由植物與降解菌聯合修復鎘及土霉素復合污染土壤的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種修復污染±壤的方法，特別是設及一種由植物與降解菌聯合修復 儒及±霉素復合污染±壤的方法。
【背景技術】
[0002] 伴隨污染物排放的多樣化、復雜化和頻繁化，污染物的主要受體±壤受污染程度 日益加重，±壤的污染形式也由某種污染物造成的單一污染向由兩種或兩種W上的污染物 相互作用形成的復合污染方向轉化。隨著污水灌概、畜禽糞便的±地利用，大量的抗生素和 重金屬在±壤環境中共存并相互作用。由于畜禽養殖業大量使用抗生素和重金屬作為飼料 添加劑，使得養殖場及其周邊形成了一個重金屬和抗生素交叉污染的典型環境。此外，由于 長期污水灌概等原因所造成的重金屬污染±壤在開展農業生產過程中，伴隨畜禽糞肥的施 入亦會將抗生素引入±壤，形成±壤重金屬與抗生素的共存現象。抗生素和重金屬之間的 相互作用很可能改變二者的形態，從而影響它們在環境中的各種行為、生物吸收及毒性。有 關抗生素與重金屬之間的聯合毒性效應研究尚少，抗生素污染±壤的修復研究也不多，而 關于抗生素與重金屬復合污染±壤的修復則鮮有報道。
[0003] 針對重金屬與抗生素復合污染的±壤，其治理與修復已迫在眉睫。對于受到抗生 素-重金屬復合污染的±壤，迫切需要進行修復與再利用，恢復其生產能力，改善其環境功 能，運方面的市場需求是非常巨大和迫切的。抗生素、重金屬復合污染±壤的修復是一個系 統工程，單一的修復技術較難達到預期效果，W植物修復為主，開展植物-微生物聯合修復 技術研究，促進修復植物對重金屬的吸收，加速高效降解微生物對抗生素的降解，從而提高 修復的綜合效率，該生態修復技術是一項低耗、高效的處理技術，具有投資少，成本低，不產 生二次污染和能夠大面積推廣等特點。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種由植物與降解菌聯合修復儒及±霉素復合污染±壤 的方法，該方法修復植物孔雀草或紫萊莉，植株生長強健，具有良好的觀賞價值，且對儒具 有良好的富集能力；具有成本低、易操作、無二次污染同時亦可美化環境的特點，對于±壤 抗生素、重金屬污染的防治和農產品安全生產具有重要理論和現實意義，對于我國該類± 壤的治理與修復具有重要指導意義。
[0005] 本發明的目的是通過W下技術方案實現的： 由植物與降解菌聯合修復儒及±霉素復合污染±壤的方法，所述方法包括W下過程： 1) 采用盆栽試驗，每盆裝入儒、上霉素復合污染上壤1.00kg，種植孔雀草Uage祐5 L.)或紫萊莉(>ira如7isJa句03L.)種子，待種子發芽10天后，每盆保苗2株，在 植物根際±壤灌根接種±霉素高效降解菌菌液IOml; 2) 所使用的±霉素高效降解菌菌液為細菌紫金牛葉桿菌 (Phyllobacterium-myrsinacearum)和真菌膠紅酵母（Miodotorulamucilaginosa)的混 合菌菌液，其中細菌的菌落形成單位為2Xl〇s每毫升；真菌的菌落形成單位為4X10 7每毫 升； 3)儒、±霉素復合污染±壤中種植的孔雀草或紫萊莉采用溫室栽培，定期誘水，使± 壤含水率保持在田間持水量的60-70% ;植物生長到成熟期時，將植物從污染±壤中整體移 除，再多次反復種植該植物，并重復上述操作，直至上壤中的污染物達到上壤環境安全標 準。
[0006] 本發明的優點與效果是： 本發明所采用的修復植物孔雀草或紫萊莉，植株生長強健，具有良好的觀賞價值，且對 儒具有良好的富集能力；接種方式采用利于±霉素高效降解菌在植物根際定殖的灌根接 種。該修復方法具有成本低、易操作、無二次污染同時亦可美化環境的優點，對于±壤抗生 素、重金屬污染的防治和農產品安全生產具有重要理論和現實意義，對于我國該類±壤的 治理與修復具有重要指導意義。
【附圖說明】
[0007] 圖1為不同處理下±壤中±霉素的降解率圖。
【具體實施方式】
[0008] 下面結合實施例對本發明進行詳細說明。
[0009] 實施例：盆栽實驗 具體實施步驟如下： 1)供試±壤為草甸棟壤，根據表1中所示污染物濃度自制不同污染負荷的儒、±霉 素單一與復合污染上壤，每盆裝入儒、上霉素復合污染上壤1.00kg，種植孔雀草Uagetes L.)或紫萊莉(>ira如7isJa句03L.)種子，待種子發芽10天后，每盆保苗2株，在 植物根際±壤灌根接種±霉素高效降解菌菌液IOml。
[0010] 表1不同處理上壤中儒和上霉素的濃度（mg?kg1)
注;加菌處理；"-":不加菌處理。
[0011]。 所使用的±霉素高效降解菌菌液為細菌紫金牛葉桿菌 (Phyllobacterium-myrsinacearum)和真菌膠紅酵母（Miodotorulamucilaginosa)的混合 菌菌液，其中細菌的菌落形成單位為2Xl〇s每毫升；真菌的菌落形成單位為4X107每毫升。
