植物根际强化修复石油污染土壤的研究
摘要:采用室内盆栽方式,研究了高羊茅对烃降解的影响,测定了土壤中烃的降解、微生物数量、荧光素二乙酸酯活性、过氧化氢酶活性及脱氢酶活性。结果表明,总石油烃在根际土壤体系比非根际土壤消失得更快。在试验进行10周后,非根际与根际土壤总石油烃降解率分别为11.8%和27.4%.试验过程中挥发的石油烃损失很少。根际土壤微生物平板计数及酶活性显著高于非根际土壤。石油化合物对荧光素二乙酸酯水解具有显著影响。相比无草被体系,种植有高羊茅的体系显著增加了石油烃降解的一级速率常数。因比母体化合物降解缓慢,4种氧化态多环芳烃1-二氢苊酮、9-芴酮、蒽醌、苯并芴酮,在处理过程中浓度不断增加,说明其是在处理过程中形成,并具有持久性。
关键词:生物修复,高羊茅,过氧化氢酶,多环芳烃
石油开采、输送、储存等过程中存在着不可避免的泄露,造成土壤和水体的污染。在主要的产油国,因石油污染引起的生态破坏日益严重。土壤中的石油类污染物会随着食物链进入到动物和人体,影响人们健康,尤其是多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)具有潜在的致癌、致畸和致突变效应,更显治理石油污染的迫切性。传统上治理石油污染土壤有多种方法,近20年来,又兴起了一种新的修复技术———植物修复。植物修复是利用植物来去除、控制环境污染物或使其无害化,被认为是一种绿色的生物技术,能加速土壤和沉积物中污染物的去除。国内外开展的实验室、温室以及现场试验等诸多研究也表明,相比无种植体系,种植有合适植物的土壤体系能够加快污染物的去除。
到目前为止,有关植物促进烃类污染物降解的研究多集中在多环芳烃,且多采用模型PAHs污染土壤。而实际中这种污染情况是少见的,多数烃类污染都是混合态的。某些烃类物质,尤其是多环芳烃,需要依靠共代谢基质的存在才能实现降解和矿化。此外,有关植物修复石油污染的某些过程及机制尚待深入系统地研究。原油中烃类物质种类繁多,尤其是多环芳烃种类丰富,因此以原油为模拟污染物进行的降解相比用纯粹的多环芳烃更具有代表性。本研究以原油为污染物,分析植物根际促进石油烃降解的机制,追踪代表性多环芳烃的降解与去向,建立适当的宏观降解模型,以期为阐明石油类污染物在植物根际的各种行为以及石油污染土壤的修复提供理论依据。
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