鋸末對(duì)生物修復(fù)熒蒽和芘污染土壤的強(qiáng)化作用及影響因素①

陳曉芳，高 娟

鋸末對(duì)生物修復(fù)熒蒽和芘污染土壤的強(qiáng)化作用及影響因素①

陳曉芳，高 娟*

(中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所，南京 210008)

通過(guò)土壤微宇宙培養(yǎng)試驗(yàn)，研究了鋸末尺寸、添加量和種類(lèi)等因素對(duì)熒蒽特效降解菌MC()修復(fù)污染土壤(潮土、紅壤、黑土、黃棕壤和水稻土)的效果。結(jié)果表明：鋸末聯(lián)合降解菌MC修復(fù)熒蒽污染的黃棕壤效果較好，優(yōu)化條件下25 d熒蒽降解率為42.63% ± 1.05%；該聯(lián)合修復(fù)對(duì)黑土和紅壤中熒蒽降解也有顯著促進(jìn)作用，但對(duì)潮土和水稻土中熒蒽降解沒(méi)有促進(jìn)作用。黑土和潮土自身微生物群落對(duì)熒蒽有很好的降解作用，紅壤較低的酸堿性導(dǎo)致降解菌MC的加入不能夠很好地降解熒蒽。由此，針對(duì)不同類(lèi)型土壤中相同污染物的修復(fù)技術(shù)應(yīng)該相應(yīng)調(diào)整，才能達(dá)到節(jié)省成本促進(jìn)降解去除的效果。

持久性有機(jī)污染物；熒蒽；鋸末；生物修復(fù)；土壤類(lèi)型

多環(huán)芳烴(PAHs)是具有多個(gè)稠合苯環(huán)結(jié)構(gòu)的一類(lèi)化合物[1]，是由煤、柴油、木材和植被等有機(jī)物不完全燃燒產(chǎn)生，自然過(guò)程中如火山爆發(fā)和森林火災(zāi)也會(huì)產(chǎn)生[2]。目前已發(fā)現(xiàn)有100多種不同結(jié)構(gòu)的PAHs化合物，其中大部分分子的水溶性低，并可被固體顆粒吸附，它們能在生態(tài)系統(tǒng)中存在多年而不被去除。且隨著苯環(huán)數(shù)的增加，它們?cè)谒械娜芙舛冉档?，吸附力增大[3]。研究發(fā)現(xiàn)這類(lèi)化合物具有致畸致癌致突變的危害，因此被聯(lián)合國(guó)列為重要的有機(jī)污染物，引起了人們的極大關(guān)注[4-7]。

針對(duì)土壤中的PAHs污染，人們已經(jīng)發(fā)展了物理、化學(xué)、生物等修復(fù)方法，以及化學(xué)和植物聯(lián)合修復(fù)和微生物–植物聯(lián)合修復(fù)等技術(shù)[7-11]。對(duì)PAHs污染的土壤進(jìn)行原位微生物修復(fù)，比物理和化學(xué)修復(fù)具有高效性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性。在微生物原位修復(fù)中，可以通過(guò)篩選有效降解菌、添加營(yíng)養(yǎng)劑和表面活性劑等方法來(lái)增強(qiáng)修復(fù)的效果[12-13]。在前期的研究中，已有許多把鋸末等農(nóng)林廢棄物制成生物質(zhì)炭來(lái)促進(jìn)微生物原位修復(fù)污染土壤的報(bào)道[14-15]，但是直接把鋸末應(yīng)用于強(qiáng)化微生物降解去除土壤中有機(jī)污染的報(bào)道還不多。在土壤中添加鋸末可提高土壤孔隙度和持水能力，而且鋸末中的纖維素和木質(zhì)素也被微生物利用因而促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)[16-17]。這些微生物通常會(huì)產(chǎn)生漆酶、木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、錳過(guò)氧化物酶和多用途過(guò)氧化物酶等有效地氧化木質(zhì)素[18]。因此，農(nóng)業(yè)和林業(yè)廢物可以提高特定環(huán)境中微生物的活性，以提高碳?xì)浠衔锷锝到獾男省５沁@些研究都是在單一菌群或是水溶液中進(jìn)行，而土壤作為一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，其物理化學(xué)和生物學(xué)特性完全不同于上述系統(tǒng)。本研究選擇5種不同類(lèi)型土壤、3種不同樹(shù)種鋸末和不同粒徑鋸末，探究PAHs污染土壤中加入鋸末能否提高熒蒽特效菌(，MC)降解PAHs有機(jī)污染物的能力。本研究結(jié)果可用于指導(dǎo)強(qiáng)化微生物原位修復(fù)PAHs污染土壤。

