专利详情

标题一种植物-微生物联合强化修复石油污染土壤的方法
[标]当前申请(专利权)人南开大学
申请日2013年10月12日
申请号CN201310475850.2
公开(公告)日2014年1月1日
公开(公告)号CN103480644A
授权日-
法律状态/事件撤回-视为撤回
专利类型发明申请
发明人蔡章 | 周启星 | 程立娟 | 周睿人 | 王鑫 | 唐景春 | 张清敏 | 刘杰 | 刘维涛
受理局中国
当前申请人(专利权)地址300071 天津市南开区卫津路94号 (天津,天津,南开区)
IPC分类号B09C1/00
国民经济行业分类号C3591
代理机构天津佳盟知识产权代理有限公司
代理人侯力
被引用专利数量29
专利价值-

摘要

本发明涉及有机毒物污染土壤的植物微生物联合修复技术,即是一种植物(凤仙花)-微生物(石油烃降解混合菌)联合强化修复石油污染土壤的方法。通过接种石油烃降解混合菌不仅直接降解土壤中污染物,而且微生物分泌的一些化学物质可减轻凤仙花受到的毒害作用。同时凤仙花释放光合作用产物到土壤中,使微生物活性提高,数量增多,帮助微生物更有效降解目标污染物。重复利用上述过程,就可以连续减少土壤中石油烃污染物,直至其污染物含量达到环境安全标准。本方法具有对环境破坏小,不破坏土壤理化性质,无二次污染,接种的土著石油烃降解菌不会改变当地微生物群落结构,费用低且适于大规模操作,在治理污染的同时美化环境等优点。

1.一种植物-微生物联合强化修复石油污染土壤的方法,其特征在于:该方法是在石油污染土壤中种植凤仙花(Impatiens balsamina L.)并接种土著石油烃降解混合菌,通过植物-微生物的协同作用降解目标污染物,从而实现去除土壤中石油烃类污染物的目的;所述土著石油烃降解混合菌为5株微生物组成,分别是:3株降解石油烃的土著细菌:枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘芽孢杆菌,以及2株降解石油烃的土著真菌:贝雷丝酵母和热带假丝酵母。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于具体实施步骤如下:

(1)在石油污染土壤中首先接种已经培养好的以腐殖酸为载体的石油烃高效降解混合菌株,腐殖酸质量分数为待接种污染土壤的5%,每克腐殖酸中均含有5×109(cfu)枯草芽孢杆菌、5×109(cfu)地衣芽孢杆菌、5×109(cfu)多粘芽孢杆菌、5×109(cfu)贝雷丝酵母和5×109(cfu)热带假丝酵母;

(2)选取饱满的凤仙花种子,将凤仙花种子用蒸馏水培养至成苗,保持间距将凤仙花幼苗种于步骤(1)接种有5%高效石油烃降解混合菌的石油污染土壤中;

(3)在步骤(2)石油烃污染土壤中种植的凤仙花均采用温室大棚栽培,定期浇水,使土壤含水量保持在生物量生长最大、污染物降解率最高;

(4) 通过凤仙花及土著石油烃降解菌的联合作用,更有效促进土壤中石油烃类污染物的降解,从而使土壤中的石油烃污染物浓度降低,当凤仙花成熟后将其从土壤中移除,再重复上述操作,直至土壤中的石油烃含量达到环境安全标准。

