植物-微生物联合修复石油烃污染土壤研究进展

石油烃污染引发了严重的土壤污染问题,在各种修复技术当中,植物-微生物联合修复技术以成本低、修复效果好、二次污染少等优点得到广泛重视。文章以植物-微生物联合修复技术为中心,阐述了内生菌-植物联合修复和植物-根际微生物联合修复两种典型的联合修复技术的原理以及最新的应用进展,并总结了当前植物-微生物联合修复技术研究的不足,以期为石油烃污染土壤的生物修复提供参考。

土壤重金属污染的微生物-植物联合修复技术研究进展

微生物-植物联合修复技术具有环境友好、成本低、强化植物修复效果、原位修复,美化环境等优势,其在修复土壤重金属污染领域中具有巨大潜力,成为该领域的研究热点.土壤中菌根真菌、根瘤菌、植物内生菌、根际微生物可与植物建立良好的共生关系,在重金属胁迫下,促进植物生长,增强植物对重金属的抗性,提高植物对重金属的提取或固定率,进而强化植物的修复效果.笔者系统阐述微生物-植物联合修复技术的形式种类、作用机制、问题及展望,旨在为治理土壤重金属污染提供新思路.

植物-微生物联合修复重金属铬污染土壤研究

在铬污染土壤中加入活性污泥,并种植万寿菊,进行植物和微生物联合修复重金属铬污染土壤的实验。实验表明:添加污泥增加了铬污染土壤中微生物的丰度,同时降低了六价铬的含量,并且土壤中六价铬的含量随着活性污泥比例的增加而下降,说明微生物对土壤修复起到了积极的作用。土壤中铬的含量一定程度上会影响植物的生长,但微生物对重金属的的转化作用,使植物的耐受性增加,促进了植物对土壤中铬的吸收,提高了对污染土壤的修复能力。植物生长过程中对土壤中的铬进行了富集,万寿菊对铬的转运能力随着土壤中的铬浓度增加而增加。

内生菌-植物联合修复污染土壤研究进展

环境污染对生态系统及人类健康造成严重威胁。近年来,许多学者研究发现内生菌联合植物修复体系对修复自然环境中的重金属和有机物具有巨大的潜力。本文主要从内生菌联合植物进行污染修复的机理和应用两方面入手,介绍了内生菌接种宿主植物根、茎、叶部的几种方法及定殖的检测方法,总结了污染土壤中内生菌在植物组织内的定殖动态,以及内生菌-植物联合体系强化有机物污染和重金属污染修复效果的应用,并从内生菌调节生长因子、生物固氮和溶磷、在宿主植物体内的共代谢有机物、产生特异性酶降解有机物、提升植物对重金属抗性和降低重金属毒性几个方面解释了内生菌和植物的联合修复机理。最后指出,虽然已经有许多对于内生菌联合植物修复体系的研究,但是目前两者相互作用机理尚未完全清楚,对于多种内生菌组合体系以及处理水体和大气污染的研究并不完善,这些都将成为今后的研究重点。

植物-微生物联合修复重金属的研究进展

重金属污染严重威胁到农作物安全和人体健康。植物修复重金属污染方面已有大量研究,其中植物-微生物联合修复被认为是改善重金属含量的一种有效方法。就近年来植物-微生物联合修复重金属的机理进行了评述,总结了近5年植物-微生物联合修复应用于重金属污染的研究。植物与微生物的协同作用,微生物与植物间形成联合体可以在很大程度上减轻环境对植物的影响。此外,微生物通过提高植物的抗性、降低重金属毒性、促进植物生长等方式增强植物修复重金属的能力。由于污染环境的复合性和复杂性,未来植物-微生物-金属相互作用的分子机制研究和开发植物-微生物联合修复的新技术开发将会成为重点。