1 材料與方法

1.1 材料

供試特效降解菌MC來(lái)自美國(guó)菌種保藏中心(American Type Culture Collection)，編號(hào)為ATCC 700033[19]，是從印第安納州西北部的大卡魯梅特河底泥中分離出的一種黃色分枝桿菌，以芘為唯一碳源和能源，并能夠顯著降解熒蒽。

供試3種鋸末(saw dust，SD)均為干樣，分別來(lái)自松樹(shù)、香樟樹(shù)和橡樹(shù)樹(shù)種。松樹(shù)木材常用于建筑、電桿、枕木、礦柱、橋梁、農(nóng)具、器具、家具等制作；香樟樹(shù)樹(shù)木多用于造船、櫥箱和建筑等；橡樹(shù)本身十分耐磨，是各國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)缸墊的原材料，也被廣泛用于生產(chǎn)葡萄酒和香檳酒的酒塞。由于3種木材的廣泛應(yīng)用，必然產(chǎn)生大量的鋸末，使之廉價(jià)易得。3種鋸末的基本理化性質(zhì)為：松樹(shù)鋸末：有機(jī)質(zhì) 716.92 g/kg，全氮 3.24 g/kg；香樟鋸末：有機(jī)質(zhì)518.66 g/kg，全氮2.16 g/kg；橡樹(shù)鋸末：有機(jī)質(zhì)542.70 g/kg，全氮2.31 g/kg。本研究中，由于松樹(shù)鋸末的聯(lián)合修復(fù)效果較好，且松樹(shù)鋸末比較常見(jiàn)，試驗(yàn)以松樹(shù)鋸末進(jìn)行多影響因素研究，包括鋸末添加量(占總土質(zhì)量的0.1%、0.5%、1.0% 和2.0%)和鋸末粒徑(10目、20目和60目)。鋸末粒徑通過(guò)以下方法進(jìn)行篩選，操作如下：首先用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，在利用10、20和60目孔徑的篩子進(jìn)行篩選。

供試5種土壤類(lèi)型，分別為安徽黃棕壤、黑龍江海倫黑土、江西鷹潭紅壤、山東聊城潮土和浙江嘉興水稻土，其基本理化性質(zhì)見(jiàn)表1。在這5種土壤中均未檢測(cè)出熒蒽和芘污染。本試驗(yàn)人為添加10 mg/kg的熒蒽和10 mg/kg的芘于5種土壤中，并將土壤放置于避光通風(fēng)處進(jìn)行自然老化兩周。老化后的土壤中熒蒽和芘的實(shí)測(cè)值為初始含量。(在鋸末添加比例的試驗(yàn)中，污染物熒蒽和芘的濃度設(shè)置偏高)

表1 土壤基本理化性質(zhì)

1.2 土壤污染微生物降解試驗(yàn)

制備降解菌MC的菌懸液：將實(shí)驗(yàn)室保存的MC菌接種至50 ml LB培養(yǎng)基(胰蛋白胨10 g、NaCl 10 g、酵母提取物5 g、加水至1 L，pH 7.2)，置于恒溫振蕩培養(yǎng)器(28℃、150 r/min)中培養(yǎng)1 d；然后在4℃、10 000 r/min條件下離心10 min，棄去上清液，并向離心管加入30 ml無(wú)菌生理鹽水(0.9% 氯化鈉溶液)，搖勻，在相同條件下離心10 min，棄去上清液。如此反復(fù)3次，用無(wú)菌生理鹽水調(diào)節(jié)降解菌的菌懸液OD值為1.0(在600 nm處測(cè)定值)。

液體搖瓶預(yù)試驗(yàn)：設(shè)置兩個(gè)處理組，分別為①CK：于250 ml三角瓶中加入100 ml無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基，并加入污染物熒蒽和芘，使最終濃度為6 mg/L；②MC：于250 ml三角瓶中加入100 ml無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基，并加入污染物熒蒽和芘，使最終濃度為6 mg/L，再加入1 ml MC菌懸液于無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中。實(shí)驗(yàn)操作在無(wú)菌工作臺(tái)中完成，用封口膜封住瓶口，于黑暗條件下在恒溫振蕩培養(yǎng)器(28℃、150 r/min)中培養(yǎng)，分別于0、4和8 d取樣測(cè)定。

