2023, 60(4):1192-1202.DOI: 10.11766/trxb202202220071
摘要:为探究不同载体材料对微生物降解菲的影响,以蒙脱石、针铁矿、玉米秸秆炭为载体,采用吸附挂膜法对菲降解菌株(革兰氏阴性菌鞘脂菌PHE3)进行固定化,并应用固定化微生物降解溶液中的菲。根据扫描电镜结果,该菌株在玉米秸秆炭载体表面附着生长数量最多,形态最优。添加蒙脱石和玉米秸秆炭显著(P<0.05)提高了微生物对菲的降解率,加快了菲的微生物降解速率,同时促进了细菌胞外聚合物(EPS)中多糖和蛋白质产量的增加,但添加针铁矿对菲的微生物降解和EPS的产生促进作用较弱。此外,鞘脂菌PHE3在形成生物膜的过程中可能有群体感应现象发生,能够分泌信号分子C8-HSL和C12-HSL,可能在一定程度上调控EPS的生成和污染物的降解。
2015, 52(6):1374-1382.DOI: 10.11766/trxb201501230053
摘要:采用多次叠加污染的方式模拟菲(Phenanthrene, Phe)在土壤中逐步累积的过程,分析在不同老化阶段(1、7、14、28和56 d)土壤Phe的生物有效性特征,及其对蚯蚓体腔细胞酶活性、染色体和溶酶体膜的毒性效应。结果表明:随着土壤培养时间的延长,土壤中Phe有效含量、蚯蚓体内Phe富集量、蚯蚓体腔细胞超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)和过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量以及微核率均呈前期(1~28 d)下降较快,后期(29~56 d)下降速率逐渐减小的趋势,中性红保留时间呈逐渐升高的趋势,表明随着培养时间的延长,Phe对蚯蚓的毒性效应逐渐减小。土壤Phe有效含量与蚯蚓体内Phe富集量、SOD和POD酶活性、MDA含量、微核率和中性红保留时间均呈极显著相关(p<0.01),决定系数(R2)分别为0.887 9、0.893 4、0.870 9、0.930 5、0.893 3和0.885 1。在1~56 d老化时间内,多次叠加污染土壤中Phe有效含量和蚯蚓体内Phe富集量分别较一次污染低23.19%~50.15%和12.64%~57.89%;蚯蚓体腔细胞SOD和POD酶活性分别较一次污染低3.40%~47.24%和6.49%~38.02%;MDA含量比一次污染低1.30%~57.82%;微核率较一次污染低12.48%~22.99%;中性红保留时间较一次污染高1.35%~13.97%,这表明土壤Phe多次叠加污染对蚯蚓体腔细胞的毒性效应低于一次污染。
2012, 49(3):499-506.DOI: 10.11766/trxb201105190182
摘要:采用微宇宙试验方法,以菲和芘为多环芳烃(PAHs) 代表物,研究了几种低分子量有机酸作用下黄棕壤中菲和芘的残留和形态。结果表明,老化60 d后土壤中菲和芘的残留含量明显减少;不施加有机酸的对照土壤中,菲和芘的残留含量为10.13和29.18 mg kg-1,去除率为87.33%和63.50%。与对照相比,供试浓度(0~64 mg kg-1)范围内,柠檬酸、草酸、酒石酸等3种低分子量有机酸作用下土壤中PAHs残留含量提高,去除率减小,表明供试条件下有机酸抑制土壤中菲和芘的降解;进一步分析发现,少量 (≤4 mg kg-1) 的有机酸即可对PAHs降解产生高的抑制效果。微生物降解在PAHs的去除中起重要作用,且芘比菲更抗微生物降解。供试条件下,可脱附态和有机溶剂提取态是土壤中菲和芘存在的主要形态,而结合态残留占总残留的比例很小(<8.5%)。3种有机酸均提高了土壤中可脱附态和有机溶剂提取态菲和芘的残留含量,施加有机酸使土壤中菲和芘的可脱附态含量较对照分别提高了46.67%~749.1%和1.83%~80.20%,有机溶剂提取态则提高了8.73%~375.2%和22.63%~114.3%;低分子量有机酸作用下结合态的菲和芘含量仍很小。
2011, 48(1):62-70.DOI: 10.11766/trxb200906200273
摘要:采用盆栽试验法,研究了蚯蚓(Pheretima sp.)对金发草(Pogonatherum paniceum L.)修复菲、芘污染土壤的强化作用。结果显示,在试验浓度范围(20~322.06 mg•kg-1)内,蚯蚓活动促进了菲、芘污染土壤中金发草的生长,其根冠比明显增大。添加蚯蚓70d后,种植金发草的土壤中菲、芘的平均去除率高达76.97%、70.60%,平均去除率分别比无蚯蚓作用时(68.66%、61.16%)增长了8.31%、9.45%;相同污染水平下,蚯蚓活动对芘的强化去除程度总是大于菲。各修复因子中,植物-微生物交互作用对菲、芘去除的平均贡献率(46.59%、42.78%)最为突出,分别比无蚯蚓活动时(41.56%、36.64%)增长了5.03%、6.14%。说明蚯蚓活动可强化土壤-植物系统对土壤中菲、芘污染的去除作用。
