菌糠强化微生物降解石油污染土壤修复研究-第3页-北极星环境修复网

投稿

我要投稿

菌糠中存在白腐菌等多种真菌，分泌的漆酶和锰过氧化物酶的释放，有助于土壤石油烃类化合物的去除[19]。由图 5~6 可以看出，随着修复时间的延长，SIM、SMSB 和 SMS 组中的漆酶活性不断降低, 分别从 3.531,3.489,3.459U/g 减少至 0.726,0.602, 0.542U/g，而锰过氧化物酶活性不断提高，但在 45d 时，其活性分别为 0.432,0.376,0.325U/g,仍比漆酶活性低,一方面是由于菌糠初始酶含量存在一定的差异[20]，另一方面是由于土壤体系较为复杂,加入菌糠后，土壤抑制了白腐菌等真菌分泌漆酶而促进了锰过氧化物酶的分泌。此外，SIM 组二者酶活性在整个修复过程中均高于其他组,这是由于真菌分泌的多种胞外氧化酶和水解酶[21]与细菌分泌的胞内酶在代谢酶系方面的互补性优势。

由图 7~8 可以看出，土壤中 FDA 水解酶和脱氢酶与微生物数量变化趋势具有一致性。整个修复过程中，CK(对照组)，两种酶活性均在 0.3mg/(g·h)， 5.0µgTPF/(g·6h)附近波动，变化不大。而 SIM、SMSB、 SMS 组的酶活性均高于 CK 组,这是由于外源菌、菌糠的添加以及土壤中石油烃为外源微生物提供新的碳源提高了微生物数量和代谢活性。此外，两种酶活性在 21d 达到最大，FDA 水解酶分别为 1.036,0.979,0.702,0.321mg/(g⋅h)，脱氢酶活性分别为 24.76, 22.43,15.57,6.32µgTPF/(g·6h)。修复过程中，SIM 组酶活性最高，这是由于菌糠中营养物质充足，且固定化方式能够避免微生物受到外界的毒害作用，进而分泌酶能力也相应较高[22]。35d 左右时，石油烃分解的中间产物的毒性累积以及难降解组分的残留，抑制了微生物的活性，同时菌糠在土壤中易腐解，结构松散易碎,部分微生物脱落甚至死亡，导致 SIM 组酶活性略低于 SMSB 组。然而修复后期，菌糠腐解产生的腐殖酸作为一种类表面活性剂[23]不仅能够增加土壤肥力，还能提高微生物对石油烃的摄取能力，使得 SIM 组酶活性又高于 SMSB 组。

2.3 土壤石油烃含量的变化

由 9 可以看出,随着修复时间延长，石油烃含量逐渐降低,其中在 10~28d 内，各组中石油烃降解速率最高,这与上述微生物数量以及酶活性变化趋势相一致,45d 内 SIM 组中石油烃含量减少 29.23mg/g 土，降解性能均高于其他组。生物修复 45d 后提取土壤中石油烃进行光谱扫描，由图 10 可见 4 组样品在 190~200nm 和 225~ 240nm 处均有吸收，与 CK 组相比其他 3 个处理组样品吸光度数值有明显的减少，说明石油烃分别有不同程度的降解。其中吸光度大小顺序为 CK>SMS> SIMB>SIM。图 11 为修复 45d 测得的总石油烃降解率[24]。分别为 63.05(SIM 组)，51.21(SMSB 组)，40.90 (SMS 组)，8.96%(CK 组),该结果与图 10 光谱扫描结果趋势相一致，菌糠固定化微生物修复效果最优。