土壤微宇宙培養(yǎng)試驗(yàn)：在20 ml的棕色玻璃瓶中裝入10 g污染土，在需要加入鋸末的處理中，將一定添加比例和粒徑的鋸末與1 ml上述特效菌懸液混合拌勻后再與污染土壤混合；空白實(shí)驗(yàn)中不加MC菌和鋸末。在各種處理中將含水率調(diào)至20%，用封口膜封住瓶口，于25℃黑暗條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)瓶放入培養(yǎng)箱，每天加水調(diào)節(jié)土壤含水量，分別于0、15和30 d進(jìn)行取樣測(cè)定。

紅壤酸堿度調(diào)節(jié)試驗(yàn)：向一定量紅壤樣品中添加少量1 mol/L NaOH，并用去離子水將所有土壤樣品水分含量均調(diào)至最大持水量的 65% 。將處理后的土壤置于 25℃下恒溫培養(yǎng)。每天取少量土壤檢測(cè)其pH，如果pH沒(méi)有調(diào)至所需值，通過(guò)添加1 mol/L HCl 和1 mol/L NaOH進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至土壤pH 趨于所需穩(wěn)定值。

1.3 土壤PAHs測(cè)定方法

樣品中芘和熒蒽的提?。簩⑼寥缿乙夯靹?、冷凍干燥并磨細(xì)，然后稱(chēng)取1 g土樣加入5 ml正己烷+丙酮(1∶1，/)混合液，渦旋混勻后，振蕩1 h，靜置一段時(shí)間后，取提取液上層并過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜后加入樣品瓶，上機(jī)測(cè)試。

樣品中芘和熒蒽濃度的檢測(cè)：GC7890B-5977A氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(日本島津公司)；色譜柱：SH-Rxi-5SilMS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)毛細(xì)柱；正己烷、丙酮均為HPLC級(jí)。色譜條件：進(jìn)樣口溫度250℃，柱流速 1 ml/min；進(jìn)樣量 1 μl；分流比 5∶1；程序升溫，60℃保持 1 min，以 10℃/min升至 280℃，保持5 min。質(zhì)譜條件：全掃描(Scan)；掃描離子范圍，45 ～ 400 m/z，EI源；離子化能量 70 eV；離子源溫度 200℃；四級(jí)桿溫度 150℃；接口溫度250℃；溶劑延遲5 min。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2013、SPSS 20.0和Origin 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖，使用單因素方差分析(one-way ANOVA)法確定各處理之間的差異顯著性，然后用Ducan法進(jìn)行多重比較檢驗(yàn)(<0.05)。

2 結(jié)果與討論

2.1 降解菌降解特性

MC菌是熒蒽和芘去除的特效降解菌，近年不少學(xué)者利用MC菌研究細(xì)菌降低植物體內(nèi)PAHs的機(jī)理，并探究其應(yīng)用于減少蔬菜中PAHs累積的方法[20-21]。在預(yù)試驗(yàn)中，通過(guò)液體搖瓶培養(yǎng)試驗(yàn)培養(yǎng)MC菌(28℃暗黑條件下培養(yǎng)8 d；轉(zhuǎn)速為160 r/min；接菌量：取富集后OD600為1.0左右的對(duì)數(shù)期MC菌1ml于100 ml無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中)，發(fā)現(xiàn)MC菌在8 d內(nèi)對(duì)熒蒽的降解去除(8 d內(nèi)100% 去除)比對(duì)芘的去除(8 d內(nèi)14.21%)更快(圖1)。

圖1 熒蒽和芘在MC菌培養(yǎng)液中降解

2.2 鋸末添加量及粒徑對(duì)原位強(qiáng)化修復(fù)效果的影響

從5種老化后土壤的微宇宙培養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看(圖2A)，除黑土和潮土外，老化土壤中的熒蒽在20% 濕度條件下30 d內(nèi)不容易被完全降解，且在不同土壤中熒蒽的去除速率不同。其中，黑土中熒蒽降解去除最快，15 d后去除89.92% ± 0.37%；潮土中熒蒽在15 d時(shí)降解去除(22.48% ± 3.96%)效果不佳，而15 d后降解加速，到30 d時(shí)去除率為95.16% ± 0.82%；而黃棕壤和紅壤中熒蒽的去除率在30 d時(shí)僅為34.45% ± 7.71%，說(shuō)明這兩種土壤中缺乏有效的熒蒽降解菌。在熒蒽和芘共同老化的黃棕壤中添加MC菌，培養(yǎng)15 d后，發(fā)現(xiàn)MC菌能顯著促進(jìn)老化黃棕壤中熒蒽的降解(57.40% ± 4.71%)，但不能顯著促進(jìn)芘的降解(圖2B)。因此，后續(xù)試驗(yàn)以熒蒽污染土壤為主要研究對(duì)象。

