生物修复对石油污染土壤微生物活性的影响

以陕北地区石油污染土壤为研究对象,利用微生物修复法对油污土壤进行了修复处理,对修复过程中不同组分烃浓度的变化、土壤四种酶活(多酚氧化酶、过氧化氢酶、脱氢酶、脂肪酶)、微生物对不同组分烃的代谢活性等生物因素进行了测定,并利用SPSS软件对不同组分烃的浓度变化及土壤生物性因素进行相关性分析。研究结果表明,微生物修复技术可有效去除土壤中不同组分烃,修复进行11周,土壤中烷烃、多环芳烃去除率分别为46.8%和39.9%。修复处理可提高土壤过氧化氢酶、脂肪酶活性,以及土壤微生物对烷烃、多环芳烃的代谢能力,土壤多酚氧化酶和脱氢酶活性呈先升后降的趋势。相关性分析结果表明,烷烃的降解与微生物对烷烃的代谢活性、土壤脱氢酶和过氧化氢酶活性相关,多环芳烃的生物降解与脱氢酶和过氧化氢酶活性相关;微生物修复作用可提高土壤中不同组分烃与微生物活性之间的相关关系。     

石油污染土壤生物修复对土壤酶活性的影响

土壤酶活性是土壤微生物生物化学过程的综合反映。为了探究石油污染土壤生物修复过程中土壤酶活性变化规律研究,采用筛选和分离的3株对石油烃有良好降解效果的降解菌构建了混合菌体系,开展了石油污染土壤模拟生物修复实验,考察了不同修复时期土壤石油烃残留量、石油烃表观降解率以及四种土壤酶（脲酶、过氧化氢酶、脱氢酶、脂肪酶）活性的变化。结果表明,石油污染土壤经40 d生物修复后,石油烃表观降解率达到64.4%。在石油污染土壤的生物修复过程中,脲酶活性在0~24 d上升较快,24 d后趋于稳定;过氧化氢酶和脱氢酶活性的变化规律相似,均在前期上升随后略有下降;脂肪酶活性有一个快速上升阶段（0~16 d）,而后又出现明显的下降。进一步统计分析表明,脲酶与石油烃残留量呈显著负相关性（r=-0.916,P＜0.05）;过氧化氢酶和脱氢酶活性与石油烃残留量呈极显著负相关性,相关系数分别为-0.974（P＜0.01）和-0.969（P＜0.01）;而脂肪酶活性与石油烃残留量的相关性不显著（P>0.05）。     

生物有机肥配施硅钾钙改良剂对酸性红壤梨园土壤肥力及产量的影响

[目的]为探究生物有机肥或配施硅钾钙改良剂对酸性红壤梨园土壤肥力和产量的影响,连续3季开展生物有机肥及其配施硅钾钙改良剂试验,研究梨园土壤养分含量、微生物量和土壤酶活性的变化,为酸性梨园土壤合理施用生物有机肥和改良剂提供理论依据。[方法]以当地习惯施肥为对照(CK),设置习惯施肥配施硅钾钙改良剂(CK+SOA)、仅施生物有机肥(BIO)、生物有机肥配施硅钾钙改良剂(BIO+SOA)4个处理,测定不同处理土壤pH值、养分含量、微生物活性和产量及经济效益的变化。[结果]BIO和BIO+SOA处理土壤pH值和土壤有机质(SOM)含量增加,而铵态氮、硝态氮和速效磷含量降低。BIO+SOA处理梨树根际土壤微生物量碳和微生物量氮较CK分别增加87.8%和110.1%(P0.05)。与CK相比,BIO处理显著提高根际土壤纤维二糖水解酶(CBH)和N-乙酰基-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)活性,而BIO+SOA显著提高土体土中的L-亮氨酸氨基肽酶(LAP)和NAG活性(P0.05)。BIO和BIO+SOA处理梨产量较CK和CK+SOA处理增加56%～85%(P0.05)。RDA分析表明,不同施肥处理对土壤理化性质的影响可以解释约87%的土壤微生物活性和产量的变化,且SOM含量与LAP、CBH、NAG活性呈正相关,NO_3~--N、NH_4~+-N与酸性磷酸酶(ACP)活性正相关。[结论]生物有机肥及其配施硅钾钙改良剂能够提高土壤pH值,增加有机质含量,活化土壤微生物活性,提高梨产量。     

