盐渍化土壤中土著菌的石油烃降解潜力研究

自盐渍化地区（黄河三角洲）采集4种不同石油污染程度的土壤样品,从中筛选出高效降解石油烃的4个菌系和8个单菌株。分别以原油、柴油、烷烃和多环芳烃（PAHs）为底物进行培养,测定降解菌的生物量和降解率,研究其对不同底物的耐受浓度和降解潜力。结果表明,获得的石油烃降解菌为轻度嗜盐菌;不同菌株对不同底物的耐受浓度不同,混合菌系对不同底物的降解能力强于单菌株,对单一组分底物的降解优于复杂组分的底物;单菌株I-2、3、5、7能较好地降解PAHs并且对原油的降解能力高于柴油,单菌株I-1、4、6、8能够利用烷烃且对柴油的降解能力要比原油高;降解菌对柴油和原油的最高降解率分别可达78．4％和70．7％,对正十六烷和菲的生物降解率分别高达87．7％和88．1％,表现出较强的降解能力。研究结果表明黄河三角洲盐渍化土壤中土著菌对石油烃污染土壤具有较强的牛物修复潜力。     

两种土壤上接种微生物对提高石油降解率的影响

本试验在实验室中,研究了两种土壤上接种不同来源微生物对增加石油降解速率的影响。就土壤而言,接种微生物,在培养的第１１ｄ,增加了土壤中异养微生物与石油利用菌的数量,显著提高了ＣＯ２释放量;培养４０ｄ,接种微生物使石油碳氢化合物消失量上升２４．０６％;接种同生物对粉砂土中石油生物降解没有影响;     

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。     

石油污染对土壤中蚯蚓存活率的影响

蚯蚓是土壤生物区的重要组成部分 ,它们对受石油污染的土壤的反应应引起人们的注意。美国环境学家R .W .Wearver等人采用实验室实验的方法来测定土壤中原油对喜欢夜间活动的大蚯蚓和赤子爱胜蚯蚓的致死质量分数和喜欢夜间活动的大蚯蚓从污染土壤中离开的趋势。在特殊的实验里 ,用优质沙壤土作为最大原油质量分数1 5 %～ 2 5 %的载体。结果显示 ,当原油质量分数为 0 5 %时对蚯蚓存活 7d没有影响 ,当质量分数为 1 5 %时 ,生存 7d的存活率低于 4 0 %。生物修复的土壤中原油质量分数为 1 2 %时对喜欢夜间活动的大蚯蚓存活 10d没有影响。当在污染与非污染土壤中能够自由移动时 ,喜欢夜间活动的大蚯蚓的存活能力大大提高。含石油土壤中蚯蚓粪便中石油含量占总石油炔的 0 2 %。     

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。     

辽河油田污染土壤石油总烃垂直分布特征

以不同开采年限的新老井场为研究对象,以未污染的苇田作为对照,开展了辽河油田土壤石油烃垂直分布特征研究。结果表明,由于含盐泥浆、含油废水和残油渣油泥等在井场开发过程中进入土壤,使井场土壤石油总烃含量(TPHs)显著高于对照,且老井场的污染程度重于新井场。新老井场污染土壤均表现为土壤TPHs含量随剖面深度增加而降低的趋势。     

石油污染土壤中正十六烷降解菌的效果研究

从山东东营石油污染土壤中驯化筛选出一株正十六烷降解菌TZSX2,经生理生化和16S r DNA基因测序,通过构建细菌系统发育树确定其为红球菌属(Rhodococcus)。通过不同环境因子对TZSX2的生长情况和其对正十六烷的降解率的影响研究,确定菌株TZSX2的最适生长和降解温度为28~36℃,对正十六烷的降解率超过30%;TZSX2能够耐受较高浓度的正十六烷,在正十六烷浓度为2 m L·L~(-1)时,降解率为79%,正十六烷浓度为20 m L·L~(-1)时,降解率仍可达到12%;在碱性条件(pH=9)下对初始浓度为10m L·L~(-1)的正十六烷的降解率高达91%。综上,所筛选的TZSX2菌株可以耐碱性,适用于极端环境中石油污染的修复,对高浓度的正十六烷具有优异的降解效果。     

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。     

石油污染土壤的生态风险评价和生物修复 Ⅱ.石油污染土壤的理化性质和微生物生态变化研究

采用常规土壤理化分析、微生物培养法以及碳素利用法(Biolog)和发光细菌生物毒性测定等新兴微生态研究方法,研究了石油污染引起的土壤理化性质和微生物功能多样性等微生态的变化。结果表明,石油污染使土壤有机质含量增加,pH降低,而对全磷、全钾、速效钾、全氮和水解氮无显著影响。平板计数显示石油污染对土壤中的细菌总量没有显著影响,但由于石油污染物的刺激作用导致污染土壤中总烃降解菌数以及芳烃降解菌数增加了几个数量级。Biolog的研究也表明,石油污染导致土壤微生物Gini指数、McIn-tosh指数和McIntosh均匀度等多样性指数增加,说明石油污染刺激了土壤中微生物的生长,使土壤中微生物多样性增加。而生物毒性试验表明,石油污染土壤对发光细菌具有毒性,其EC50为1 950μg ml-1。     

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）.     