當(dāng)培養(yǎng)土(黃棕壤)中添加MC菌和鋸末(松樹(shù)，尺寸20目)時(shí)，熒蒽的提取濃度進(jìn)一步降低，而且當(dāng)鋸末添加量為0.1% 和0.5% 時(shí)對(duì)熒蒽降解效果比1.0% 和2.0% 的添加量更顯著；其中當(dāng)添加量為0.5% 時(shí)，不僅熒蒽提取濃度顯著降低，而且芘的提取濃度也有顯著性降低，而其他鋸末添加量并不能顯著降低芘的提取濃度。這一結(jié)果說(shuō)明，在適當(dāng)條件下鋸末的添加可以強(qiáng)化MC菌有效降解去除土壤中的熒蒽和芘。通過(guò)檢測(cè)培養(yǎng)25 d后的黃棕壤中的微生物菌落數(shù)，發(fā)現(xiàn)添加鋸末的土壤中微生物菌落數(shù)顯著提高(8.76 CFU/g ± 0.36 CFU/g)，約是空白對(duì)照組(5.37 CFU/g ± 0.42 CFU/g)和只添加MC菌的土壤中微生物菌落數(shù)(5.83 CFU/g ± 0.29 CFU/g)的1.5倍。因此，在黃棕壤中鋸末的加入可以顯著提高土壤微生物群落的菌落數(shù)，促進(jìn)土壤中熒蒽的去除，可能原因是鋸末可為降解菌提供一個(gè)適宜生長(zhǎng)繁殖的環(huán)境，也可能增加了微生物的食物和營(yíng)養(yǎng)。這與前期的研究結(jié)果相符，如鋸末的加入可以促進(jìn)土壤中石油降解菌(鞘氨單胞菌、和以及、和真菌)的生長(zhǎng)，從而促進(jìn)石油污染土壤中PAHs的降解[21]。

(圖B中供試土壤為黃棕壤，培養(yǎng)15 d，MC代表Mycobacterium flavescens降解菌，SD代表木屑，百分比代表添加比例；柱圖上方不同小寫(xiě)字母表示熒蒽(芘)在不同處理之間差異達(dá)P<0.05顯著水平；下同)

圖3A顯示了不同粒徑鋸末對(duì)熒蒽污染黃棕壤修復(fù)25 d后的去除效果，結(jié)果表明，鋸末粒徑為20目時(shí)對(duì)MC去除熒蒽的效果最好，增加了42.63% ± 1.05% 的去除率；其中當(dāng)鋸末粒徑為10目時(shí)，與空白處理組相比沒(méi)有差異，與添加MC處理相比，反而有所抑制MC降解菌的降解效果。這說(shuō)明鋸末粒徑過(guò)小對(duì)MC原位去除熒蒽沒(méi)有作用，而尺寸太大會(huì)降低鋸末的強(qiáng)化作用。

圖3 鋸末粒徑及種類(lèi)對(duì)熒蒽降解效果的影響

2.3 鋸末種類(lèi)對(duì)原位強(qiáng)化修復(fù)效果的影響

圖3B顯示了松樹(shù)、橡樹(shù)和香樟樹(shù)鋸末(尺寸20目)對(duì)熒蒽污染的黃棕壤修復(fù)10 d后的降解效果，其中香樟樹(shù)鋸末對(duì)降解菌MC去除熒蒽強(qiáng)化效果最好，降解率提高了35.05% ± 1.64%；松樹(shù)鋸末對(duì)MC降解菌促進(jìn)熒蒽降解效果提高了12.55% ± 2.42%；而橡樹(shù)鋸末對(duì)降解菌MC去除熒蒽沒(méi)有顯著影響。不同鋸末的促進(jìn)效果不同，可能是因?yàn)椴煌從┧w維素、木質(zhì)素的含量不同，也有可能是其物質(zhì)性質(zhì)(如體內(nèi)纖維素孔徑不同)，或者含有一些特殊的物質(zhì)影響微生物生長(zhǎng)，這有待進(jìn)一步的深究。而且不同品種鋸末本身可能帶有一些能夠降解PAHs的微生物群落，而這些不同群落對(duì)PAHs的降解能力不同也可能是導(dǎo)致幾種鋸末促進(jìn)降解PAHs效果不同的原因，如Ali 等[16]在鋸末中分離出的真菌(如sp. SDF1、sp. SDF4、sp. SDF7)和細(xì)菌(如sp. SDB1、SDB2、SDB4)都能去除相當(dāng)比例的菲和正十六烷。