技术领域

[0001] 本发明涉及有机毒物污染土壤的环境修复技术,具体地说是一种利用观赏植物凤仙花和石油烃降解混合菌联合强化修复石油污染土壤的方法。

背景技术

[0002]土壤是生态系统的重要组成部分,也是人类赖以生存的环境资源之一。但是在过去的几十年里,人们使用有毒有害有机物的种类和数量不断增多,进入土壤环境中的有机污染物日益增加。土壤有机污染物不仅直接导致生活在其中的生物衰亡,而且通过土壤-植物系统经由食物链危及人类的健康和安全,还通过污染物的迁移引起地表水和地下水的污染,在多个层面上构成对人类生存环境的威胁,使人类暴露于更大的环境风险中 [文献 1 :Fismes, J.; Perrin-Ganier, C.; Empereur-Bissonnet, P. Soil-to-Root Transfer and Translocation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by Vegetables Grown on Industrial Contaminated Soils. J. Environ. Qual. 2002, 31, 1649-1656; 文献 2 :周启星,孔繁翔,朱琳. 生态毒理学. 北京:科学出版社:2004,353-386; 文献3 :戴树桂. 环境化学进展. 北京:化学工业出版社:2005,119-144]。因此修复土壤中的有毒有害有机污染物已经成为国内外土壤和环境科学界共同研究的热点领域之一[ 文献 4 :Chaudhry, Q.; Blom-zanddstra, M.; Gupta, S.; Erick J. Joner. Utilising the synergy between plants and rhizosphere microorganisms to enhance breakdown of organic pollutants in the environment. Environ. Sci. & Pollut. Res. 12 (1) 34-48; 文献5 :Euliss K. Ho C H. Schwab A P. et al. 2008. Greenhouse and field assessment of phytoremediation for petroleum contaminants in a riparian zone. Bioresource Technology, 99:1961-1971;文献6:宋玉芳,许华夏,任丽萍. 两种植物条件下土壤中矿物油和多环芳烃(PAHS)的生物修复研究. 应用生态学报. 2001, 12(1): 108-112.]。石油在开采、运输和加工处理过程中,造成了大面积的污染, 石油勘探、开采及储运过程中出现的含油泥浆、岩屑和落地原油,对油井周围较大面积的土壤产生了严重的污染。土壤中过量的石油烃导致土壤结构的破坏,分散土粒,影响土壤的通透性,同时被石油烃污染的土壤产生严重的疏水性,导致土壤不能正常吸湿和储存水分从而阻碍植物正常生长[文献7 :Liste H H. Felgentreu D. 2006. Crop growth, culturable bacteria, and degradation of petrol hydrocarbons (PHCs) in a long-term contaminated field soil. Applied Soil Ecology, 31: 43-52.];并且可能通过渗透作用污染地下水[文献8 :N. Sawatsky, X. Li. Importance of soil-water relations in assessing the endpoint of bioremediated soils. Plant and Soil. 1997, 192: 227-236.]。因此对石油污染土壤进行治理已经刻不容缓。

[0003]土壤石油污染的有效治理手段是学术界和工程界共同面对的一大难点,用以土壤石油污染修复的主要技术有物理化学方法和微生物修复技术。传统的物理化学方法费用高昂,易产生二次污染,不适合大规模应用;值得注意的是微生物修复技术中使用的细菌等微生物可能给土壤和地下水带来生物性污染,并且对于微生物难降解的有机污染物,根本无法使用微生物修复技术。可以预见,安全可靠、经济高效的新技术在有机污染土壤修复中将扮演越来越重要的角色[文献9 :戴树桂. 环境化学进展. 北京:化学工业出版社:2005,119-120]。作为一项新兴的环境修复技术,有机污染土壤的植物修复是指利用植物在生长过程中,吸收、降解、钝化有机污染物的一种原位处理污染土壤的方法[文献10:周启星, 宋玉芳. 2004. 污染土壤修复原理与方法. 北京:科学出版社]。与传统方法相比,有机污染土壤的植物修复方法主要优点有:对环境破坏小;不需要处置现场;具有处理不同种类危险物质的多功能性;费用低,适于大规模操作,一般远低于物理、化学和微生物修复技术;在美学上另人愉悦;公众接受度高[文献 11:Macek T. et al. 2000. Biotechnology Advances. 18:23; 文献12:Euliss K. Ho C H. Schwab A P. et al. 2008. Greenhouse and field assessment of phytoremediation for petroleum contaminants in a riparian zone. Bioresource Technology, 99:1961-1971; 文献13:Schnoor J L.Phytoremediation Technology Evalution Report, Prepared for Groundwater Remediation Technologies Analysis Center. http://gwrtac.org. 1997. ; 文献14:戴树桂. 环境化学进展. 北京:化学工业出版社:2005,119-122.],因而正逐渐成为石油烃污染修复研究的方向之一。

