石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅲ.石油污染土壤的植物—微生物联合修复

在对石油污染土壤理化性质和微生物数量研究的基础上,通过接种含石油降解菌的菌剂、添加营养、定期翻动以及栽种植物等方式对其进行了修复。试验表明,添加氮磷等营养后,土壤中的烃降解菌明显增加,石油降解速率显著加快,但接种菌剂以及定期翻动对降解率没有显著影响。在修复试验进行到120 d后,对部分处理进行了植物修复。试验表明栽种狼尾草后,土壤中石油降解速率显著加快,生物毒性明显降低。另外,试验结束后对土壤中的总DNA进行了提取和基于16S rDNA V3区的PCR-DGGE研究。结果表明,经过修复处理改变了土壤中优势细菌的群落结构,使土壤细菌多样性增强。     

陕北石油污染对土壤理化性质的影响

为了研究石油污染对土壤理化性质的影响,对安塞县8个类型油井井场周围土壤中的石油烃含量和理化性质进行分析测定。结果表明,井场周围土壤石油烃含量变化范围为0.08~71.49 g/kg,其中井场外0~5 m区域和5~20 m区域内土壤污染严重。石油污染导致土壤含水率、pH值、硝态氮、速效磷、全钾和速效钾含量显著降低,容重、有机质和铵态氮含量显著升高,全氮和全磷含量无显著变化;石油污染土壤中的石油烃含量与含水率、容重、有机质、铵态氮、速效磷和速效钾均呈极显著相关,与pH值和全钾呈显著相关,与全氮、硝态氮和全磷无显著相关关系。     

重金属污染土壤的微生物生态效应及其修复研究进展

污染土壤微生物生物修复技术是一项非常有应用前景的环保新技术。本文综述了近年来重金属对土壤微生物生物量，种群及生化过程的影响以及微生物对重金属污染土壤的修复机理和修复研究进展，较全面的分析了重金属对土壤微生物的生态效应。     

石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅰ.一株具有乳化石油能力的细菌分离鉴定

以江汉原油为唯一碳源,经过BH培养基富集培养,以血平板从不同石油污染土壤中分离纯化获得多株细菌.通过测定这些细菌对柴油的乳化程度,发现菌株X13-1具有较强乳化能力,其1 h、24 h的乳化率分别为80%和75%,明显高于文献报道.此外,该菌在以石蜡为唯一碳源的BH培养基中生长较好,说明其具有较强的分解石油的能力.经Biolog细菌自动鉴定仪鉴定,同时进一步通过PCR扩增获得该菌的16SrDNA,并测序.对其16S rDNA分析表明,该菌株与GenBank中的醋酸钙不动杆菌同源性为97%,确定该菌可能为醋酸钙不动杆菌（Acinetobacter calcoaceticus）.     

石油污染土壤的生态风险评价和生物修复 Ⅳ.油泥的预制床修复及其微生物群落变化

通过添加有机肥、调理剂、接种烃降解菌以及搭建温室等方式对某油田的含油污泥进行了大规模的预制床生物修复。结果表明,经过230d的修复,不同修复处理油泥中的油和脂含量降低了27.5%～46.3%,其中处理RCPG(有机肥+调理剂+接种烃降解菌+温室)的修复效率最高,而在对照中仅为15.1%。经统计分析,在所有处理措施中添加有机肥、调理剂以及搭建温室对修复效率具有显著影响(p0.05),而投加菌剂效果不显著。生物修复措施在降低油泥中污染物含量的同时也改善了油泥的理化性质,使氮、磷等营养物含量及田间持水率显著升高。同时结果还表明,所有修复处理油泥中的烃降解菌数量、微生物活性与多样性与对照相比均有极显著增加(p0.01)。     

