壤中的消解率。 (3)借助微生物鉴定法——PLFAs技术,围绕PAHs植物根际消解行为的土壤微生物学作用机制,研究了根际范围内土壤微生物群落结构的变化规律。土壤中16:1w5c,18:1w5c,18:1w9c,10Me18:0四种典型脂肪酸所表征的微生物在B[a]P消解过程中起到明显的积极作用。污染物和植物的栽培改变了土壤微生物的群落结构。


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