專利名稱：菌根真菌-植物-降解菌修復高濃度石油污染土壤的方法
技術領域：
本發明涉及污染土壤修復技術領域，具體涉及一種菌根真菌-植物-降解菌修復高濃度石油污染土壤的方法。
背景技術：
中國是世界上石油生產和消費的大國，然而隨之而來的是日益嚴重的土壤石油污染問題。由于石油的儲存和運輸、石油冶煉、泄漏事故、含油污水灌溉等原因，石油污染土壤逐年增加；據報道，我國每年約有6X105t石油經跑、冒、滴、漏等途徑進入環境，造成土壤污染；此外，每口產油井的污染面積多達500m2，且產油地區原油污染面積還在逐年擴大， 在一些油田的重污染區，土壤原油含量高到I X 104mg/kg,遠遠超出土壤所能承受的臨界限 200mg/kg，污染地區的土壤生態系統遭到嚴重破壞，因此高濃度石油污染土壤的修復問題迫在眉睫。目前，石油污染土壤的修復方法，可以大致分為物理法、化學法和生物法等。而生物修復技術應用前景最為樂觀，可原位處理，且成本低，無二次污染，而單一的微生物、植物或植物-微生物等生物修復方法均因為生物難以忍受高污染的環境，而出現微生物繁殖或植物生長緩慢的現象，進而導致短時間內降解效率低的問題；那么，生物能忍受污染物并能在污染環境中快速生存和生長便成了生物修復污染環境的基礎。植物的生長很大程度上由根系接觸的土壤數量和所吸收的營養物質量而決定，叢枝菌根真菌對土壤中的污染物具有較強的耐性，能夠增加根系分泌物改善土壤結構，并具有降解和轉移環境污染物的特點，可與植物形成菌根共生體，而其延伸的菌絲可增加植物根系與土壤的接觸面，促進植物對營養的吸收，此外，叢枝菌根真菌作為異養微生物，可將有機污染物作為外源碳分解為簡單的有機物和碳水化合等并加以利用；叢枝菌根真菌分解污染物所得到的營養物和植物根細胞的分泌液所構成的分泌物為外源性石油烴降解菌提供了營養和能源，促進了石油烴降解菌的繁殖進而提高其對石油烴的降解效率。
發明內容
本發明針對高濃度石油污染土壤，提供一種菌根真菌-植物-降解菌復合修復的方法。本發明目的通過以下技術方案來實現。一種菌根真菌-植物-降解菌修復高濃度石油污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步驟(I)在石油污染土壤中接種叢枝菌根真菌菌劑；(2)在石油污染土壤中播種三葉草和玉米；(3)在三葉草和玉米的根際處接種石油烴降解菌菌劑；(4)待生長90 125天后，收獲玉米的植物體集中焚燒。所述叢枝菌根真菌菌劑為含有摩西球囊霉菌(Glomus mosseae)或地表球囊霉菌(Glomus versifome)孢子和菌絲的沙土菌劑,接種比例為每2. Okg石油污染土壤加入叢枝菌根真菌菌劑60g。所述石油烴降解菌菌劑為惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida)、假產堿假單胞菌 (Pseudomonas pseudoalkaligenes)、銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和白腐菌 (Phanerochate chrysosporium)按體積比1:1:1:1所組成的混合液體菌劑。所述石油污染土壤中石油烴含量為I X IO3 lX104mg/kg。所述石油烴降解菌菌劑的接種比例為每2. Okg石油污染土壤加入石油烴降解菌菌劑200ml ；本發明相對于現有技術所具有的優點及有效效果本發明建立了菌根真菌-植物-降解菌復合共代謝系統，在此系統中，叢枝菌根真菌與植物形成互惠互利的共生體，菌根真菌形成的外生菌絲網絡，可增加根與土的接觸量， 幫助植物從土壤中吸收礦質營養和水分，促進植物生長，提高植物對高濃度石油烴的抗逆性；叢枝菌根真菌作為異養微生物，可將有機污染物作為外源碳分解為簡單的有機物和碳水化合等并加以利用；此外，叢枝菌根真菌分解污染物所得到的營養物和植物根細胞的分泌液所構成的分泌物為外源石油烴降解菌提供了營養和能源，進而提高其對石油烴的降解效率。另外本發明共代謝系統適用于高濃度石油污染的土壤，石油烴含量在IX IO3
IX IO 4m g / k g之間；解決了高濃度石油污染土壤中，植物定植難、生長緩慢和修復效率低 (10-20% )等問題，本系統在一個修復期內的修復效率可達45% 65%。
具體實施例方式實例中所用叢枝菌根真菌菌劑，是利用購自“中國叢枝菌根真菌種質資源庫 (BGC) ”菌種和三葉草、干河沙在溫室內擴繁所得。實例中所用的石油烴降解菌菌劑為惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida)、假產堿假單胞菌(Pseudomonas pseudoalkaligenes)、銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa) 和白腐菌(Phanerochate chrysosporium)按體積比I : I所組成的混合液體菌劑,單一的純菌種均購于中國普通微生物菌種保存管理中心。實例I :稱取石油烴含量為1998. 6mg/kg的石油污染土壤2. Okg裝于花盆中，混入摩西球囊霉菌(Glomus mosseae)菌劑60g,調節土壤含水率在50%,靜置過夜。