生物修复石油污染土壤

本文概述了石油污染土壤的生物降解机制,分析了生物修复土壤污染技术及其影响因子,提出了强化生物修复的措施及其在我国的应用前景。     

生物有机肥部分替代化肥对莴笋及土壤理化性质和微生物的影响

以莴笋为试材,通过田间试验,以不施肥(CK)和常规施肥(CF)为对照,研究常规施肥总施肥量减量20%(F1)和30%(F2),配施3000kg/hm^2(B1),6000kg/hm^2(B2)生物有机肥对莴笋干物质积累、养分吸收、肥料利用率及土壤理化性质和土壤微生物数量的影响,为莴笋合理施肥提供科学依据。结果表明,与CF相比,F1B2处理莴笋根、茎、叶干物质积累量分别增加5.74%,22.19%和17.82%,氮、磷、钾养分积累量分别提高128.81%,113.19%和23.15%。化肥减量配施生物有机肥使氮、磷、钾肥的吸收利用率、农学利用率和偏生产力均显著提高,常规施肥的土壤氮素、磷素、钾素依存率均最高。生物有机肥显著提高土壤养分含量,F1B2和F2B2处理土壤有机质含量比CF处理分别增加71.65%和58.51%,全氮、磷、钾含量分别增加84.53%,75.41%,19.94%和70.17%,72.13%,9.28%,碱解氮、速效磷和速效钾含量分别增加75.90%,17.06%,24.35%和42.94%,13.48%,11.42%。生物有机肥部分替代化肥可增加莴笋根际土壤细菌数和放线菌数,抑制真菌的生长。同CF相比,F1B2处理的好氧自生固氮菌、厌氧自生固氮菌、硝化细菌和反硝化细菌的数量分别增加了1.36,6.10,47.50,23.76倍。细菌数量与有机质、碱解氮、速效磷、全氮含量呈显著正相关性,放线菌数量与全磷含量呈显著正相关,固氮菌和氮转化细菌的数量与碱解氮、全氮含量呈显著或极显著正相关。主成分分析综合得分表明,不同施肥处理土壤肥力次序为F1B2>F2B2>F1B1>F2B1>CF>CK。生物有机肥部分替代化肥不仅能提高莴笋养分积累量和肥料利用率,还能显著提高土壤养分含量,调节土壤微生物结构,改善莴笋根际土壤理化性状,综合对莴笋养分吸收积累和肥料利用效率的提高及土壤的培肥效果,F1B2处理最好,是实现肥料资源合理利用和改善土壤环境的良好施肥模式。     

甘南高寒草甸退化过程中土壤理化性质和微生物数量动态变化

研究甘南高寒草甸退化草地土壤理化性质和微生物数量动态变化特征,为退化草地改良修复提供理论依据。于2017年5,7,10月分别采集极度(ED)、中度(MD)和轻度(LD)退化草地,以及未退化的对照草地(CK)土壤,测定其理化特性及微生物数量特征。结果表明:CK的土壤含水量在5,7月均显著小于LD、MD和ED的土壤含水量,而在10月显著大于LD、MD和ED的土壤含水量;随着退化程度的加剧,土壤pH逐渐增大,有机碳、全氮和全磷含量逐渐减小;土壤细菌数量对草地的退化反映更敏感,放线菌次之,真菌最小;CK和LD的土壤微生物数量随土层深度下降更为明显;冗余分析结合蒙特卡罗置换检验结果发现,各月份影响微生物数量的环境因子不同,显著影响5月微生物数量的是土壤全磷和土壤含水量,而7月除土壤pH外,其余指标均有显著影响,10月除土壤pH和土壤碳氮比外,植被盖度和生物量等均有显著影响。可见,甘南高寒草甸土壤理化特征和三大微生物数量对退化程度的响应具有季节差异,不同时期影响因素和权重需在草地管理中予以重视。     

