石油污染土壤的微生物生态原位修复研究

[目的]研究微生物生态技术对中原油田石油污染土壤的修复效果。[方法]在前期室内外模拟修复试验的基础上,选择中原油田某油井场旁石油污染场地,设置5种修复条件,开展微生物生态技术修复石油污染土壤研究。[结果]经过99d修复后,黑麦草（苜蓿）微生物联合技术、纯微生物技术和黑麦草（苜蓿）技术对石油污染土壤具有明显的修复作用,其中的石油烃降解率均在40.00%以上,以黑麦草微生物联合技术修复效果最佳,石油烃降解率达67.38%;修复过程中易溶盐、NO3-、Cl-等易溶营养物质只有极小部分随水而进入下部土层（50cm）;由于苜蓿草的根部可能具有固氮作用,使加入的大量化肥进入了土层下部,导致3和5号修复区50cm土壤层NH4＋明显增大。影响修复效果的因素包括温度、水、氧气、营养元素、微地质环境等。[结论]原位微生物生态修复技术在野外原位石油污染土壤修复效果是显著的,具有处理方法简单、费用低、修复效果好、对环境影响小、无二次污染、可原位治理等优点。     

石油污染土壤的微生物修复技术研究

石油污染土壤已是土壤生态环境保护急需解决的关键问题,如何高效修复污染土壤日渐成为研究热点。微生物修复石油污染土壤是一种经济、高效且生态可承受的绿色清洁技术。在此背景下分析了石油污染土壤微生物修复的主要影响因素;阐述了在石油污染土壤堆腐化修复过程中,通过添加石油降解菌(群)、氧化剂、营养物质和表面活性剂等措施来强化石油污染土壤的修复效果;探讨了石油污染土壤微生物修复技术的发展方向,可为下一步研究提供一定的依据。     

石油污染土壤植物修复后对陆生高等植物的生态毒性

以经过5a植物修复处理后的石油污染土壤为供试土壤(柴油初始投加量分别为5 000,15 000,30 000 mg/kg),用重量法测定了土壤中残留矿物油含量,同时,以小麦(Triticum aestivum L.)为供试植物,以种子发芽及根伸长试验、早期幼苗生长试验、叶片内细胞色素P450单加氧酶(P450)含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶,SOD;过氧化物酶,POD)活性及脂质过氧化产物(丙二醛,MDA)含量等为指标对受试土壤进行生态毒理学综合评价.化学分析结果表明,各处理土壤中的矿物油均     

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）。     

施用生物菌剂对油水淹地污染土壤的修复研究

从油水淹地污染土壤中获得石油降解菌,筛选出产表面活性剂降解菌1株(H-6)和优势菌6株(H-1、H-17、H-18、H-19、H-20、H-23),以H-6为中心,再任选3株优势菌株构建菌群,最终得到高效石油降解菌群C5(H-1、H-6、H-18、H-19),以秸秆为载体将C5菌群制备成固体生物菌剂(MA),通过室内培养试验和田间试验测定油水淹地污染土壤的石油含量、盐碱性指标及微生物性质,探究MA菌剂对油水淹地污染土壤的修复情况。室内培养试验和田间试验结果表明,污染土壤中石油的降解效果都很显著,MA菌剂中的细菌具有嗜盐菌的特征,使污染土壤的p H、电导率、全盐量、钠吸附比(SAR)和总碱度(TA)显著低于未添加菌剂处理,添加菌剂后污染土壤的微生物数量、微生物量碳、可溶性盐离子组成也都优于未添加菌剂处理。因此,MA菌剂对油水淹地这种油盐复合污染土壤具有较好的生物修复效果,为油水淹地污染土壤的大规模修复提供了技术支持。     

石油污染土壤的微生物修复技术研究进展

利用微生物修复技术对石油污染土壤进行处理是现代新型的一种经济、高效且生态可承受的绿色清洁技术。目前,越来越多的国内外学者在解决石油污染土壤问题中引进微生物修复技术。总结了石油污染土壤微生物修复技术的修复类型;能够降解石油烃类物质的微生物种类、复合菌群及利用基因工程构建石油高效降解菌;影响石油烃降解菌降解效率的多种因素,探讨了石油污染土壤的微生物修复技术中存在的问题及应用前景,以期为进一步研究提供参考。     