[0004]在植物提取修复技术的研究和实践中,筛选出能够高效降解土壤中过量石油烃的植物是开展工作的必要前提和基础。然而,迄今为止,国内外对能够降解土壤中过量石油烃的植物研究还比较少;我国在这方面的研究还处于起步阶段,而具有我国自主知识产权的用于修复石油烃污染物的植物就更少, 加之在农艺性状、病虫害防治、育种潜力以及生理学方面的研究不完备,严重影响其在实际修复的应用[文献15 : Ute K. Phytoremediation: novel approaches to cleaning up polluted soils. Current Opinion in Biotechnology, 2005, 16:133- 141.]。因此, 寻找更多更为理想的高效修复石油烃污染土壤的植物仍然是当前植物提取修复研究的一项重要任务。

[0005]观赏植物是人类利用历史悠久的一大植物类群,包含40万个以上的栽培品种,种质资源极其丰富,而我国是世界上拥有观赏植物种类最为丰富的国度之一[文献16:郭维明,毛龙生.观赏园艺概论[M].北京:中国农业出版社,2001.]。在观赏植物中筛选超富集植物并用于修复研究和实践具有以下优点:(1)观赏植物种质资源丰富,既有草本也有木本植物,为筛选工作奠定了坚实的基础;(2)能够在进行治理污染同时美化环境,一举两得;(3)观赏植物一般不会进入食物链,可减少对人体的危害;(4)很多观赏植物都有一定的经济价值,修复后植物材料可以作为原材料,以提高修复产出,降低修复成本;(5)人类在长期的农业生产中,积累了丰富的观赏植物栽培管理经验,使得观赏植物的修复实践有了充分的农业技术保障[文献17: 刘家女,周启星,孙挺,等.花卉植物应用于污染土壤修复的可行性研究.应用生态学报,2006,18:1617-1623.]。因此,从观赏植物中筛选高效降解土壤石油烃植物并用于修复实践是完全可行的。

[0006]植物微生物联合作用能提高修复石油烃的效果。高等植物和根际圈的微生物在有机污染物质的环境中共存,两者是互利互惠的。高等植物通过光合作用,通过根际将光合作用的产物向土壤中释放,例如微生物生长繁殖所需要的营养物质和氧气,使得微生物的活性提高,微生物的数量增多,微生物群落结构更加多样化,从而帮助微生物更加有效的降解目标污染物;另一方面根际微生物通过分泌一s些化学物质可以帮助植物减轻污染物对植物根系的毒害作用,从而帮助植物健康生长,生物量增大,使得植物能更有力的对污染物进行吸收和降解。高等植物的根际圈给微生物提供了一个适于生长繁殖的空间,在根际圈,植物的根系和微生物共同作用可极大加速有机污染物的降解,尤其是那些极难降解的有机污染物。

[0007]根际促生菌(Plant Growth Promoting Rhizobacteria)是指能够促进植物对矿质营养的吸收和利用,或者能够提高植物生物量的微生物,甚至那些对有害微生物有抑制作用的微生物。这些根际促生菌通常具有固氮、溶磷、解钾能力或者是那些能产生植物激素等功能的细菌等 [文献18:Kloepper, J.W., et al., Enhanced plant growth by siderophores produced by plant growth-promoting rhizobacteria. Nature 1980. 286: p. 885-886. 文献19:Kloepper, J.W. and M.N. Schroth, Relationship of in vitro antibiosis of plant growth-promoting rhizobacteria to plant growth and the displacement of root microflora. Phytopathology, 1981. 71: p. 1020-1024.]。例如根际促生菌可以产生吲哚乙酸(生长素),ACC脱氨酶。土壤污染物会迫使在污染土壤环境中的植物产生乙烯,乙烯可以抑制植物的正常生长。而根际促生菌产生的ACC脱氨酶可以分解ACC,从而避免其影响植物的正常生长 [文献19:Glick, B.R., Modulation of plant ethylene levels by the bacterial enzyme ACC deaminase. FEMS Microbiology Letters, 2005. 251(1): p. 1-7.]。乙烯含量的减少使得植物在污染环境中能更健康的生长并发挥其修复污染土壤的能力。而且根际促生菌能作为防生菌保护根际免受病毒微生物的侵害[文献20: Compant, S., et al., Use of plant growth-promoting bacteria for biocontrol of plant diseases: principles, mechanisms of action, and future prospects. Applied and Environmental Microbiology, 2005. 71(9): p. 4951-4959.]。

