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菌糠强化微生物降解石油污染土壤修复研究

2019-09-06 14:33来源:《中国环境科学》作者:张博凡 等关键词:石油污染土壤土壤调理剂菌糠收藏点赞

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2 结果与讨论

2.1 土壤呼吸强度和微生物数量的变化

由图 1~3 可以看出,随着时间的延长,土壤呼吸 强度以及细菌、真菌数量整体呈现先增加后减少的 趋势。修复前期,土壤中营养物质充足,生存环境适宜,经短暂适应期后外源降解菌数量在 7~21d 内增加迅 速,生长代谢旺盛,呼吸强度也明显提高。30d 左右时,土壤中 C、N、P 等营养物质减少,土壤氧化还原电 位降低[14],同时石油烃分解过程可能会产生有毒中 间产物对微生物有毒害作用,导致细菌、真菌数量减 少,微生物呼吸强度减弱[15]。但总体来看,添加菌糠能 够显著提高土壤中微生物数量和活性。

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土壤呼吸强度、微生物量是一个重要的土壤生 态指标[16]。 4 组盆栽实验中,菌糠固定化微生物组 (SIM) 中的细菌及真菌 数 量 最 多 ,可 达 7.94× 107 CFU/g 土,22.38×104 CFU/g 土,土壤呼吸强度为41.95mg CO2/(kg⋅h)。 3 项指标整体均呈现 SIM> SMSB>SMS>CK 趋势。在菌糠和细菌共存体系中,菌 糠中的真菌通过产生菌丝体和孢子的方式生长形 成伸展的网状结构,为细菌迁移提供通道,强化了细 菌生长,推迟了衰亡期,真菌-细菌共存具有协同促 进作用,因此 SIM、SMSB 组微生物活性高于 SMS 组。其次,与游离菌组相比,菌糠自身丰富的营养物质 以及疏松多孔的特性,不仅可以满足微生物生长代 谢繁殖,还能够屏蔽不良土壤环境、增强外源菌与土 著菌的竞争作用,进而提高石油烃摄取及降解能力。

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由图 4 可以看出,每种土样的总 DNA 的 V3 可 变区 PCR 扩增结果均有多条亮带,且条带的亮度均 较强,说明检测的土样中含有多种微生物。修复 7d 的 土样有一个明显的亮带,可认为是修复初期加入的 外源降解菌群成为优势菌种造成的;修复 45d 后,所有土样中的外源降解菌群亮带的亮度均逐渐减弱,说明外源降解菌数量随着修复时间而减少[17],这一 趋势与上述土壤呼吸强度和微生物数量变化规律相符合,随着修复进行,土壤整体营养状况、微生物 生存环境变差,同时由于土著微生物的竞争作用,导 致外源菌数量降低[18];在相同修复时间下,亮度减弱快慢顺序为CK>SMS>SMSB>SIM,这进一步说明菌糠中真菌和石油烃降解菌能够相互促进彼此生长, 提高细胞活性.同时菌糠能够为微生物起到保护屏 障作用,促进增殖代谢,提高土壤群落多样性和丰富度指数。

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2.2 土壤生理生化参数及生态毒性变化

由土壤漆酶和锰过氧化物酶含量变化可见,与 其他实验组相比对照组因分泌漆酶和锰过氧化酶 含量较低,基本可忽略不计。

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原标题:菌糠强化微生物降解石油污染土壤修复研究
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