黄山风景区步道土壤理化性质变化特征分析

步道作为旅游景区重要的基础设施之一,是旅游活动冲击的主要对象,尤其以步道两侧土壤环境受影响最为显著。在黄山风景区内选择7条主要步道,设置14条调查样带,每条样带按照距游道远近依次选取5个连续样方,每个样方的面积设置为1 m×1m。在野外调查和实验室分析的基础上,采用多重比较等方法并建立土壤影响指数模型来探讨旅游活动对黄山风景区土壤环境的影响程度和规律。结果显示:旅游活动对土壤的硬度、pH值、有机质、全磷、全钾等因子的变化有显著的影响,其受影响范围主要集中在距步道4m内;由于游客访问比例不同,不同步道受影响的程度有明显差异,其中以玉屏景区和北海景区受影响较为严重,天海景区和西海景区次之,上山道和下山道受影响最小。     

新建台田耕种前后土壤理化性质的变化

本文研究了山东禹城辛店洼新建台在耕种前后土壤理化性质的变化。结果表明，新建台田土壤的容重，ｐＨ，含盐量等随耕种时间的推移而下降；养分，交换量及中，微量元素含量随耕种时间的延续而上升，各台田土壤的理化性质崮人为调控的条件不同呈现明显差异。     

不同改良材料对黄河三角洲耕层土壤理化性质及微生物多样性的影响

为提高黄河三角洲滨海低产田耕层有机质含量,探究施用不同材料对研究区域土壤改良效果,设置WM(木本泥炭+腐熟秸秆)、BS(生物炭+腐熟秸秆)、OS(有机肥+腐熟秸秆)、S(腐熟秸秆)、CK(常规施肥)5种不同类型改良材料处理进行田间试验,改良材料用量均为30 t hm~(-2),腐熟秸秆用量为14 t hm~(-2)。经过两茬玉米种植后,采集土壤样品,分析了土壤微生物及养分变化。研究结果表明,木本泥炭材料+腐熟秸秆处理的Chao1、Simpson指数、Shannon指数提高,土壤微生物多样性增加。各处理中土壤细菌类群主要有Proteobacteria(变形菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Actinobacteria(放线菌门)、Chloroflexi(绿弯菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门),其合计量的相对丰度在5种处理WM、BS、OS、S、CK中分别为26%、16%、15%、15%、9%。在5种处理中相对占比较高的六种优势菌属为Exiguobacterium(微小杆菌属)、Citrobacter(柠檬酸菌属)、Pseudomonas(假单胞杆菌属)、Acinetobacter(不动杆菌属)、Kaistobacter、Pontibacter。冗余分析发现与有机质、可溶性有机碳等指标相关性最好的浮霉菌门(Planctomycetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)微生物在腐熟秸秆处理中OTU指数最高。在施加不同改良材料处理中,木本泥炭材料+腐熟秸秆提高碱解氮、有机质含量效果显著,有机肥+腐熟秸秆处理提高土壤溶解性有机碳效果显著。     

石油污染土壤的生物修复研究

通过田间试验研究了玉米和向日葵两种植物对石油污染土壤的修复作用,考察了外源菌（OX-9）对植物修复的强化和协同效应,对“外源菌一植物”修复效果进行了初步评价。结果表明,在10000mg·k-1污染浓度下,150d玉米、向13葵试验区土壤中石油降解率分别为42．5％和46．4％,较对照区提高了100．5％和118．9％。外源节细菌的施加可使生物修复速度显著加快,150d“DX-9-玉米”和“DX-9-向日葵”试验区石油烃降解率分别达到72．8％和76．4％,较同期单独植物修复的降解率提高了71.3％和64．7％。500d各试验区土壤中石油烃降解率分别为95．5％、96．1％、97．6％和98．9％,土壤中石油烃含量均低于国家标准规定限量（〈500mg·kg-1）;土壤主要理化性质、生物群落分布、呼吸强度及植物不同部位中石油烃的残留量与对照无显著差异。结果表明：玉米、向日葵与节细菌对石油污染土壤的联合生物修复效果显著;经过两年修复,污染土壤恢复健康状态。     

