茄子秆生物炭联合黑麦草对土壤镉-芘复合污染修复的影响

针对当前我国农田土壤中广泛存在的重金属和多环芳烃污染问题,采用盆栽方法,考察茄子秆生物炭联合黑麦草对去除土壤重金属镉(Cd)与多环芳烃芘(Pyrene)复合污染及对土壤微生物群落结构的影响,以期揭示茄子秆生物炭联合黑麦草对土壤镉-芘复合污染土壤的修复机制。结果显示,在Cd、Pyrene含量分别为16.8、71.04 mg/kg条件下,添加生物炭土壤的Cd和Pyrene去除率在第60天分别达到21.88%和23.55%,较无生物炭添加的对照分别提高17.71%与14.28%。在生物炭添加量30 mg/g及种植黑麦草密度为13.5 mg/cm^2条件下,土壤Cd和Pyrene去除率最高分别达到20.59%与70.58%。高通量测序分析表明,生物炭能够提高土壤微生物丰富度,生物炭联合黑麦草明显影响土壤微生物群落结构。Cd-Pyrene致使土壤优势菌相对含量下降,其中,鞘氨醇单胞菌相对含量下降3.08个百分点,芽单胞菌相对含量下降1.69个百分点;但施用生物炭能够使耐Cd菌和高效降解Pyrene菌鞘氨醇单胞菌相对含量提高1.22个百分点,生物炭联合黑麦草使Pyrene降解菌假单胞菌、肠杆菌相对含量分别提高160、414倍。因此,茄子秆生物炭联合黑麦草将有效修复Cd和Pyrene复合污染土壤并增加Cd-Pyrene降解菌相对含量。

镉、铅、芘复合污染对红薯生长及生理特征的影响

以红薯为供试材料,设计了Cd、Pb、芘复合污染的盆栽正交实验,研究了复合污染下红薯生长及生理特征的变化情况。结果表明:Cd-Pb-芘复合污染下,红薯叶面积普遍受到各污染因子及其交互作用的抑制作用(P<0.01,P<0.05);Cd、Pb、芘单因素均对红薯叶片伸展速率有显著抑制作用(P<0.01)。Pb是抑制茎、叶生物量的最主要因素(P<0.01),红薯地下部对复合污染有较强的耐性。芘×Pb交互作用是影响红薯生理生化特性的最主要因素,其显著抑制红薯叶绿素a含量(P<0.01)及红薯SOD酶活性(P<0.01),同时也显著增加了丙二醛的含量(P<0.05)及脯氨酸的积累(P<0.01);此外,单因素Cd、Pb和芘及其其它的交互作用也有类似的抑制或促进作用(P<0.01,P<0.05)。