平菇原位修復(fù)土壤重金屬可行性初探

朱鈺，李本華，黃蔚，熊冬蘭

摘要：土壤重金屬污染形勢嚴(yán)峻，利用生物技術(shù)對土壤重金屬污染進(jìn)行修復(fù)，具有成本低、來源廣、無二次污染等特點(diǎn)，一直是土壤修復(fù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。目前研究和實(shí)踐較為廣泛的是植物修復(fù)技術(shù)，但植物修復(fù)技術(shù)存在生長周期長、超富集性專一的缺點(diǎn)。而食用菌生長周期短，富集能力強(qiáng)，具有很大的修復(fù)潛力。本文通過梳理文獻(xiàn)，從栽培可行性、修復(fù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性幾個方面對平菇原位修復(fù)土壤重金屬可行性進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：平菇；重金屬；土壤修復(fù)

中圖分類號： S646.1；X173 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.20.043

隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，污染問題日趨嚴(yán)重，有限的土壤資源不斷受到污染的侵害。研究地黔西南州的礦區(qū)、工業(yè)區(qū)、部分農(nóng)田區(qū)的土壤都受到不同程度的重金屬污染，尤其是As、Cd、Hg、Cu污染較為嚴(yán)重，重金屬在土壤中移動性很小，不易隨水淋濾，不為微生物降解，若不及時進(jìn)行修復(fù)，潛在危害極大[1-2]。

1 食用菌修復(fù)重金屬特點(diǎn)

目前，土壤重金屬修復(fù)主要有三種方法：物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)。生物修復(fù)是利用生物體及其衍生物吸收或吸附重金屬來修復(fù)土壤重金屬污染的方法。與物理、化學(xué)修復(fù)相比，生物修復(fù)具有成本低、來源廣、無二次污染等特點(diǎn)。植物、微生物都可以用于土壤重金屬生物修復(fù)。植物修復(fù)雖然費(fèi)用低、易操作，但存在生長周期長、超富集性專一的缺點(diǎn)。食用菌生長周期短，富集能力強(qiáng)，具有很大的修復(fù)潛力[3]。本文將對平菇原位修復(fù)土壤重金屬可行性進(jìn)行探究。

2 栽培可行性探究

平菇適應(yīng)性很強(qiáng)、是最易栽培的食用菌，能夠?qū)崿F(xiàn)室外栽培，完成土壤重金屬原位修復(fù)：

一是根據(jù)平菇對溫度的適應(yīng)情況，可將平菇分為高溫型、中溫型、低溫型三類，在2℃～30℃間都有能夠生長的品種，黔西南州年平均氣溫13.9℃～19.5℃，終年溫暖濕潤，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，適宜平菇生長。可根據(jù)氣溫變化規(guī)律，選擇不同的平菇品種，實(shí)現(xiàn)全年栽培、全年修復(fù)。

二是平菇對酸堿度的適應(yīng)范圍較廣，在pH值為3～10的范圍內(nèi)均能生長，但喜歡偏酸性環(huán)境。黔西南州土壤多為微酸、酸性土壤，適宜平菇覆土栽培。

三是平菇菌絲體發(fā)育階段不需要光照，子實(shí)體發(fā)育階段需要一定的散射光，整個生長階段都要避免直射光，可通過設(shè)遮蔭棚解決室外栽培有直射光的問題。但需要注意的是，平菇在生長過程中需要充足的O2，且對CO2非常敏感，在使用遮蔭棚時要保證通風(fēng)。

四是平菇是一種需水量較高的菇種，在栽培過程中，要保證含水量和濕度?？稍谄柚虚g留土埂，在土埂中間挖水溝，保證平菇對水分的需求。

五是平菇培養(yǎng)料來源廣，秸稈、玉米芯、稻草、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)廢棄物都可以作為培養(yǎng)料。利用這一類培養(yǎng)料栽培平菇，能廢物利用，提高資源利用率。