生物质材料与营养物配施对石油污染土壤的修复

为研究营养物质、玉米秸秆碎屑和生物炭材料对石油污染土壤修复效果的影响,对4个处理组修复后土壤理化性质、修复中和修复后土壤生物特征和石油烃类物质的去除率,以及上述指标的相关关系进行分析。结果表明:添加玉米秸秆碎屑和生物炭能够显著降低土壤容重,增加土壤孔隙度,并提高土壤田间持水量(P0.05)。在石油污染土壤中添加营养物和两种疏松材料均能提高土壤中微生物数量,其中生物炭与营养物联合处理组效果最佳,修复90 d微生物数量达到7.24×107CFU·g~(-1)。修复后玉米秸秆碎屑与营养物联合处理组和生物炭与营养物联合处理组总石油烃和不同组分烃类物质明显减少,尤其是生物炭联合处理组,明显高于单独营养物处理组和对照组。土壤理化性质、微生物数量、石油烃去除率三者之间多呈显著相关,其中土壤孔隙度和总氮对微生物影响较大,微生物对石油烃类的去除作用明显。因此,添加生物炭材料并配施营养物质既可以改善土壤物理性质又能够为微生物提供充足的养分,进而增强石油污染土壤的修复效果。     

玉米草（Zea Mexicana）与海藻寡糖联合修复石油烃污染土壤的研究

采用玉米草及海藻寡糖联合修复技术研究了石油污染土壤的修复效果,对修复过程中酶活性变化进行了测定,并采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术测定了土壤中微生物群落的变化.结果表明,种植玉米草可以有效提高土壤中石油烃的降解,与对照相比石油烃降解率增加了11%;加入不同浓度海藻寡糖进一步增加了石油烃的降解效果,降解率最高达到28.6%.种植植物及加入海藻寡糖可以有效提高多酚氧化酶、脱氢酶及尿酶的活性.PCR-DGGE结果表明植物种植及海藻寡糖的加入增加了土壤中微生物数量,其微生物群落结构与未种植植物及修复前上壤相比发生了较大的变化.     

混合烃污染土壤微生物-电动修复中的互补性研究

为探讨微生物降解和电化学氧化分别在去除不同烃类时的具体作用,分别以正十六烷、环十二烷和芘作为直链烷烃、环烷烃和多环芳烃的代表性污染物,以具有不同烃类降解能力的菌株所构建的菌群为降解的微生物,以二维对称电场为修复平台,以电动修复、微生物修复和微生物-电动联合修复为研究基础,分析了不同修复方式中不同烃类污染物降解的时空特征和微生物数量、活性变化。结果表明,微生物-电动联合修复效率显著高于单一修复,在联合修复过程中,土壤脱氢酶活性和细菌数量明显升高,有利于污染物的降解。微生物降解作用和电化学氧化作用在不同烃类污染物的去除中均体现出了互补性,其中正十六烷和芘的去除较多地依赖于微生物的降解作用,而环十二烷的去除则较多地依赖于电化学氧化作用。另外,微生物降解作用在场强较弱的位点贡献较大,而电化学氧化作用在场强较强的电极附近贡献较大。     

接种枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌促进红三叶修复石油污染土壤

在温室内通过盆栽试验的方法,比较对照组(CK)、单纯接种枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,简称Bs)、单纯接种丛枝菌根真菌——地球囊霉(Glomus geosporum,简称Gg)、混合接种Gg+Bs的红三叶种植于石油污染的土壤中后,植株与土壤理化性状差异。实验结果表明,经过60 d修复后,与对照组相比,单纯或混合接种处理均能显著增加红三叶地上和地下干生物量(P0.05),可溶性糖含量和脯氨酸含量均显著升高(P0.05),叶片CAT、POD活性显著升高(P0.05),丙二醛含量明显减少(P0.05)。在各种接种处理中,红三叶根际与非根际土壤脱氢酶活性和土壤中总石油烃降解率均显著升高(P0.05)。Bs和Gg在红三叶修复石油污染土壤和植物抗石油胁迫的能力方面有协同作用,接种Bs+Gg处理修复效果要优于单独接种Bs或Gg。     

两株真菌的分离及其在石油污染土壤修复中的作用

从石油污染的盐碱土壤中分离获得2株真菌,并对其生理生化性质进行初步研究.将2株菌扩大培养,制成混合菌剂,通过盆栽试验,以石油烃降解率、脱氢酶活性和土壤的微生物多样性等为指标,研究了不同剂量的混合菌剂对石油污染土壤修复的作用.结果表明,添加菌剂各处理的石油烃降解率、脱氢酶活性和微生物多样性明显高于对照;石油烃降解率随菌剂加入剂量的增大而提高,加入8%的菌剂,70d石油烃降解率可达63%,是对照组的1.44 倍.     