三葉草和玉米種子經10% H2O2表面消毒和催芽后，播于已接種叢植菌根真菌的土壤中，播種量為15 粒三葉草和5粒玉米/盆，待其出芽至三葉期時進行間苗，每盆留8株三葉草，2株玉米，同時在植物根際處接種石油烴降解菌菌劑，菌劑用量每盆200ml，而后采用普通農作物的管理方式；124天后采集土壤和玉米植物樣品進行分析，評價修復效果。研究結果表明，經過124天的培養，與對照處理相比，復合系統下土壤中的石油烴降解率明顯提聞，可達到62. I %。實例2 :稱取石油烴含量為1998. 6mg/kg的石油污染土壤2. Okg裝于花盆中，混入地表球囊霉菌(Glomus versifome)菌劑60g，調節土壤含水率在50%，靜置過夜。三葉草和玉米種子經10% H2O2表面消毒和催芽后，播于已接種叢植菌根真菌的土壤中，播種量為 15粒三葉草和5粒玉米/盆，待其出芽至三葉期時進行間苗，每盆留8株三葉草，2株玉米，同時在植物根際處接種石油烴降解菌菌劑，菌劑用量每盆200ml，而后采用普通農作物的管理方式；124天后采集土壤和玉米植物樣品進行分析，評價修復效果。研究結果表明，經過124天的培養，與對照處理相比，復合系統下土壤中的石油烴降解率明顯提高，可達到63. 05%。實例3 :稱取兩份石油烴含量為9860mg/kg的石油污染土壤各2. Okg分別裝于兩個花盆中，分別混入摩西球囊霉菌(Glomus mosseae)和地表球囊霉菌(Glomus versifome) 菌劑60g，調節土壤含水率均在50%，靜置過夜。三葉草和玉米種子經10% H2O2表面消毒和催芽后，播于已接種叢植菌根真菌的土壤中，每盆的播種量為15粒三葉草和5粒玉米，待其出芽至三葉期時進行間苗，每盆留8株三葉草，2株玉米，同時在植物根際處接種石油烴降解菌菌劑，菌劑用量每盆200ml，而后采用普通農作物的管理方式；124天后采集土壤和玉米植物樣品進行分析，評價修復效果。研究結果表明，經過124天的培養，與對照處理相比，復合系統下土壤中的石油烴降解率明顯提高，接種摩西球囊霉菌(Glomus mosseae)處理的石油烴降解率為47. 61 %, 而接種地表球囊霉菌(Glomus versifome)處理的降解率達到51. 20%。
權利要求
1.一種菌根真菌-植物-降解菌修復高濃度石油污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)在石油污染土壤中接種叢枝菌根真菌菌劑；(2)在石油污染土壤中播種三葉草和玉米；(3)在三葉草和玉米的根際處接種石油烴降解菌菌劑；(4)待生長90 125天后，收獲玉米的植物體集中焚燒。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述叢枝菌根真菌菌劑為含有摩西球囊霉菌(Glomus mosseae)或地表球囊霉菌(Glomus versifome)孢子和菌絲的沙土菌劑，接種比例為每2. Okg石油污染土壤加入叢枝菌根真菌菌劑60g。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述石油烴降解菌菌劑為惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida)、假產喊假單胞菌(Pseudomonas pseudoalkaligenes)、銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和白腐菌(Phanerochate chrysosporium)按體積比 1:1:1:I所組成的混合液體菌劑。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述石油污染土壤中石油烴含量為 IXlO3 lX104mg/kg。
5.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述石油烴降解菌菌劑的接種比例為每.2.Okg石油污染土壤加入石油烴降解菌菌劑200ml。
全文摘要
本發明公開了一種菌根真菌-植物-降解菌修復高濃度石油污染土壤的方法，具體步驟為，在高濃度石油污染土壤中接種摩西球囊霉菌或地表球囊霉菌等叢枝菌根真菌菌劑和石油烴降解菌液體混合菌劑，并種植菌根真菌共生植物三葉草和玉米，生長90-125天，收獲大生物量玉米植物體集中焚燒即可。本發明的優點在于建立了菌根真菌-植物-降解菌復合共代謝系統，一方面，菌根真菌與植物形成互惠互利共生體，幫助植物吸收營養和水分，促進植物生長，提高其對高濃度石油污染物的抗逆性；另一方面，菌根真菌作為異養微生物，將石油烴作為外源碳分解并加以利用；此外，菌根真菌和植物根細胞的分泌物為外源石油烴降解菌提供了營養物質，進而提高其對石油烴的降解效率。
文檔編號B09C1/00GK102601102SQ20121002814
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月9日 優先權日2012年2月9日
發明者喬敏, 朱永官, 郭光霞 申請人:中國科學院生態環境研究中心