生物修复对黄土壤中石油烃的去除作用及影响因素

利用微生物法对石油污染黄土壤进行实验室模拟修复研究,通过测定修复过程中的不同组分烃、不同形态氮和有效磷含量,石油烃降解菌数量对修复效果及影响因素进行了评价。结果发现,经过5周的修复处理,生物刺激法处理的土壤中总石油烃、烷烃、多环芳烃的去除率分别为14.54%、21.98%、33.14%,土壤铵态氮含量由初始添加的210.4 mg·kg-1降低至97.2 mg·kg-1,土壤硝态氮含量在修复过程中基本保持不变。经过生物刺激修复的土壤中石油烃、烷烃、多环芳烃降解菌数分别为1.60×105、3.09×105、7.08×103,而未经修复处理的土壤中三种烃降解菌数量分别为2.69×10~4、2.57×10~4、4.07×103。结果表明利用生物刺激法可有效去除黄土壤中的石油烃。影响石油污染黄土壤生物修复作用的限制性因素为土壤中铵态氮和有效磷含量,与未经修复处理的石油污染土壤相比,生物刺激处理使土壤中烃降解菌数量增加。     

陕北黄土区石油污染土壤原位微生态修复试验研究

为修复陕北黄土区石油污染土壤,采用优化原位微生物菌群辅以物理和化学方法与地质环境相结合的微生态技术,在试验区均匀加入了3%的优化菌群制剂,选择优化出的菌群初步鉴定主要有:假单胞菌(Pseudomonas)、微球菌属(Micrococcus)、放线菌(Actinomayces)、真菌类的青霉(PeniciUium)、曲霉属(Aspergillus)等,调控了土壤温度、含水量、氧和营养物质等,进行了土壤中石油的降解与修复试验研究.结果表明,在试验区土壤中人为添加石油平均含量在2 318.5 mg·kg-时,经过11～32 d原位微生态修复技术的修复,土壤中的石油含量降解可达68.47%-84.30%,而对照区土壤中人为添加的石油含量变化不大,降解率基本在10%以内,说明在自然条件下土壤中石油降解是缓慢的.这个试验验证了地质微生态修复技术在陕北黄土区土壤石油污染修复的有效性,探索了推广应用的可行性.     

土壤生物修复过程中石油类组分变化规律的研究

[目的]研究土壤生物修复过程中石油类组分的变化规律。[方法]采用微生物修复和植物修复法对油污土壤进行修复,通过分析土壤生物修复过程中石油类含量及组分的变化来评价污染土壤的生物修复效果。[结果]随着修复时间的延长,土壤中矿物油可降到3 000 mg/kg以下;土壤中石油类总烃所占比例大幅下降,而沥青质所占比例明显上升;修复前土壤中石油类以C24为主,微生物修复后（41 d）主碳峰为C29,植物修复后（139 d）主碳峰为C17和C18。[结论]该研究为今后油污土壤生物修复效果的评价提供了科学依据。     

TCP污染土壤的植物修复及其毒性研究

[目的]研究2,4,6-三氯酚(TCP)污染土壤的植物修复及其毒性,为氯酚植物修复技术的实际应用提供参考。[方法]利用玻璃房盆栽试验,研究了苜蓿(Loliummultiflorum L.)对土壤中TCP污染的修复作用,苜蓿的生长情况和TCP对莴苣(Lactucasativa)种子发芽和根生长的毒性影响。[结果]75 d的盆栽试验表明,土壤中TCP的可提取态浓度随着时间延长逐渐减少,苜蓿加快了土壤中可提取态TCP浓度的下降。对于种植苜蓿的污染土壤,在75 d培养中,1、10、100 mg/kg处理(低、中、高)的降解率分别是55.2%、80.2%、90.1%,无植物处理的降解率分别是20.1%、30.2%、49.2%。莴苣根的生长对TCP污染土壤的毒性敏感,可以作为污染土壤毒性的快速评价指标,但发芽率不能反映土壤的毒性变化规律,不宜作为评价TCP污染土壤的毒性指标。[结论]种植苜蓿具有强化TCP污染土壤修复的作用,可通过促进苜蓿生长,增强土壤过氧化氢酶的活性,增强土壤微生物活性,提高苜蓿修复TCP污染土壤的能力。     