黄河三角洲生态区土壤石油污染及其与理化性质的关系

基于黄河三角洲生态区内部分油田生产区石油污染土壤的调查取样,研究了土壤的石油污染特性及其与理化性质的关系。结果表明,油田区土壤受到了不同程度的石油污染,溢油处油泥含油率最高达6230mg/kg。石油污染土壤总有机碳(TOC)含量与含油率呈正相关关系,研究区TOC为0.22%～1.14%,其中老油井含量大于新油井。但值得注意的是本次研究发现部分石油污染区域土壤的TOC反而低于未污染区,这可能与碱蓬的覆盖状况有关。石油污染对土壤的全氮含量没有显著影响,所研究的石油生产区土壤总氮含量为207.74～870.20mg/kg,未受石油污染的生态核心区该值为591.02～938.28mg/kg。土壤有机碳、全氮及C/N随土壤深度的增加皆呈下降趋势,土壤各层中有机碳和全氮含量的变化趋势基本一致,呈极显著线性相关。石油烃污染导致石油污染土壤中C、N比例严重失调,因此在进行石油污染土壤修复时需要添加相应的N营养元素来增强土壤中微生物的营养来增强土壤中微生物的活性,加快其对石油的分解。     

基于电磁感应仪的黄河三角洲地区土壤盐分时空变异特征

针对黄河下游三角洲土壤盐渍化的空间复杂性与发生反复性,运用磁感式大地电导率仪EM38及其移动测定系统,结合GIS与地统计学方法,对该地区典型地块两个关键季节土壤盐分的时空变异特征进行了分析.结果表明,土壤表观电导率与盐分呈极显著相关性;各时段土壤盐分都表现出多层次空间结构的复合尺度效应,且短程变异构成了土壤盐分空间异质性的最主要部分;土地利用方式差异使得秋季时段土壤盐分呈弱各向异性,地形因素导致春季时段土壤盐分各向异性比在全步长域波动,但在整个研究尺度上仍为各向同性.空间分析表明,结构性因素主导了土壤盐分空间分布格局,随机性因素是加快该分布格局形成的重要因素;春季时段研究区总体表现出积盐趋势,且盐分变动幅度主要集中在10.0g/kg范围内.电磁感应仪与GIS的结合运用为不同尺度土壤调查与质量评价提供了新的途径,并为农业水土资源的决策管理提供指导.     

黄河三角洲海水灌溉对土壤性质的影响研究

通过2年在黄河三角洲进行海水灌溉对土壤性质的影响研究．结果表明：海水灌溉后土壤剖面中盐分含量有所上升,并在0～100cm土层中有盐分积累现象;土壤中存在的盐分主要以NaCI为主,Na^ 和Cl^-与土壤全盐含量呈直线线性相关,且达到极显著水平;海水灌溉后土壤的钠吸附比(SAR)在0～60crn土层内有所升高;土壤的pH值在海水灌溉前后基本没有什么变化;残余碳酸钠(RSC)都为负值。因此,在黄河三角洲地区运用海水灌溉不会引起土壤的碱化,并使土壤性质变差,但在海水灌溉过程中必须防治次生盐渍化的发生。     

黄河三角洲地区滨海盐渍土农业生态的利用模式

黄河三角洲是我国的重点经济开发区，分布着大量的盐碱荒地。根据黄河三角洲土地开发利用现状，总结提出了既有经济效益又有生态效益、适合黄河三角洲当地特点的四种高效生态农业模式。系统分析了四种模式的应用效益和实施技术规格，在此基础上提出了不同模式在黄河三角洲地区的适用条件和区域布局，该研究对于黄河三角洲的资源、经济和社会的可持续发展有积极意义。     

黄河三角洲地区滨海盐渍土农业生态的利用模式

黄河三角洲是我国的重点经济开发区,分布着大量的盐碱荒地。根据黄河三角洲土地开发利用现状,总结提出了既有经济效益又有生态效益、适合黄河三角洲当地特点的四种高效生态农业模式。系统分析了四种模式的应用效益和实施技术规格,在此基础上提出了不同模式在黄河三角洲地区的适用条件和区域布局,该研究对于黄河三角洲的资源、经济和社会的可持续发展有积极意义。     