外源菌群及与植物联合修复华北中度石油污染土壤效果研究

为探讨不同微生物菌群对华北地区中度石油污染土壤的修复效果,在实验室模拟条件下分别进行优势外源石油降解菌群的筛选和优势菌群与植物联合修复试验。结果显示:4种外源石油降解菌群中,PDC-3菌群对中度石油污染土壤总石油烃(TPH,total petroleum hydrocarbons)去除率为84.07%,在各菌群中效果最优;该优势菌群与植物联合修复中度石油污染土壤比单独使用优势菌群修复可获得更好的效果,优势菌群与黑麦草联用及优势菌群与紫花苜蓿联用120 d TPH的去除率分别为91.58%和89.30%,修复后土壤中TPH含量均小于500 mg/kg;同时优势菌群与黑麦草联合修复在90 d即可去除89.32%的土壤TPH,相比选用紫花苜蓿可有效缩短修复周期;优势菌群对土壤TPH的去除起主要作用,其贡献率远高于土著微生物菌群或植物的贡献率;植物对土壤TPH去除的贡献率为4.09%~6.48%,且其作用主要发生在修复过程的中后期;优势菌群单独使用或与植物联合修复中度石油污染土壤120 d均可有效去除C10~C12及C22~C40石油烃组分,去除率为85.14%~100.00%;然而,C13~C21石油烃组分含量表现出阶段性的积累效应;除对土壤石油烃的去除作用外,使用优势菌群进行生物修复存在一定的调节土壤pH、增加土壤肥力,且有利于恢复修复后的土壤功能。

石油烃降解菌-盐生植物联合修复石油污染盐碱土壤研究

通过在天津油田区进行的生物修复石油污染盐碱土壤的现场实验,研究了添加肥料和接种菌剂,添加缓释肥料和种植碱蓬,及同时添加肥料、接种菌剂和种植碱蓬对石油烃的强化降解的影响。结果表明,2个月的生物修复期内,同时添加菌剂、肥料并种植碱蓬的体系中石油烃的降解率最高,达到47.3%,为油对照体系的3.1倍,该体系中土壤养分和石油烃降解菌总数的平均值也是最高的,表明植物-微生物共生体系能够利用混合肥料释放出来的营养元素而快速生长,加快石油烃的降解;其次为添加菌剂和肥料的体系,石油烃的降解率为38.6%,为油对照体系的2.6倍;然后为种植碱蓬并添加肥料的体系,石油烃的降解率为36.1%,是油对照体系的2.4倍。上述结果表明,所接种石油烃降解菌和碱蓬与所添加的肥料可协同提高盐碱土壤中的石油污染的生物降解。

具1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶活性植物根际促生菌在微生物-植物联合修复技术中的作用

土壤性质劣变导致的食品安全问题已成为制约国民经济的发展的关键因素。植物-微生物联合修复技术克服了植物修复的一系列缺点,成为了土壤修复的有效的途径。具ACC脱氨酶根际促生菌,以其提高宿主植株生存能力、增强宿主植物对污染物耐受力,在植物-微生物联合修复中具有广阔的应用前景。文章综述了具ACC脱氨酶PGPR菌株对宿主植物和土壤环境所产生的有益影响,为其在植物-微生物联用修复技术中的应用提供理论支持。

微生物强化植物修复铅污染土壤研究

微生物—植物联合修复是一种修复效果好、应用前景广阔的重金属污染土壤修复技术。本论文旨在通过盆栽试验来研究耐铅乳酸菌与黑麦草联合修复铅污染土壤的能力。结果表明,投加E. faec iumDUTYH_16120012后,黑麦草的生长量显著增加,富集转运铅的能力显著提高,表明该菌株显著提升了黑麦草对铅污染土壤的修复效率。

促植物生长内生细菌强化植物修复锌污染土壤(英文)

以超积累植物东南景天为材料,采用盆栽试验探讨了接种内生菌Ⅵ8L2、Ⅱ8L4和Ⅵ8R2对土壤Zn有效性、植物生长和吸收积累锌的影响。结果表明,接种内生菌Ⅵ8L2、Ⅱ8L4和Ⅵ8R2能够促进东南景天在Zn污染土壤中的生长,其根系和地上部的生物量分别比对照增加了80%～525%和11%～47%。在人工ZnCO3污染土壤中,接种菌株Ⅵ8L2、Ⅱ8L4和Ⅵ8R2显著增加了东南景天根系和地上部的Zn含量;在人工Zn3(PO4)2污染土壤中,菌株Ⅵ8L2使东南景天地上部和根系的Zn含量分别比对照增加了44%和39%,但是菌株Ⅳ8R2显著降低了东南景天地上部的Zn含量;在长期被酸性废水污染水稻土壤中,接种菌株Ⅵ8L2、Ⅱ8L4和Ⅵ8R2显著增加了东南景天根系的Zn含量,但降低了地上部的Zn含量。这表明金属抗性促生细菌可用于强化植物修复重金属污染土壤。