3 修復(fù)可行性研究

目前，對平菇與重金屬關(guān)系的研究主要側(cè)重于平菇重金屬的檢出、安全限量值研究，關(guān)于重金屬富集機(jī)理、效果的研究較少。但已有研究證明平菇具有消除基質(zhì)中As、Cd、Hg、Cu的能力[4]。

研究表明，所有重金屬中，平菇對Cd的富集能力最強(qiáng)，并且平菇對Cd的富集作用比其他食用菌如香菇、雞腿菇強(qiáng)，對Cd高、低濃度均有較好的富集效果。富集量隨Cd濃度的增高而增高，當(dāng)基質(zhì)中Cd濃度為100mg/kg時，二潮菇富集量高達(dá)85.61mg/kg；富集系數(shù)最高為10.824，即子實(shí)體中Cd富集量為基質(zhì)中的10.824倍。但去除率隨Cd濃度的增加而降低，當(dāng)基質(zhì)中Cd濃度為1mg/kg時，去除率最高，達(dá)69.78%。

平菇對As和Cu有較強(qiáng)的富集能力。當(dāng)基質(zhì)中As濃度為0.10mg/kg時，富集系數(shù)最高，可達(dá)6.3。當(dāng)基質(zhì)中Cu濃度為

50～500mg/kg時，二潮菇對Cu的富集量在209.41～456.47mg/kg

變動，富集系數(shù)最高可達(dá)4.19。

此外，在富集過程中，Cd、Cu、Pb在其他重金屬元素存在時，表現(xiàn)為協(xié)同作用。若Cd、Pb同時存在，則對Pb的富集量增大，對Cd的富集量減小。

4 經(jīng)濟(jì)可行性研究

土壤原位修復(fù)技術(shù)不需要挖出土壤、搬運(yùn)土壤，相對異位修復(fù)技術(shù)成本較低。平菇原位修復(fù)土壤重金屬的成本主要包括培養(yǎng)料、遮光簾、澆灌設(shè)備、菌種、人工費(fèi)用等。其中最可控，影響最大的是培養(yǎng)料和人工費(fèi)用的成本。平菇栽培的培養(yǎng)料來源廣泛，可因地制宜，立足本地資源，以最低成本選配原料，降低成本。如選用牛糞、木屑為主料的培養(yǎng)料，與選用棉籽殼為主料的培養(yǎng)料相比，可節(jié)約50%的培養(yǎng)料成本。平菇原位修復(fù)方法與土壤淋洗、固化方法、氣提法等方法相比，操作簡便，對技術(shù)要求不高，人工成本相對較低。

5 結(jié)語

綜上所述，使用平菇對土壤As、Cd、Hg、Cu污染進(jìn)行原位修復(fù)在栽培、修復(fù)、經(jīng)濟(jì)上都具有可行性。但我國當(dāng)前對平菇原位修復(fù)土壤重金屬的實(shí)踐尚處于空白階段，相關(guān)研究也較少。我國的土壤重金屬污染形勢嚴(yán)峻，將平菇作為重金屬修復(fù)材料進(jìn)行研究，并通過各種措施加強(qiáng)其吸收特性、降低修復(fù)成本，在今后具有廣闊的研究與應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]江洪，張朝暉.黔西南紅土型金礦重金屬污染及優(yōu)勢苔蘚植物的富集特征[J].貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013，31（04）：90-95.

[2]朱守立，詹孝慈，樊啟明，等.馬嶺工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染潛在生態(tài)風(fēng)險評價[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)，2017，34（02）：120-124.

[3]張冬雪，豐來，羅志威，等.土壤重金屬污染的微生物修復(fù)研究進(jìn)展[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2017，29（08）：62-67.

[4]楊小紅，胡清秀，韓立榮.平菇對培養(yǎng)料中有害重金屬的富集及臨界含量值研究[J].食用菌學(xué)報，2009，16（03）：67-71.

作者簡介：朱鈺，碩士，研究方向：食用菌栽培專業(yè)教學(xué)。