乙草胺及铜离子复合施用对黑土农田生态系统土著微生物的急性毒性效应

采用实验室模拟方法研究了乙草胺、铜离子及其复合物在施加12d内对黑土农田生态系统中土著微生物种群数量及其土壤生物学特性的急性毒性效应。结果表明：单独施加乙草胺或铜离子对土壤中主要微生物类群——细菌、放线菌以及作物生长有益微生物类群——自生固氮菌、矿化磷细菌及硅酸盐细菌具有明显的急性毒性作用；这种毒性效应尤以第6d最为显著。单独施加乙草胺或铜离子可使供试土壤中的真菌数量明显提高，第9d时，乙草胺和铜离子处理土壤中真菌数量比对照分别提高20．87倍和3．01倍。乙草胺和铜离子的复合施加在前6d对土壤中所有被检测微生物种群的毒性均比其相应的单因子的毒性强，表现出明显的乙草胺—铜离子协同毒性效应。乙草胺对供试土壤的呼吸强度和脱氢酶活性具有明显的刺激效应。铜离子在前6d刺激供试土壤呼吸强度增强，从第9d开始抑制供试土壤的呼吸强度；而铜离子在处理过程中对土壤脱氢酶活性却表现为强烈的抑制效应。当乙草胺和铜离子复合施加时，对供试土壤的呼吸强度和脱氢酶活性的作用随作用时间呈现不同作用规律。     

TCP在种植苜蓿土壤中的降解研究（摘要）

[目的]研究TCP在苜蓿种植土壤中的降解作用,为氯酚类物质污染土壤生物修复技术的实际应用提供依据。[方法]利用玻璃房盆栽试验,研究苜蓿对土壤中2,4,6-三氯酚（TCP）污染的修复作用以及苜蓿的生长情况和TCP对土壤多酚氧化酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性的影响。[结果]苜蓿经过75d的生长后,在低、中、高3个浓度处理中,土壤中TCP含量均在15d内迅速降低,随后降低速度逐渐变缓;在苜蓿生长30d时,3个处理的苜蓿鲜重与对照间无显著差异（P〈0.05）,而在生长75d时,各处理的苜蓿鲜重明显对照低（P〈0.05）,表明土壤中TCP对苜蓿的生长具有抑制作用;苜蓿能显著提高土壤中多酚氧化酶、脱氢酶和过氧化氢酶的活性,从而提高了土壤植物和微生物对污染物的降解能力。[结论]苜蓿能促进土壤酶活性的提高,促进土壤中有机物的降解,从而可以利用苜蓿进行TCP污染土壤的植物修复。     

西北半干旱区葡萄园生草体系中土壤生物学特性与土壤养分的关系

 摘要【目的】在葡萄园行间生草条件下研究土壤微生物数量、土壤酶活性与土壤养分的变化及其相关性,阐明土壤生物学指标与土壤肥力的关系。【方法】在酿酒葡萄园行间播种白三叶草、紫花苜蓿和高羊茅,以清耕为对照,测定土壤5种微生物数量、6种土壤酶活性及8个养分指标,分析其变化特征及相互关系。【结果】行间生草总体使土壤微生物数量和土壤酶活性提高,但高羊茅处理使脲酶和蔗糖酶活性降低;行间生草均使土壤有机质含量升高,白三叶草和紫花苜蓿处理使葡萄园土壤碱解N、全N、速效K含量升高,高羊茅处理使其降低,禾本科牧草高羊茅活化P的作用较大。相关分析表明,土壤有机质、全N、碱解N、全P、速效K与土壤细菌、真菌、放线菌、固氮菌、纤维素分解菌、脲酶、碱性磷酸酶、淀粉酶、蔗糖酶、纤维素酶均呈极显著或显著正相关;除过氧化氢酶外,土壤微生物数量与其余酶活性之间也存在极显著正相关关系。而过氧化氢酶与土壤养分和微生物相关性均不显著,全K与所有生物学特性指标无显著相关关系,土壤pH与土壤生物学特性指标呈负相关关系。【结论】行间生草可提高土壤微生物数量、酶活性及土壤肥力,豆科牧草紫花苜蓿和白三叶草提高的效应较明显;土壤生物学指标与土壤养分具有一定的相关性,土壤生物学指标可以反映葡萄园土壤质量的变化。     