[0008]Euliss等人[文献21: Liste, H.H. and D. Felgentreu, Crop growth, culturable bacteria, and degradation of petrol hydrocarbons (PHCs) in a long-term contaminated field soil. Applied Soil Ecology, 2006. 31(1-2): p. 43-52. ]建议筛选不同的微生物和特定的植物组合联合强化修复石油烃污染土壤。宋玉芳等人发现从根际圈分离的微生物比从空白对照土壤中分离的微生物对石油烃具有更好的降解效率。因而接种微生物不仅能保护植物免于污染物质的毒害,而且能提高修复石油烃的效率。最近的研究发现表明,接种微生物到污染土壤中能较明显提高修复的效率,尤其是接种土著微生物。土著微生物能更好地适应当地环境,而不会跟当地微生物发生竞争[文献22: Atlas, R.M. and R. Bartha, Microbial Ecology: Fundamentals and Applications. 4th ed. 1998, Redwood City, CA.: Cummings Science Publishing.]。

[0009]以前的研究主要集中于接种能降解石油烃的细菌于土壤中从而强化植物修复。然而植物和真菌联合强化修复石油烃污染土壤也具有很好的修复效果[文献23: Hashem, A.R., Bioremediation of petroleum contaminated soils in the Arabian Gulf region: a review. J. Kuwait Sci., 2007. 19: p. 81-91.]。本发明在具有高效降解石油烃的高等花卉植物凤仙花基础上,研究石油污染土壤的植物和微生物联合修复技术进行分析,修复技术中采用的是前期已经筛选出的高等花卉植物凤仙花,3株降解石油烃的土著细菌:①枯草芽孢杆菌;②地衣芽孢杆菌和③多粘芽孢杆菌;2株降解石油烃的土著真菌:①贝雷丝酵母和②热带假丝酵母,通过以下四种组合即单一种植凤仙花,凤仙花+根际促生菌(固氮、溶磷、解钾菌),凤仙花+石油降解菌,凤仙花+根际促生菌+石油降解菌,从中优化参数获得最佳修复效果。

发明内容

[0010]本发明的目的是解决石油污染土壤的单一修复效果不佳且修复成本高的问题,提供一种植物-微生物联合强化修复石油污染土壤的方法。该方法在前期发明的基础上利用高等花卉植物凤仙花(Impatiens balsamina.)和石油烃降解菌共同强化修复石油烃污染土壤。

[0011]为实现上述目的,本发明的技术方案为:一种植物-微生物联合强化修复石油污染土壤的方法,该方法是在石油烃污染土壤中种植高效修复植物凤仙花,并接种石油烃降解混合菌,石油烃通过凤仙花吸收经体内代谢,积累在组织内或挥发;并在接种微生物以及根系分泌物和酶的作用下,土壤中石油烃污染物得到高效降解,因此通过植物(凤仙花)-微生物(石油烃降解菌)的联合协同作用降解目标污染物(土壤中过量的石油烃),从而实现降低并去除土壤中石油烃类污染物的目的,最终使土壤中的石油烃含量达到环境安全标准。

[0012]所述土著石油烃降解混合菌以腐殖酸为载体,其中,分别含有约5×109(cfu)/g枯草芽孢杆菌、5×109(cfu)/g地衣芽孢杆菌、5×109(cfu)/g多粘芽孢杆菌、5×109(cfu)/g贝雷丝酵母和5×109(cfu)/g热带假丝酵母;腐殖酸质量分数为待接种污染土壤的5%。

[0013]本发明方法的具体实施步骤如下:

[0014](1)在石油污染土壤中首先接种已经培养好的以腐殖酸为载体的石油烃高效降解混合菌株,腐殖酸质量分数为待接种污染土壤的5%,每克腐殖酸中均含有约5×109(cfu)枯草芽孢杆菌、5×109(cfu)地衣芽孢杆菌、5×109(cfu)多粘芽孢杆菌、5×109(cfu)贝雷丝酵母和5×109(cfu)热带假丝酵母;

[0015](2)选取饱满的凤仙花种子,将凤仙花种子用蒸馏水培养至成苗(2周),保持间距将凤仙花幼苗种于步骤(1)接种有5%高效石油烃降解混合菌的石油污染土壤中。