[0012] 3)儒、±霉素復合污染±壤中種植的孔雀草或紫萊莉采用溫室栽培，定期誘水，使 上壤含水率保持在田間持水量的60-70%。植物生長到成熟期時(約3個月），將植物從污染 ±壤中整體移除，測定植物樣品中儒濃度，計算植物對儒富集量；測定±樣中±霉素含量， 并計算±霉素降解菌對±壤中±霉素的降解率。
[0013] 結果如下： ①不同處理下紫萊莉、孔雀草的生物量 從外觀上看，紫萊莉、孔雀草在本實驗所設置的污染物濃度水平條件下生長正常，葉片 沒有出現變黃、少綠等儒中毒現象。不同處理下紫萊莉、孔雀草生物量情況見表2。當污染 物種類和含量相同的情況下，加入降解菌的處理中，兩種植物的根部、地上部、總的生物量 均有所提高，其中地上部、總生物量提高效果明顯，運是由于降解菌對上壤中上霉素具有降 解作用，使±壤中±霉素含量降低，同時降解菌有助于植物根系分泌有機酸、馨合劑等，可 與重金屬形成絡合物、馨合物，有效降低重金屬對植物的毒性。
[0014]表2不同處理下紫萊莉、孔雀草的生物量（g?POt1)_
注：同列不同字母代表各處理間差異顯著（/<〇. 05)。
[0015] ②不同處理下紫萊莉、孔雀草對儒的富集 不同處理下紫萊莉、孔雀草對儒的富集情況見表3所示。當±壤中污染物種類和含量 相同時，加入降解菌，可促進紫萊莉各部位對儒富集并提高其富集系數；加入降解菌后，不 僅孔雀草各部位對儒的吸收得到顯著提高，富集系數也有一定上升，但轉移系數略有下降， 說明降解菌的加入有助于運2種植物對儒的富集。當處理條件及污染物種類、含量相同時， 孔雀草的根部、地上部和儒總富集量優于紫萊莉，孔雀草的富集系數高于紫萊莉。
[0016] 表3不同處理下紫萊莉、孔雀草對儒的富集
注：同列不同字母代表各處理間差異顯著（K0. 05)。
[0017] ③不同處理下±霉素的降解效果 不同處理下上壤中上霉素的降解率見圖1，根據空白對照可知，上霉素在培養期內， 自然降解率約在17%-30%之間。當±壤中儒含量一定時，加入降解菌可顯著提高±霉素 降解效果，可提高1倍左右。當±壤中±霉素含量為5mg-kg1時，±霉素的降解率為 68. 28-70. 6%，當±壤中±霉素含量為30mg?kg1時，±霉素的降解率為43. 87-59. 27%，隨 著±壤中±霉素含量增加，±霉素降解率下降，其原因可能為±霉素對±壤微生物含量具 有抑制作用，且±霉素濃度越高，抑制作用越強，因此降低了降解菌的降解能力。當±霉素 含量一定時，重金屬對降解菌的降解能力有削弱作用，其原因可能為重金屬儒脅迫下，降解 菌降解能力下降導致；孔雀草對于±霉素的降解效果普遍優于紫萊莉。
[0018] 綜上，紫萊莉和孔雀草運兩種植物對重金屬儒均表現出良好耐性，對儒均有較強 的富集能力；當上壤中上霉素含量分別為5mg?kg1、30mg?kg1時，處理后±霉素最高降 解率分別可達70. 60% (22號處理）和59. 27% (24號處理）；±霉素降解菌有利于提高植物 生物量，可促進孔雀草、紫萊莉對儒吸收，運兩種植物均可^與±霉素高效降解菌組合來聯 合修復儒、±霉素復合污染±壤。
【主權項】
1.由植物與降解菌聯合修復鎘及土霉素復合污染土壤的方法，其特征在于，所述方法 包括以下過程： 1) 采用盆栽試驗，每盆裝入鎘、土霉素復合污染土壤I. 〇〇kg，種植孔雀草 MaL)或紫茉莉JaJajOaL)種子，待種子發芽10天后，每盆保苗2株，在 植物根際土壤灌根接種土霉素高效降解菌菌液IOml; 2) 所1使用的土霉素高效降角軍菌菌液為細菌紫金牛葉桿菌（Phyllobacterium-myrsinacearum) 和真菌膠紅酵母（Rhodotorulamucilaginosa)的混合菌菌液，其中細菌的菌落形成單位為 2XIO8每毫升；真菌的菌落形成單位為4X10 7每毫升； 3) 鎘、土霉素復合污染土壤中種植的孔雀草或紫茉莉采用溫室栽培，定期澆水，使土 壤含水率保持在田間持水量的60-70% ;植物生長到成熟期時，將植物從污染土壤中整體移 除，再多次反復種植該植物，并重復上述操作，直至土壤中的污染物達到土壤環境安全標 準。
【專利摘要】由植物與降解菌聯合修復鎘及土霉素復合污染土壤的方法，涉及修復污染土壤的方法，所述方法包括采用盆栽試驗，每盆裝入鎘、土霉素復合污染土壤種植孔雀草或紫茉莉種子，待種子發芽后，在植物根際土壤灌根接種土霉素高效降解菌菌液，采用溫室栽培，植物生長到成熟期時將植物從污染土壤中整體移除，再多次反復種植該植物，直至土壤中的污染物達到土壤環境安全標準。該方法修復植物孔雀草或紫茉莉，植株生長強健，具有良好的觀賞價值，且對鎘具有良好的富集能力；具有成本低、易操作、無二次污染同時亦可美化環境的特點，對于土壤抗生素、重金屬污染的防治和農產品安全生產具有重要理論和現實意義。
【IPC分類】B09C1/00, B09C1/10
【公開號】CN105195504
【申請號】CN201510708559
【發明人】陳蘇, 陳寧, 晁雷, 孫麗娜, 郝芯欣, 馬鴻岳, 劉芹, 蒲涵
【申請人】沈陽大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月28日