Cd胁迫对花花柴幼苗生长和生理特性的影响

[目的]研究Cd胁迫对花花柴幼苗生长和生理特性的影响。[方法]在实验室条件下,研究不同浓度Cd胁迫对花花柴幼苗生长的影响,检测不同浓度Cd胁迫对花花柴的相对电导率、叶绿素含量、MDA含量、CAT、SOD及POD活性的影响效应。[结果]Cd能够抑制花花柴幼苗的生长,随着Cd处理浓度的增加,苗的发芽率、发芽势、活力指数、鲜重、干重、根长、株长呈降低趋势。随着Cd浓度的增加,花花柴叶片相对电导率显著增加,MDA含量有增加趋势,CAT、POD和SOD活性相应增加并有波动情况,叶绿素含量显著下降。[结论]花花柴对Cd胁迫具有很强的耐受力,可作为Cd污染环境生物修复的候选植物。     

赤霉素对盐胁迫下甘蓝种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]研究赤霉素对盐胁迫下甘蓝种子萌发及幼苗生长的影响。[方法]以‘中甘11号’为试材,研究了盐胁迫下不同浓度赤霉素溶液对甘蓝种子萌发、幼苗生长、叶片POD和SOD活性、MDA含量的影响。[结果]100 mg/L赤霉素处理甘蓝种子的发芽势、发芽率、发芽指数最高,株高、最大根长和根冠比等形态指标数值最大,分别为79%、96%、76.555、16.900 cm、13.788 cm、0.268;同时幼苗叶片中POD活性和SOD活性最高,分别为122.5 U/(g·min)和269.446 U/g,MDA含量最低,为0.289μmol/g。[结论]100 mg/L赤霉素处理可有效缓解盐胁迫,利于甘蓝种子萌发及幼苗生长。     

隔年棉种对棉花幼苗生长及产量的影响

【目的】研究3个不同年份棉种的出苗率、发芽势、发芽率、幼苗生长、幼苗叶片SOD和MDA、根系形态、产量及其构成因子的差异,为隔年种子在生产中的应用提供理论基础。【方法】试验于2018年以新陆早51号为材料,分别测定隔二年(2015年)、隔一年(2016年)和当年(2017年)棉种的出苗率、发芽势、发芽率、幼苗生长、幼苗叶片SOD和MDA、根系形态、产量及其构成因子等指标。【结果】不同储藏年份间棉种发芽势、发芽率、根表面积、根体积、产量及其构成因子均无显著差异;在第三片真叶时,与当年棉种相比,隔一年棉种的株高、茎粗、叶鲜重和干重、茎鲜重、第一片真叶SOD活性显著增加,第一片和第三片真叶的MDA含量均显著降低,茎干重、第三片真叶SOD、根长和出苗率均无显著差异;与当年棉种相比,隔二年棉种出苗率、第一片真叶MDA和第三片真叶SOD均显著下降,但茎粗、叶鲜重、茎鲜重和干重、根长、第一片真叶SOD和第三片真叶MDA无显著差异。【结论】在北疆室内自然储藏条件下,隔一年的棉种在第三片真叶时提高了叶片SOD活性,降低了叶片MDA含量,促进了棉花幼苗的生长;储藏1~2 a的棉种对棉花产量及其构成因子无显著影响     

盐胁迫对丹参种子萌发及幼苗生长的影响

为探讨盐胁迫对丹参种子萌发及幼苗生长过程中生理指标的影响,采用Na Cl模拟不同程度的盐胁迫,共设置0、20、50、75、100和150 mmol·L-1共6个浓度梯度,研究不同程度盐胁迫下丹参种子萌发及幼苗生长的相关生理特性。结果表明,20 mmol·L-1的Na Cl可促进丹参种子萌发,但随着盐胁迫浓度的增加,丹参种子发芽率和发芽指数、发芽势均呈下降趋势;丹参幼苗苗高和根长生长则在75 mmol·L-1 Na Cl溶液处理下达到最大值,且此时显著增加了丹参幼苗叶片中SOD、POD、CAT酶的活性;在100 mmol·L-1 Na Cl溶液处理下可溶性糖,可溶性蛋白含量最高,MDA的含量则随着Na Cl胁迫浓度的升高而增加,说明丹参幼苗叶片通过自身协调物质来抵抗盐胁迫的同时细胞膜随着盐浓度的升高而受到严重的破坏;同时,与对照相比,各处理均显著降低了丹参幼苗的叶绿素与类胡萝卜素的含量,抑制了叶片产生光合色素的能力。综上所述,低浓度的Na Cl胁迫下,有利于丹参种子的萌发,丹参幼苗也可通过提升自身的生理机制来缓解一定浓度盐胁迫造成的伤害,但是随着Na Cl胁迫浓度的升高,丹参幼苗耐盐能力明显下降。     