保水剂和微生物菌肥配施对旱作土壤理化性质和燕麦产量的影响

为探讨保水剂和微生物菌肥配施后旱作燕麦土壤理化性质和产量的影响,在内蒙古黄土高原旱作农田设置不施用保水剂和微生物菌肥(CK)、保水剂和微生物菌肥配施(A)、单施微生物菌肥(B)和单施保水剂(C)4个处理,分析土壤贮水量、容重、团聚体以及有机质和养分含量变化,为该区域旱作农业生产提供一种有效的培肥改土措施。结果表明,保水剂、微生物菌肥单施和其配施均能不同程度改善土壤理化性质,提高燕麦产量,其中配施与CK和两个单施处理相比,土壤贮水量提高2.0%～22.1%;土壤容重降低幅度2.2%～5.5%;土壤孔隙度提高幅度3.2%～9.0%;0.25 mm土壤团聚体含量提高5.9%～17.7%;土壤有机质提高3.1%～13.2%;土壤碱解氮提高3.2%～4.2%、土壤有效磷提高7.9%～19.6%、土壤速效钾提高5.4%～13.6%;籽粒产量提高8.4%～20.1%,生物产量提高11.7%～25.1%。综上所述,保水剂和微生物菌肥配施能够有效改善黄土高原旱作区土壤理化性质,提高燕麦产量,较两者单施具有明显优势。     

苹果园土壤微生物生态特征研究

2003—2004年开展对9个有代表性的不同产量的苹果园秋季土壤的养分、微生物类群及土壤酶活性的研究,获得不同产量苹果园的土壤微生物生态状况。结果表明,各苹果园的土壤养分、微生物数量、多样性和酶活性均表现出较大差异。随土壤碱解氮、速效磷、速效钾、总碳含量的增加,产量水平呈增高趋势。高产园土壤微生物数量高,多数土壤酶活性强,微生物多样性好。土壤微生物中细菌数量、微生物多样性、蛋白酶、磷酸酶活性可作为评价果园土壤肥力的生物指标。果树产量与土壤微生物类群和数量具有显著正相关,与速效磷、速效钾、碱解氮和全氮含量显著正相关,且与蛋白酶和磷酸酶显著正相关。     

若尔盖湿地土壤酶活性和理化性质与微生物关系的研究

本文旨在研究若尔盖湿地土壤退化过程中四种典型土壤(泥炭土、沼泽土、草甸土、风沙土)中脲酶、过氧化氢酶、转化酶、多酚氧化酶活性及其与理化性质、微生物数量的相关性分析。结果表明:随着土壤深度增加,脲酶、转化酶活性逐渐降低,过氧化氢酶、多酚氧化酶活性逐渐升高;随着土壤退化程度的加剧,脲酶和转化酶活性总体呈下降趋势;泥炭土、沼泽土、草甸土中过氧化氢酶活性显著高于风沙土;多酚氧化酶活性随退化程度加剧呈上升趋势,但在沼泽土中活性最低。泥炭土、沼泽土、草甸土中转化酶及风沙土中过氧化氢酶与土壤理化性质、微生物数量的相关性较显著。因此土壤酶活性(脲酶、转化酶)、理化性质(含水量、有机质、全氮、全磷、全钾)、微生物数量能较好地指示当地土壤退化状况。     

微生物与有机肥混合剂修复石油污染土壤的研究

采用含有4种菌的菌剂与多种有机肥联合修复石油污染土壤,通过盆栽实验对不同浓度菌剂处理土壤中的石油烃降解率、16种多环芳烃（PAHs）浓度、脱氢酶活性、pH、阳离子交换量和微生物多样性等变化进行了研究。结果表明,腐植酸、诺沃肥和生物有机钙等有机肥和菌剂（4%处理）的加入使土壤盐碱环境得到明显改善,土壤pH稳定于6.9,阳离子交换量为201.94cmol·kg-1;对比4个不同浓度菌剂处理的效果,4%菌剂处理与有机肥联合作用修复效果最显著,石油烃降解率可达到73%,大部分所测PAHs浓度显著降低,其中萘、蒽、苯并（a）芘和苯并（g,h,i）芘降解率分别达到了65.5%、57.7%、74.7%和55.5%,土壤微生物数量增加,多样性更为丰富。     