[0016](3)在步骤(2)石油烃污染土壤中种植的凤仙花均采用温室大棚栽培,定期浇水,使土壤含水量保持在其生物量生长最大、污染物降解率最高。

[0017](4) 通过凤仙花及土著石油烃降解菌的联合作用,更有效促进土壤中石油烃类污染物的降解,从而使土壤中的石油烃污染物浓度降低,当凤仙花成熟后将其从土壤中移除,再重复上述操作,直至土壤中的石油烃含量达到环境安全标准。

[0018]收获的凤仙花可以进行集中处理,或者卫生填埋,或者进行资源化加工处理获得一定的经济效益,从而避免二次污染。

[0019]本发明首次把凤仙花(Impatiens balsamina L.)和土著石油烃降解混合菌(3株降解石油烃的土著细菌和2株降解石油烃的土著真菌)的强化联合修复效果确定为具有专性修复石油烃污染土壤的植物微生物组合。所采用的凤仙花(Impatiens balsamina. L)为一年生草本花卉,具有较好的观赏价值。凤仙花适应性强,耐旱耐瘠薄,移植易成活,生长迅速,养护管理粗放。

[0020] 

[0021]本发明的优点和有益效果:

[0022]本发明通过凤仙花和石油烃降解混合菌的联合作用来强化修复石油烃污染土壤。该方法与传统的污染土壤治理方法相比,具有投资少、工程量小、技术要求不高等优点;而且作为一种绿色原位修复技术,所收获植株进行集中处理,不会造成二次污染,同时修复进程不仅不会破坏土壤生态环境,还有助于改善因石油烃污染而引起的土壤退化和生产力下降等问题,恢复并提高其生物多样性。利用土著微生物不会改变当地微生物群落结构,避免造成生物污染。当处理包括多种有机污染物(如直链烃和芳香烃)的污染时,单一菌株的能力通常很有限。污染物的生物降解过程是需要通过多种酶和多种微生物的作用,一种酶或微生物的产物可能是另一种酶或微生物的底物。本发明接种混合菌,即土著石油降解细菌和真菌并联合高效降解石油的植物,能获得更高的修复效果。另外,作为一种观赏植物,种植凤仙花在修复环境污染的同时,可以起到美化环境的作用,具有良好的生态效益。

[0023] 

附图说明

[0024]图1是不同处理组对凤仙花地上部分重量(克)和株高(cm)的影响,从左至右:(1)种植凤仙花单一处理(Plant);(2)种植凤仙花+5%菌剂(Plant-IM);(3)种植凤仙花+根际促生菌菌液(Plant-PGPR);(4)种植凤仙花+5% 石油烃降解菌菌剂+根际促生菌菌液(Plant-IM-PGPR)。

[0025]图2是不同处理组对凤仙花根重(克)和根长(cm)的影响,从左至右:(1)种植凤仙花单一处理(Plant);(2)种植凤仙花+5%菌剂(Plant-IM);(3)种植凤仙花+根际促生菌菌液(Plant-PGPR);(4)种植凤仙花+5%石油烃降解菌菌剂+根际促生菌菌液(Plant-IM-PGPR)。

[0026]图3不同处理组土壤直链烷烃(nC8-nC40)的残留量,从左至右:(1)种植凤仙花(Plant);(2)种植凤仙花+5%菌剂(Plant-IM);(3)种植凤仙花+根际促生菌菌液(Plant-PGPR);(4)种植凤仙花+5%石油烃降解菌菌剂+根际促生菌菌液(Plant-IM-PGPR)。

[0027]图4不同处理组土壤多环芳烃(16 Priority PAHs)的残留量,从左至右:(1)种植凤仙花(Plant);(2)种植凤仙花+5%菌剂(Plant-IM);(3)种植凤仙花+根际促生菌菌液(Plant-PGPR);(4)种植凤仙花+5%石油烃降解菌菌剂+根际促生菌菌液(Plant-IM-PGPR)。

[0028] 