水分胁迫对玉米萌芽期和苗期生长的影响

[目的]为了研究水分胁迫对玉米萌芽期和苗期生长的影响。[方法]用PEG高渗溶液模拟干旱条件,以抗旱性不同的玉米自交系为材料,研究了玉米萌芽期和苗期水分胁迫对其生长的影响及生理指标的变化与抗旱性的关系。[结果]各玉米自交系发芽率、叶片鲜干比明显下降,抗旱性强的自交系下降的幅度较小;根冠比、MDA含量和CAT、SOD酶活性均有一定程度升高,抗旱性强的自交系升高的幅度较大。萌芽期发芽率、苗期叶片鲜干比、根冠比、失水率、MDA含量及SOD和CAT酶活性与玉米抗旱性都有明显的相关性,可作为玉米抗旱性的鉴定指标。[结论]该研究为玉米早期抗旱育种提供了参考。     

稀土镧对镉胁迫小麦的防护效应

首先研究了镉对小麦萌发、幼苗生长的影响,进而研究了稀土元素镧对镉造成的小麦损伤的防护效应。结果表明:镉污染下小麦的萌发和生长受到严重的抑制,主要表现为小麦的发芽势、发芽率、株高、主根长、叶绿素含量、根系活力均有所下降。丙二醛含量、脯氨酸含量、过氧化氢酶、过氧化物岐化酶活性有显著的升高。但加入一定剂量(10mg/kg)的稀土镧后,对镉污染下的小麦萌发及幼苗的生长与代谢有一定的缓解效应,可减轻镉对小麦的伤害程度。主要表现在:小麦的发芽势、发芽率、株高、主根长、叶绿素含量、根系活力有明显上升。而丙二醛含量、脯氨酸含量、过氧化氢酶、过氧化物岐化酶活性有显著下降。这与镧能提高小麦幼苗叶绿素含量、根系活力;降低MDA、脯氨酸含量;维持POD、SOD活性等多重作用有关。     

水杨酸对Cd2+胁迫下小麦的影响

研究水杨酸(SA)对Cd2+胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的影响,以及叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力、过氧化物酶(POD)活力及丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明,在Cd2+胁迫下小麦种子发芽率、平均根长和平均芽长都受到抑制,且Cd2+浓度越高抑制程度越大,同时小麦的SOD、POD活力升高,叶绿体含量下降,MDA含量升高.SA处理提高了在Cd2+胁迫下小麦的种子发芽率、平均根长、平均芽长和叶绿素含量,并进一步提高了SOD、POD活力,降低了MDA含量.SA能在一定程度上减轻Cd2+对小麦种子及幼苗的伤害.     

两种低聚糖对烟草种子萌发及幼苗生长的影响

为研究低聚糖对烟草种子萌发、早期幼苗生长及生理生化指标的影响,通过不同浓度浸种,记录种子萌发情况,30 d后观察早期幼苗形态特征,并分别测定了幼苗叶片的叶绿素、MDA、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、细胞膜透性和SOD、POD、CAT等保护酶活性等生理生化指标。结果表明,两种低聚糖处理对烟草的萌发都有一定的抑制作用,但在其生长期可以补充营养,促进幼苗生长发育。     

密肥调控对中、弱筋小麦生育后期旗叶生理特性的影响

以弱筋小麦扬麦9号、中筋小麦扬麦11号为试材,研究了密肥（基本苗、氮肥）调控对中、弱筋小麦生育后期旗叶生理特性的影响。结果表明：在小麦后期生长过程中,旗叶SOD活性、POD活性、叶绿素含量总体呈现下降趋势,膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）总体呈现上升趋势。本试验条件下,中筋小麦扬麦11号在120万/hm2基本苗的基础上,以240 kg/hm2施氮量、氮肥运筹5∶1∶4处理最能延缓植株的衰老,延长籽粒的灌浆时间,增强旗叶光合能力,提高籽粒蛋白质含量,从而取得优质高产;弱筋小麦扬麦9号在240万/hm2基本苗基础上,以180 kg/hm2施氮量、氮肥运筹5∶1∶4处理可以保证其品质达标的同时,增强植株后期旗叶中的SOD、POD活性,降低MDA含量,适当延缓植株的早衰,从而较好协调弱筋小麦高产与优质的矛盾。