2.4 土壤類(lèi)型對(duì)鋸末原位強(qiáng)化修復(fù)效果的影響

熒蒽污染的土壤(黃棕壤、黑土、潮土、水稻土和紅壤)在空白對(duì)照處理中顯示不同的原位去除熒蒽的效果(圖2A)。圖2B和圖3的試驗(yàn)結(jié)果顯示，鋸末的添加可以強(qiáng)化MC菌降解去除黃棕壤中的熒蒽污染。對(duì)于其他4種土壤，試驗(yàn)結(jié)果(圖4)顯示，黑土中，空白對(duì)照處理、只添加MC處理與添加MC+鋸末處理土壤中熒蒽去除的趨勢(shì)大體一致，15 d時(shí)去除率為82.28% ± 1.14%，30 d時(shí)去除率為89.28% ± 0.77%，其中，15 d時(shí)與空白對(duì)照處理相比，MC處理和MC+鋸末處理均能顯著降低熒蒽濃度，但兩處理間并無(wú)差異；30 d時(shí)與空白對(duì)照處理相比，MC和MC+鋸末處理組均能顯著降低熒蒽濃度，且MC+鋸末處理較單一降解菌MC處理有顯著(12.5%)促進(jìn)作用，說(shuō)明在黑土中加入鋸末強(qiáng)化去除熒蒽有顯著作用。在空白對(duì)照處理中未加入MC菌和鋸末，15 d后也可以很快去除熒蒽，可能的原因是黑土中存在可以降解污染物熒蒽的微生物群落，并且黑土中有機(jī)質(zhì)含量(54.71 g/kg)很高，微生物群落生長(zhǎng)較快，因此對(duì)污染物熒蒽的去除也快。HUANG 等[22]的研究發(fā)現(xiàn)，黑土在培養(yǎng)21 d后可將5、30和70 mg/kg的芘降解完全，且芘的減少與土壤中芘雙加氧酶基因(nidA)豐度的增加呈正相關(guān)關(guān)系。

圖4 鋸末對(duì)熒蒽污染土壤的修復(fù)效果

潮土中，只添加MC處理和添加MC+SD處理土壤中熒蒽降解趨勢(shì)大體一致，15 d時(shí)降解率為55.25% ± 1.13%，30 d時(shí)降解率為96.36% ± 0.21%，并且兩處理在15 d和30 d時(shí)并沒(méi)有顯著性差異，說(shuō)明鋸末在潮土中對(duì)MC降解熒蒽沒(méi)有促進(jìn)作用。無(wú)添加對(duì)照處理土壤中熒蒽在前期降解緩慢，后期快速降解。其可能原因是潮土中也含有能夠降解熒蒽的微生物群落，但由于潮土有機(jī)質(zhì)含量(8 g/kg)偏低，微生物群落復(fù)蘇、繁殖緩慢，15 d后微生物完全復(fù)蘇并大量繁殖快速降解污染物熒蒽。本試驗(yàn)結(jié)果與Ren 等[23]研究結(jié)果相符，在人為添加芘的黑土和潮土中，芘在潮土中42 d后才能完全被去除，而在黑土中只需21 d。

水稻土中，加入MC能夠有效去除熒蒽，但鋸末沒(méi)有顯著的強(qiáng)化效果。無(wú)添加對(duì)照處理中熒蒽去除速率顯著慢于其他兩個(gè)處理土壤，添加MC處理和添加MC+鋸末處理的土壤中熒蒽的去除在15 d和30 d時(shí)并沒(méi)有顯著性差異，分別為55.62% ± 0.83% 和75.42% ± 1.07%。這一結(jié)果說(shuō)明，水稻土中存在能夠降解熒蒽的微生物群落但熒蒽降解菌較少，而鋸末在水稻土中里強(qiáng)化效果不明顯。有研究表明，采自江蘇常熟的未污染水稻土在人工添加芘后，培養(yǎng)42 d土壤中芘降解了98%[24]。