黄河三角洲海水灌溉对土壤盐碱化和导水率的影响

为研究海水灌溉对土壤盐碱化和导水率的影响,该文在黄河三角洲滨海盐渍土上采用75%的海水于田间小区进行3年灌溉试验,分析了海水灌溉前后土壤含盐量、土壤盐碱化的各项指标、土壤中各种离子和饱和导水率的变化,结果表明：采用75%的海水灌溉后土壤剖面中盐分含量明显升高,在土层80 cm以下有盐分积累的现象;而饱和导水率减小;土壤的pH值在海水灌溉前后变化不大;残余碳酸钠(RSC)的变化也较小;土壤的钠吸附比(SAR)和碱化度(ESP)在3年海水灌溉后上升较大,已经超过了碱化土壤的临界值,并均与土壤中的盐分含量呈对数曲线变化。在黄河三角洲地区运用海水灌溉可能会对土壤资源安全产生影响,海水灌溉必须防治次生盐渍化和土壤碱化的发生。     

黄河三角洲表层土壤重金属空间分布与潜在生态风险评价

研究黄河三角洲表层土壤中重金属空间分布特征,评价其潜在生态风险。结果表明:表层土壤(0-20 cm)Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni、As和Hg的平均含量为27.87,79.19,69.01,0.383,21.98,33.42,13.76,0.025 mg/kg。除Cd外,其他重金属含量平均值均小于国家二级标准值;各重金属空间分布均呈现自西北向东南递减的趋势,且实验区含量最高,核心区含量最小;Hakanson潜在生态风险指数评价表明,Cd为中等-较强生态危害,其余重金属单项均为轻微生态危害,潜在风险程度由高到低依次为Cd>Hg>As>Ni>Cu>Pb>Cr>Zn;保护区综合潜在生态风险为轻微-中等生态危害,呈实验区>缓冲区>核心区的规律。重金属受人类活动影响较大,距离人类活动较近区域含量高,较远区域含量低。     

黄河三角洲地区典型地块土壤盐分空间变异特征研究

针对目前黄河三角洲地区存在的土壤盐渍化问题,以黄河三角洲地区典型地块为研究区,运用经典统计学和地统计学相结合的方法研究了不同深度土层盐分含量的空间变异特征,绘制了各土层盐分的随机性和结构性的半方差图以及空间分布图。结果表明：受内在因子和外在因子的共同作用,各土层含盐量均具有中等的变异强度和空间自相关性,自相关距差异不大。Kriging插值结果表明,研究区内各土层含盐量的空间分布表现为条带状和斑块状分布。微地形和气候条件是影响表层土壤盐分空间变化的主要因素,地下水性质是影响深层土壤盐分空间分布的主要因素。该研究为黄河三角洲地区盐渍化土壤的分区、改良、管理和合理利用提供了理论基础和参考依据。     

Yellow River Sediment as a Soil Amendment for Amelioration of Saline Land in the Yellow River Delta

Soil salinization and sedimentation in the Yellow River Delta pose significant environmental concerns in China. This study demonstrated for the first time that the Yellow River sediment can be used as a soil amendment to remediate the salt‐affected soil. Four treatments including the control (CK), Yellow River sediment application at 70 Mg ha⁻¹ (S70) and 140 Mg ha⁻¹ (S140), and crop residue application at 3 Mg ha⁻¹ (P3) were replicated in two blocks in the field. Cotton, one of the most common crops in the Yellow River Delta, was planted. Soil physical properties and electrical conductivity (EC) were measured. The results indicated that mixing the Yellow River sediment, a poorly graded sand, with the clayed saline soil improved soil texture, macroporosity, and saturated hydraulic conductivity. Mean EC of treated soils was significantly lower than for the control. Improved cotton emergence and stand establishment were observed along with a significant treatment effect on cotton yield. The effects of S140 and P3 on soil macroporosity, hydraulic conductivity, soil EC, and cotton growth were comparable. This study concluded that applying Yellow River sediment in the saline land is a technically feasible and environmentally sustainable approach for saline soil remediation in the Yellow River Delta. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

不同土地利用方式对黄河三角洲盐碱地土壤理化性质的影响

采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,分析3种不同土地利用方式对黄河三角洲河口区盐碱地土壤理化性质的影响。结果表明:1)刺槐林地土壤表层0～10 cm有机质和全氮质量分数均最高,分别为17.30和1.04g/kg,0～20 cm平均土壤密度(1.33 g/cm3)和0～100 cm平均土壤电导率(290.25μs/cm)均小于柽柳林地和棉花地,0～20 cm平均土壤孔隙度(51.91%)和黏粒质量含量(3.99%)均大于柽柳林地和棉花地;2)柽柳林地0～100cm平均土壤pH值为6.77,极显著低于刺槐林地和棉花地(P<0.01),平均土壤速效钾质量分数最高(104.47 mg/kg),极显著高于棉花地(P<0.01),而与刺槐林地差异不显著,0～100 cm平均土壤速效磷质量分数为棉花地>柽柳林地>刺槐林地;3)人工栽植的刺槐林地土壤理化性状优于天然更新的柽柳林地和人工耕作的棉花地。研究结果可为黄河三角洲河口区盐碱地土地合理利用和改良提供参考。