2011, 48(1):78-82.DOI: 10.11766/trxb200903210116
摘要:采用温和溶剂提取方法对不同老化时间土壤中的菲进行提取,研究了正丁醇、二氯甲烷、2-羟丙基-β-环糊精(2-Hydroxypropyl-beta cyclodextrin,HPCD)提取量与生物吸收之间的相关性。结果表明,温和有机溶剂(二氯甲烷、正丁醇)提取与温和HPCD提取法对菲的提取量与蚯蚓蓄积量有很好的相关性(p < 0.05)。与其他温和试剂提取相比,温和正丁醇提取可以更好地预测菲在土壤中的生物有效性。
2009, 46(3):419-425.DOI: 10.11766/trxb200708100307
摘要:研究了种植黑麦草对土壤中3环多环芳烃菲的动态降解作用。结果表明,黑麦草可以促进土壤中菲的降解,在75 d的盆栽试验里,种植黑麦草土壤中菲的可提取浓度明显低于不种植土壤(p< 0.05)。在菲浓度为5 mg kg-1、50 mg kg-1、200 mg kg-1的3种处理中,种植黑麦草壤中菲的降解率分别为81.07%、90.35%、84.94%,而不种植土壤中菲的降解率分别为75.34%、86.62%、67.60%。种植黑麦草增强了土壤中多酚氧化酶、脱氢酶和过氧化氢酶的活性以及增加土壤中微生物生物量碳的含量,即提高了土壤中生物活性,从而促进了土壤中菲的降解率。不同浓度菲处理,土壤中生物活性存在明显差异,高浓度菲(200 mg kg-1)对土壤中生物活性产生较强的抑制作用,影响土壤中生物对菲的降解作用,从而揭示了植物促进菲降解的生物学及酶学机理。黑麦草对土壤中多环芳烃有较强的忍耐性,但过高的菲浓度对黑麦草的生长有影响.
2006, 43(2):226-232.DOI: 10.11766/trxb200501040209
摘要:采用系列浓度菲芘进行盆栽试验,研究玉米对污染土壤菲芘的去除效果与累积机理。结果显示,玉米对菲芘的去除效果明显,60d试验完成后,玉米生长的土壤中平均大约有69.8%~91.2%的菲与77.0%~88.4%的芘被去除,平均去除率分别比对照1(加叠氮化钠)高63.6%和72.3%;比对照2(无叠氮化钠)高15.1%与38.2%。玉米能明显地吸收与累积污染土壤中菲和芘,并随土壤菲芘含量的增加而增大。生物富集因子(BCFs)随着土壤菲芘含量的增加而减小,芘的生物富集因子大于菲,不同种类多环芳烃以及植物不同部位间BCFs差异较大,菲的叶片BCFs(0.79~2.45)大于茎(0.17~1.76),根BCFs(0.42~1.21)最小,芘处理时叶片和茎的BCFs分别是1.03~3.31与0.2~2.17,明显低于根BCFs(2.07~6.40)。玉米能够在高浓度多环芳烃污染土壤中正常生长,并且能累积与去除污染土壤中的菲和芘,表明用玉米修复多环芳烃污染土壤是一种可行的方法。
2004, 41(2):245-251.DOI: 10.11766/trxb200211210213
摘要:利用自行设计的生物反应器进行多环芳烃菲污染土壤的生物修复研究.在控制土壤水分、养分的情况下,设6个通气处理,分析测定各处理的土壤菲降解率、微生物量、多酚氧化酶以及土壤酸度的动态变化.为期60天的试验结果表明,通气量为0.08m3h-1时,菲的降解率最高,达72.6%;与对照相比,微生物量最多,其中细菌、真菌都显著高于对照;多酚氧化酶活性也最高.通气量为0.08m3h-1处理还可以控制土壤中酸度的变化,保持土壤中pH的稳定,从而更快地降解污染土壤中的菲.较高的菲降解率与通气改变土壤条件有关.在本实验的条件下,反应器中土壤细菌、真菌数量增加,多酚氧化酶活性提高,土壤保持稳定的pH值是土壤中菲降解率提高的主要原因.因而,改进的反应器具有较高的降解效果.本研究还表明,利用生物反应器能够快速、高效地消除土壤中的有机污染物,实现有机污染土壤的离位生物修复.
2004, 41(3):329-335.DOI: 10.11766/trxb200306020301
摘要:实验研究了菲在土壤/沉积物上的吸附解吸过程。CHL土壤和HFH沉积物中有机质的固相13C CP MAS NMR谱图很相似,表明样品中有机质的组成差异不大;菲在土壤/沉积物上的吸附过程表现出明显的非线性;线性模型不适合拟合菲的吸附等温线,Freundlich模型和双区位反应模型(DRDM)较好地拟合了菲的吸附等温线,其中DRDM模型还清楚地反映菲在低浓度和高浓度下不同的吸附方式;另外,研究表明菲在土壤/沉积物上的解吸过程中存在明显的滞后现象,这可能和土壤/沉积物有机质的异质性和土壤胶团微小孔隙的存在有关。