高浓度多环芳烃污染土壤的微生物-植物联合修复技术研究

[目的]本文旨在研究多环芳烃(PAHs)污染场地微生物-植物联合修复PAHs污染土壤的效果。[方法]利用紫花苜蓿与PAHs降解菌株Rhizobium petrolearium SL-1联合修复土壤中PAHs,设置4个处理:不种苜蓿,不接根瘤菌(CK);不种苜蓿,接根瘤菌(菌);种苜蓿,不接根瘤菌(苜蓿);种苜蓿,接根瘤菌(苜蓿+菌),每个处理设3个重复。盆栽试验土壤取自山东新泰某焦化厂PAHs实地污染土壤,分别于处理20和60 d定期取样;大田试验农田位于河北省唐山市某发电厂附近,分别于处理60和90 d定期取样。测定苜蓿的株高和干质量等生理指标,并利用GC/MS分析土样中的16种PAHs组分降解规律。[结果]盆栽试验中,"苜蓿+菌"处理20和60 d时的苜蓿株高和干质量指标均优于仅种植苜蓿处理;"苜蓿+菌"联合降解PAHs效果明显优于只种植苜蓿或只接菌处理;PAHs不同组分间的降解效果从大到小依次为3环、2环、4环、6环、5环。在大田试验中,60和90 d修复效果同样呈现"苜蓿+菌"联合降解PAHs效果大于只种植苜蓿或只接菌的处理。修复60 d后土壤中低环PAHs的降解率明显高于高环PAHs,PAHs降解效果从大到小依次为2环、3环、4环、5环、6环,但修复90 d后土壤中低环PAHs和高环PAHs的降解率无明显差异。[结论]在PAHs污染土壤或大田试验条件下接种菌株SL-1对紫花苜蓿具有明显的促生作用,并且微生物-植物联合修复比单独微生物或植物修复能更有效地降解PAHs。

Pb^(2+)、Cd^(2+)胁迫作用下蚯蚓、菌根菌及其联合作用对植物修复的影响

以林地下的黄壤为载体,采用盆栽试验研究了Pb2+、Cd2+胁迫作用下接种蚯蚓、菌根菌以及二者联合接种状态下对植物修复的影响。结果表明,蚯蚓可显著提高植物地上部分的生物量,而接种菌根菌可提高植物体内重金属积累的浓度,二者联合作用下植物地上部分吸收的重金属总量最多,修复效率最高。可为植物修复进一步的研究与应用提供一定的科学依据。

植物-微生物联合修复污染土壤的研究

目的 探讨植物-微生物联合修复污染土壤的效果。方法 土培盆栽试验。结果 与供试微生物菌群较适合的植物是玉米,其次是芥菜;适合玉米的最适微生物菌的浓度是10 0mg/kg ,适合芥菜的最适微生物菌的浓度是5 0mg/kg。结论 植物-微生物联合修复是生物修复的一种有效的形式,其关键是寻找较适合的植物-微生物匹配组合。

蚯蚓-植物联合修复土壤重金属技术研究:回顾与展望

由于自然和人类活动而产生的重金属污染是目前国内外主要关注的热点问题之一.生态环境部和自然资源部联合发布了一份中国土壤污染现状报告,报告提出中国土壤重金属污染总体形势严峻.蚯蚓-植物联合修复的效果优于单一的植物修复和蚯蚓修复的效果.本文在大量收集文献资料的基础上,回顾了我国的超积累植物研究现状和蚯蚓在植物修复土壤重金属污染的作用.对蚯蚓-植物联合修复优缺点进行归纳,展望了蚯蚓-植物联合修复应用的广阔前景,为蚯蚓-植物联合修复的应用提供参考.针对蚯蚓-植物联合修复技术的应用,指出了今后研究的重点与方向.