京郊荒滩地短期植被恢复对土壤理化性质及微生物群落结构的影响

为了揭示京郊荒滩地植被恢复初期土壤理化性质与微生物群落结构的变化特征,以补播苜蓿(Medicago sativa L.)、补播无芒雀麦(Bromus inermis Leyss)为研究对象,自然撂荒地为对照,采用高通量测序方法研究不同植被恢复模式土壤细菌与真菌的群落结构。结果表明:(1)2种植被恢复方式下土壤全氮含量显著高于对照,补播无芒雀麦土壤全磷含量最高;(2)2种植被恢复方式短期内显著改善了土壤物理性质,土壤容重显著低于对照,补播无芒雀麦土壤田间持水量、毛管持水量与最大持水量最高,补播苜蓿土壤饱和导水率最高;(3)2种植被恢复方式短期内对土壤微生物群落结构产生影响,真菌中的子囊菌门、细菌中的蓝细菌门相对丰度增加,真菌与细菌的生物多样性降低;(4)相关性分析表明,土壤有机质含量与真菌中的子囊菌门、细菌中的变形菌门、蓝细菌门数量存在显著正相关关系。2种植被恢复方式短期内均不同程度的改善了土壤理化性质,增加了固氮及降解有机质的微生物的数量及活性。     

石油污染土壤菌剂修复技术研究

向石油污染土壤中投加环境适应能力强,降解效能高的菌种或菌群是提高石油类污染物降解效率的重要手段。本文应用菌剂修复技术对某污灌区石油烃污染土壤进行了处理,结果表明,混合施加两种菌剂,对石油的降解有相互促进作用,土壤中石油类污染物的降解率为54.23%。本研究为该地区石油污染土壤的治理提供了有力的技术保证。     

镁对土壤某些理化性质的影响

本文研究了镁离子在土壤中的吸附特性和交换性镁对土壤某些物理性质的影响。试验结果表明:镁盐阴离子对镁离子侵入土壤吸收复合体能力的影响为:CO₃^2->SO₄^2->Cl^-。在低浓度下,Mg²+在Na⁺陪伴下较其单独存在时更易被含MgCO₃的石灰性土壤吸附。在混合盐溶液中,当盐渍度和SAR一定时,Na⁺在Na⁺-Mg²⁺体系中比在Na⁺-Ca²⁺体系中更易被土壤吸附。当ESP一定时,随着土壤吸收复合体中交换性镁百分率(EMP)的增加,分散系数逐渐增加,饱和导水率和毛管水上升高度逐渐降低,当EMP>60%时,不再发生变化。随着ESP的增加,交换性镁的不良影响逐渐变小。     

退耕还湖后安庆沿江湿地土壤理化性质变化

以安庆沿江湿地不同历史利用方式(水耕和旱耕)和不同退耕还湖方式(自然水域且水产养殖-白荡湖和自然水域无水产养殖-菜子湖)的湿地土壤为研究对象,分析退耕还湖后土壤理化性质的变化。结果表明,退耕后白荡湖湿地土壤容重、粘粒含量和大多数养分含量均下降,而全磷含量有所增加;退耕后菜子湖湿地土壤粘粒含量和大多数养分含量均增加,而土壤容重和有效磷含量下降;历史水耕的菜子湖湿地土壤除有效磷含量外,土壤粘粒含量和大多数养分含量均显著高于历史旱耕湿地。退耕还湖为自然湿地相对于水产养殖更有利于湿地土壤生态恢复;相对于历史水耕土壤,历史旱耕湿地土壤生态恢复较为缓慢;土壤粘粒、有机质和全氮是评价湿地土壤生态恢复状况的良好指标。