污泥对干旱条件下高羊茅氮素利用的影响

在相同氮肥条件下,研究了污泥对干旱条件下高羊茅氮素利用的影响。采用裂区试验设计,主处理包括正常 浇水和干旱2 个水平;副处理为不同的氮源:对照(75 mg/kg 的氮素由硝酸铵提供)、半污泥(硝酸铵和污泥各提供 37.5 mg/kg 的氮素)、全污泥(75 mg/kg 的氮素由污泥提供)。结果表明:全污泥和半污泥处理能够显著提高正常浇 水和干旱胁迫下高羊茅的坪观质量,增加高羊茅的地上生物量和根系干质量(P 0.05);并提高正常浇水和干旱胁 迫下高羊茅叶片的硝酸还原酶活性和重度干旱(20%田间持水量)下的根系硝酸还原酶活性(P 0.05);不同氮源 处理在2 种水分条件下的根系和叶片的全氮含量及氮产出量差异显著(P 0.05)。说明施用污泥能够促进干旱条 件下高羊茅的氮素利用。      

Effects of Seed Maturity of Turf-Type Tall Fescue on the Seed Vigor and the Optimal Harvesting Time

By assay of accelerated aging germination, germination index, vigor index, seedling length,seedling weight, electric conductivity, dehydrogenase activity, ATP content and acid phosphoesterase activityduring seed development of turf-type tall fescue, the seed vigor of tall fescue were studied. Combining withseed moisture content and yield, the optimal harvesting time of tall fescue was determined. The results indica-ted that the seed vigor increased continuously along with seed maturity, and the higher seed vigor was achievedat 19th day after perk anthesis and maintained continuously until 31st day after peak anthesis. At 25th day af-ter peak anthesis, the highest yield of 3 533 kg ha-1 and the good quality of seeds of tall fescue were harvestedwith 32.19% moisture content. From 22nd to 31st day after peak anthesis, the seed yield of 3 300 kg ha-1 andthe good quality seeds of tall fescue were harvested with 40 -12.43% moisture content, and the span was theoptimal harvesting time.     

行间生草对赤霞珠葡萄与葡萄酒中主要单体酚的影响

 【目的】研究葡萄园行间生草对葡萄果实与葡萄酒中主要单体酚含量的影响。【方法】在酿酒品种赤霞珠葡萄园行间播种白三叶草、紫花苜蓿和高羊茅,以清耕为对照,在果实成熟期及酒精发酵结束后,采用有机溶剂萃取、HPLC定性与定量分析各处理葡萄与葡萄酒中的主要单体酚含量。【结果】在赤霞珠葡萄果实与葡萄酒中共检测出10种单体酚,包括非类黄酮和类黄酮类,葡萄与葡萄酒中类黄酮类多酚的总含量(409.43～538.63 mg?kg-1和56.16～81.30 mg?L-1)高于非类黄酮(76.91～98.85 mg?kg-1和30.65～41.22 mg?L-1)。在类黄酮中,黄烷醇类儿茶素含量及所占比例最高,葡萄果实及葡萄酒中儿茶素的含量分别占所测单体酚总含量的74.94%～79.70%和48.60%～50.62%。与清耕(对照)相比,行间生草可提高葡萄果实与葡萄酒中主要单体酚的含量及其总量,其中高羊茅和白三叶草处理葡萄果实中安息香酸、水杨酸、咖啡酸、儿茶素含量及单体酚总含量与清耕(对照)之间差异达显著或极显著水平;同时高羊茅处理使葡萄酒中没食子酸、咖啡酸、儿茶素等含量显著升高,在葡萄果实与葡萄酒中各处理单体酚总含量由高到低均为高羊茅?白三叶草?紫花苜蓿?清耕(对照)。【结论】行间生草可提高葡萄与葡萄酒中多酚化合物的含量,从而提高葡萄酒的质量。     