植物-微生物联合修复化学农药污染土壤的研究进展

化学农药的高毒性、生物积累性和扩散性极易对环境及人类健康造成危害,环境中化学农药的去除尤为重要。植物-微生物联合修复技术因其高效、环境友好和修复成本低等优点受到越来越多的关注,植物-微生物联合修复化学农药污染土壤是一种很有前景的方法。植物为根际和内生细菌提供养分,而细菌通过化学农药的降解和解毒来支持植物生长。本文综述了影响化学农药在植物体内吸收和转运的因素以及植物-微生物修复技术的原理,并讨论了植物与微生物在化学农药污染土壤修复中的协同效应,并对植物-微生物联合修复法在化学农药污染土壤修复中的应用前景进行了展望。

植物-菌株联合去除土壤中的芘

从山东省胜利油田某油井附近土壤中筛选出对芘具有较强降解能力的菌株P6,测定其和苜蓿联合培养下对芘的降解情况。结果表明:与单独菌株P6降解芘相比,土壤中种植苜蓿后,芘的去除率得到明显提高(20d时去除率为43.49%)。种植苜蓿后,基质土壤特别是根际土壤中,菌株P6的数量有了较大的提升,且土壤中的过氧化氢酶和多酚氧化酶活性也得到了较大提高。可见,苜蓿除了能吸收芘外,还能通过改善土壤环境,起到强化微生物降解芘的作用。

植物内生菌在环境污染修复中的应用研究进展

植物内生细菌作为微生物学同植物微生态学的重要交叉点,近年来备受关注。国内外学者针对植物内生菌这一宝贵的微生物资源库进行了多方面的研究和探索。本文主要介绍植物内生菌的概念和特点,并重点阐述了植物内生菌在环境污染的生物修复中的应用研究动态。旨在为植物内生菌的实际应用提供新的思路。

植物-微生物联合修复重金属污染底泥/土壤的研究进展

重金属作为一种持久性污染毒物,近年来在中国由其引起的环境污染已引起了高度的关注。植物-微生物联合修复作为一种绿色环保技术,在石油污染土壤治理中的应用研究日益成熟,将该技术应用于重金属污染底泥/土壤的修复已逐渐开展。该文对中国底泥/土壤重金属污染的现状、处理方法等进行了概括,对植物-微生物联合修复的定义、原理进行了阐述,并从微生物类别的角度叙述了目前能用于重金属污染底泥/土壤处理的植物-微生物联合修复技术的几类不同形式,最后对植物-微生物联合修复法在底泥/土壤重金属污染修复中的应用前景进行了展望。

城市污水的微生物-植物联合修复对水体N_2O、N_2和O_2释放的影响

针对城市河道污染水体治理这一问题,采用自主研发的自然水体原位收集装置对微生物和微生物-植物联合修复过程中气体N_2O、N_2及O2释放的特征进行野外原位监测。结果表明:微生物菌剂和微生物-植物联合净化期间水体氧化亚氮(N_2O)释放速率均值分别为10.68、5.91μmol·m^(-2)·h^(-1),与对照比,降幅分别为16.37%和53.86%;氮气(N_2)释放速率均值分别为1.49、0.87 mmol·m^(-2)·h^(-1),降幅分别为5.70%和67.54%;氧气(O_2)释放速率均值分别为1.14、0.69 mmol·m^(-2)·h^(-1),降幅分别为14.93%和72.06%;微生物菌剂及微生物-植物联合净化期间,目测水体透明度转好,藻类含量降低,水体溶氧由超饱和状态(17.17 mg·L^(-1))降至正常水体溶氧水平(9.49 mg·L^(-1)),降幅达到50%,可能是水体氧气释放速率降低的原因。因此,微生物-植物联合净化能显著降低水体N_2O、N_2及O_2的释放速率,推测是由于微生物和水生植物对水体养分的同化作用产生营养竞争,抑制了微生物反硝化作用产生N_2O、N_2并抑制藻类生长产生O_2及增加水体溶氧的原因。

响应面法优化植物内生菌产α-葡萄糖苷酶抑制剂的发酵条件

糖尿病是一种多病因的代谢疾病,α-葡萄糖苷酶抑制剂是一类治疗糖尿病的药物。本研究利用植物内生菌蜡状芽孢杆菌SD6进行发酵产α-葡萄糖苷酶抑制剂,并通过响应面法优化发酵条件。Plackett-Burman试验结果表明:葡萄糖质量浓度、转速与温度对发酵液的α-葡萄糖苷酶抑制率影响显著,可信度在90%以上。然后采用Box-Behnken试验设计对发酵条件进行响应面分析试验,结果表明:最优条件为葡萄糖质量浓度48.05 g/L、转速200.44 r/min、温度27.42℃。α-葡萄糖苷酶抑制率的最优理论值为39%。在优化的条件下进行验证实验,测得α-葡萄糖苷酶抑制率的实际值为38.52%。模型预测值与实际值的吻合度高,说明该模型可以很好地预测实际发酵情况。