相比于其他4種土壤，紅壤中熒蒽的降解最慢，添加MC處理土壤中熒蒽含量與無(wú)添加對(duì)照處理土壤樣品中無(wú)明顯差異，而添加MC+鋸末處理雖然有顯著強(qiáng)化作用，但僅僅提高了5.23% 的降解率，而且在培養(yǎng)30 d后三組處理間的差異性消失。由此可知，特效降解菌MC在污染紅壤中不能有效促進(jìn)熒蒽的降解，推測(cè)可能的原因是紅壤偏酸且有機(jī)質(zhì)含量低，抑制降解菌的繁殖，加入鋸末只在前期起到一定的促進(jìn)作用。有學(xué)者也曾研究江西鷹潭紅壤中微生物對(duì)芘的利用情況，研究發(fā)現(xiàn)，紅壤中原有的微生物群落不能有效去除芘[23]，但把水稻土與紅壤混合后，在水稻土中具有能夠利用PAHs的微生物，并且水稻土與紅壤的混合改變了土壤的理化性質(zhì)，因此隨水稻土的添加比例增加使有效的降解菌進(jìn)入土壤而促進(jìn)混合土壤中芘的去除[24]。如果把紅壤pH從4.91(表1)調(diào)整為5.80，進(jìn)行3種處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在16 d后添加MC處理土壤和添加MC+鋸末處理土壤中熒蒽的含量顯著低于與無(wú)添加對(duì)照處理(圖5)，但添加鋸末沒(méi)有顯著強(qiáng)化效果，此結(jié)果說(shuō)明pH會(huì)顯著影響降解菌修復(fù)紅壤中的熒蒽污染。這一結(jié)果與付登強(qiáng)等[25]的研究結(jié)果一致，其研究發(fā)現(xiàn)，如果改變土壤的pH從4.7提升至6.1后，土壤中的菌落數(shù)增長(zhǎng)了約24倍。

圖5 紅壤調(diào)整pH前后修復(fù)效果

3 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，鋸末的添加可以加速有效降解菌對(duì)熒蒽的去除，但對(duì)芘的降解去除沒(méi)有顯著強(qiáng)化作用；而且最佳的鋸末粒徑為20目，添加量為土壤總質(zhì)量的0.1% 和0.5% 時(shí)促進(jìn)效果最好。不同樹(shù)種制得的鋸末效果不一，如松樹(shù)和香樟樹(shù)的修復(fù)強(qiáng)化效果比橡樹(shù)的好。對(duì)于不同土壤類(lèi)型，添加降解菌MC和鋸末的修復(fù)效果差異較大，其中鋸末的添加在黃棕壤中的強(qiáng)化修復(fù)效果最好；添加鋸末對(duì)于黑土中熒蒽的原位降解有顯著促進(jìn)作用，而對(duì)于潮土，鋸末和MC處理能在前期加速降解熒蒽；對(duì)于水稻土和紅壤，鋸末的強(qiáng)化修復(fù)作用不明顯；而增加土壤酸堿性(4.7 ～ 6.1)可以增加鋸末的強(qiáng)化修復(fù)效果。本研究結(jié)果表明鋸末強(qiáng)化微生物修復(fù)PAHs污染土壤有許多影響因素，應(yīng)有針對(duì)性地應(yīng)用，對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量高微生物群落多的土壤不需要有效微生物的添加。

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Sawdust-induced Microbial Bioremediation of Fluoranthene and Pyrene Contaminated Soils

CHEN Xiaofang, GAO Juan*

(Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008)

By means of microcosm experiments, we investigated the effects of sawdust on the remediation of fluoranthene and Pyrene contaminated soil together with(MC). The effects of sawdust size, added amount and origin sources on the remediation of fluoranthene contaminated soil with MC were investigated. The results showed that: sawdust could improve the remediation efficiency of MC on soils, including yellow-brown soil, black soil and red soil. The microbial communities of black soil and fluvo aquic soil had a good degradation effect on fluoranthene, and the low pH of red soil led to the addition of degradation bacteria MC could not degrade fluoranthene well.

Persistent organic pollutants; Fluoranthene; Sawdust; Bioremediation; Soil type

陳曉芳, 高娟. 鋸末對(duì)生物修復(fù)熒蒽和芘污染土壤的強(qiáng)化作用及影響因素. 土壤, 2022, 54(1): 121–127.

X53

A

10.13758/j.cnki.tr.2022.01.016

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目納米專(zhuān)項(xiàng)(2017YFA0207000)、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41773125)和國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃項(xiàng)目(41991331)資助。

(juangao@issas.ac.cn)

陳曉芳(1994—)，女，安徽六安人，碩士，主要從事有機(jī)污染土壤修復(fù)研究。E-mail: 1919527172@qq.com