新疆几种禾本科牧草对土壤氮素的影响

试验比较了紫花苜蓿、春小麦与冰草、牛尾草、老芒草和无芒雀麦等禾本科牧草对种植土壤氮素的影响。种植春小麦一年后,使土壤全氮含量每盒减少0.85g,降低了5.33%。而种植紫花苜蓿、冰草、牛昆草、老芒麦和无芒雀麦等牧草一年后,分别使每盆土壤增加氮3.56、1.51、1.24、0.93和0.51g,士壤含氮量分别提高22.15、9.39、7.73、5.79和3.19%。种植土壤所增加的氮中碱解氮所占比例,分别由种植前土壤的6.46%提高到6.81、7.58、8.00、8.33和8.37%。禾本科牧草使种植土壤中增加的氮产物更易为农作物吸收利用,土壤供氮强度为种植紫花苜蓿后的3—6倍,而种植春小麦一年后土壤碱解氮含量未见显著性变化。     

几种优良草种在高速公路护坡工程中的应用

[目的]在确保公路路基边坡稳定的基础上,合理选择草种和进行播种组合,快速构建地表覆盖层,充分发挥植被自身的生态恢复能力。[方法]研究了岩石边坡生境中,百喜草、白三叶、高羊茅、紫花苜蓿、1年生黑麦草、多年生黑麦草、红三叶、狗牙根和杂三叶九种牧草的生物学表现和土壤抗蚀性效应。[结果]在单播试验中,1年生黑麦草具有自繁能力,高羊茅、黑麦草0~40 cm的根重显著大于三叶草和狗牙根,其差异主要体现在0~20 cm土层内。黑麦草、高羊茅对表层土壤贡献的腐殖质较多,土壤崩解的时间较长,固土、抗蚀效果较好。在混播试验中,组合③(白三叶7 g/m2+红三叶2 g/m2+高羊茅10 g/m2+狗牙根2 g/m2+1年生黑麦草5 g/m2)最优,出苗迅速,覆盖度、地下根系量大,土壤崩解所需时间最长,混播牧草间的兼容性好,固土、抗蚀效果比单播更强。组合①次之,组合④一般,组合②最差。[结论]黑麦草因建植速度快,分蘖能力强,迅速覆盖地面等特性,宜作为混播组分中的先锋植物与三叶草搭配,高羊茅作伴生种。     

8个高羊茅品种幼苗期抗盐性比较

[目的]探讨不同高羊茅品种在幼苗期的抗盐性。[方法]以热浪等8个高羊茅品种为试材,在幼苗期对其进行NaCl不同浓度(0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%)的盐胁迫处理,分析其5项生理生化指标的变化,研究不同高羊茅品种抗盐性。[结果]随着NaCl浓度的增加,高羊茅幼苗体内MDA、脯氨酸、类胡萝卜素含量和SOD活性总体呈上升趋势;POD活性总体呈先升再降的趋势。8个高羊茅品种体内MDA、脯氨酸、类胡萝卜素含量、POD和SOD活性大都在0.9%NaCl时开始明显上升,由此推断,0.9%NaCl可能是高羊茅幼苗期抗盐生长的1个临界值。[结论]聚类分析表明,8个品种中以美洲虎2号和火凰RT的抗盐性较强,热浪和佛浪的抗盐性较弱,翠碧A、法恩、爆发力和强劲的抗盐性一般。     

烯效唑对高羊茅草坪生长及光合作用的影响

[目的]探索烯效唑延缓草坪生长的效果。[方法]以清水处理为对照(CK),高羊茅(美洲虎3号)留茬7 cm修剪后,用50(A)、100(B)mg/L烯效唑、CK0(Primo MAXX原药的200倍稀释液)处理,研究不同处理对高羊茅生长发育的影响。[结果]烯效唑(A、B)和CK0处理在第20天时的株高分别为对照的61.05%、89.46%、71.82%。在第40天时倒2叶的长度分别为对照的50.91%、57.94%、57.37%,A处理对高羊茅的矮化作用最明显。处理后高羊茅倒第2叶和倒第3叶间距离显著缩短,其中A、B和CK0处理分别为对照的5.78%、6.38%和6.08%。在第20天时A、B和CK0处理的高羊茅叶绿素含量分别为对照的124.34%、123.11%、123.52%。A处理的叶片净光合速率受到显著抑制,仅为对照的71.20%。[结论]100 mg/L的烯效唑处理对高羊茅草坪生长的作用效果最好。