具体实施方式

[0029]实施例1:对凤仙花-微生物的温室盆栽试验

[0030]本实验采用温室盆栽实验。实验地点设在南开大学温室大棚内。试验用原始石油污染土壤取自山东省东营市胜利油田。原始石油污染土壤和清洁土壤分别过10目筛后,将其按比例均匀混合,配置成实验用石油污染土壤质量浓度为 1%(10,000mg/kg),之后装盆,每盆装土 3000 克,混合菌剂采用 3 株细菌:枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘芽孢杆菌, 2 株真菌-贝雷丝酵母和热带假丝酵母组成(腐殖酸质量分数为待接种污染土壤的5%,分别含有约5×109(cfu)/g枯草芽孢杆菌、5×109(cfu)/g地衣芽孢杆菌、5×109(cfu)/g多粘芽孢杆菌、5×109(cfu)/g贝雷丝酵母和5×109(cfu)/g热带假丝酵母。),共做四种处理:(1)凤仙花单一处理;(2)种植凤仙花+5%(质量分数)混合菌剂;(3)种植凤仙花经根际促生菌处理(种子在含有根际促生菌(固氮菌107cfu/ml,解磷菌107cfu/ml,解钾菌菌107cfu/ml)菌液中浸泡2小时处理);(4)种植凤仙花+5%石油烃降解菌混合菌剂+根际促生菌菌液(种子在含有根际促生菌(固氮菌107cfu/ml,解磷菌107cfu/ml,解钾菌菌107cfu/ml)菌液中浸泡2小时处理)。

[0031]具体实施步骤如下:

[0032](1)在石油污染土壤中首先接种已经培养好的以腐殖酸为载体的石油烃高效降解混合菌株,腐殖酸质量分数为待接种污染土壤的5%,每克腐殖酸中均含有约5×109(cfu)枯草芽孢杆菌、5×109(cfu)地衣芽孢杆菌、5×109(cfu)多粘芽孢杆菌、5×109(cfu)贝雷丝酵母和5×109(cfu)热带假丝酵母;

[0033](2)选取饱满的凤仙花种子,将凤仙花种子用蒸馏水浸泡后,保持间距将凤仙花种于上步接种有5%高效石油烃降解混合菌的石油污染土壤中。

[0034](3)在石油烃污染土壤中种植的凤仙花均采用温室大棚栽培,定期浇水,使土壤含水量保持在其生物量生长最大、污染物降解率最高。

[0035](4) 通过凤仙花及土著石油烃降解菌的联合作用,更有效促进土壤中石油烃类污染物的降解,从而使土壤中的石油烃污染物浓度降低,当凤仙花成熟后将其从土壤中移除,再重复上述操作,直至土壤中的石油烃含量达到环境安全标准。

[0036]植物成熟后收获凤仙花,采集根际土壤。播种前将苗床浇透水,使其保持湿润,将凤仙花种子用蒸馏水浸泡至种壳膨胀裂开并长出根后,幼苗之间保持适当距离点播于盆栽中,每盆3株。根据土壤水分丰缺状况,不定期浇水,使土壤含水量常保持在其生物量生长最大、污染物降解率最高。花卉生长期间利用竹片或小铁铲松动表土,竹片或小铁铲的角度应在45°位置左右,松土时不要伤到凤仙花的根,从而保证土壤中氧气充足,利于凤仙花和接种的微生物生长繁殖。生长期每天浇水一次,炎热夏季7-8月份每天浇水2次。

[0037]为了防止凤仙花白粉病的出现,影响凤仙花和接种微生物联合修复的效果,应当注意对凤仙花适当通风,并加强肥水管理,增强植株的抗病力。当出现凤仙花白粉病时可用15%粉锈宁可湿性粉剂1000~1200倍液,或70%甲基托布津可湿性粉剂1000倍液防治。在32℃以上的高温下避免喷药,以免发生药害。

[0038]植物经历幼苗期,开花期和结果期后收获植株。将收获的植物样品分为地上部分和地下部分,分别用自来水充分冲洗以去除粘附于植物样品上的泥土和污物,然后再用去离子水冲洗,沥去水分。之后,在65℃下烘干至恒重。并分别对株高、根长、植物地上部分重量、植物地下部分重量进行测定。

[0039]根据附图具体说明如下:

[0040]1、不同处理组中凤仙花对石油烃污染的耐受性

[0041]图1 A是不同处理组对凤仙花地上部分重量(克)的影响,B是不同处理组对凤仙花地上部分株高(cm)的影响,处理组从左至右:(1)种植凤仙花单一处理(Plant);(2)种植凤仙花+5%菌剂(Plant-IM);(3)种植凤仙花+根际促生菌菌液(Plant-PGPR);(4)种植凤仙花+5% 石油烃降解菌菌剂+根际促生菌菌液(Plant-IM-PGPR)。

[0042] 

[0043]从图1可以分析得到,植物+石油烃降解混合菌(Plant-IM),植物+根际促生菌(Plant-PGPR)处理和植物+根际促生菌+石油烃降解混合菌(Plant-IM-PGPR)处理下的凤仙花,其地上部分重量比单一植物凤仙花种植处理均显著提高(α=0.05),分别是单一植物凤仙花种植条件下的1.6倍,2.13倍和2.02倍;而凤仙花的地上部分茎长分别是只有植物单一种植条件下的1.52,1.47,和1.23倍。

[0044]图2 A是不同处理组对凤仙花根重量(克)的影响,B是不同处理组对凤仙花地根长(cm)的影响,处理组从左至右:(1)种植凤仙花单一处理(Plant);(2)种植凤仙花+5%菌剂(Plant-IM);(3)种植凤仙花+根际促生菌菌液(Plant-PGPR);(4)种植凤仙花+5% 石油烃降解菌菌剂+根际促生菌菌液(Plant-IM-PGPR)。植物+石油烃降解混合菌(Plant-IM)处理,植物+根际促生菌处理(Plant-PGPR)和植物+根际促生菌+石油烃降解混合菌(Plant-IM-PGPR),处理组其地上部分根重分别是只有植物单一种植条件下的1.80,3.48, 3.64倍。有根际促生菌存在的处理,凤仙花的根重得到了较明显的提高;而凤仙花的根长分别是仅植物单一种植条件下的1.2, 1.3和1.3倍。

[0045]说明根际促生菌作为一种微生物肥料,它的加入给凤仙花提供了生长所需要的营养物质,增强了植物对10,000 mg/kg石油烃污染土壤的耐性,增大了凤仙花的生物量。外来微生物的接种增强了凤仙花的抗性。

[0046]2、不同处理组土壤正链烷烃(nC8-nC40)的残留量

[0047]石油烃污染土壤中正链烷烃(nC8-C40)采用气相色谱质谱联用技术分析。图3给出了4种处理组的石油烃总直链烷烃分析数据,图中从左至右分别为:(1)种植凤仙花单一处理(Plant);(2)种植凤仙花+5%菌剂(Plant-IM);(3)种植凤仙花+根际促生菌菌液(Plant-PGPR);(4)种植凤仙花+5% 石油烃降解菌菌剂+根际促生菌菌液(Plant-IM-PGPR)。

[0048]种植凤仙花+石油烃降解混合菌的联合处理组比单一凤仙花处理组的正链烷烃降解率高39.0%,添加根际促生菌处理的植物组合和所有技术联合处理组比单一植物处理组分别高出15.6%,13.2%,从实验数据分析得到,种植凤仙花+降解混合菌的联合处理组对石油烃降解有显著促进作用,凤仙花和此种微生物组合处理中植物与微生物协同作用,共同加速了正链烷烃的降解。

[0049]3、不同处理组土壤多环芳烃(16 Priority PAHs)的残留量

[0050]土壤中16种多环芳烃采用气相色谱质谱联用技术分析。图4 给出了4种处理组的石油烃碳指纹分析数据,处理组从左至右:(1)种植凤仙花单一处理(Plant);(2)种植凤仙花+5%菌剂(Plant-IM);(3)种植凤仙花+根际促生菌菌液(Plant-PGPR);(4)种植凤仙花+5% 石油烃降解菌菌剂+根际促生菌菌液(Plant-IM-PGPR)。

[0051]种植凤仙花+降解混合菌的联合处理组比只有凤仙花处理组的总多环芳烃降解率高,添加根际促生菌处理的植物组合和所有技术联合处理组均比只有单一植物处理组高,从结果可以看出,种植凤仙花+降解混合菌的联合处理组对石油烃降解有显著促进作用,凤仙花和此种微生物组合处理有协同作用,降解效果更好。