负载植物乳杆菌的活性营养土对铅污染土壤修复研究

作     者：闫励 

作者单位：西北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨方社

授予年度：2019年

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 120405[管理学-土地资源管理] 

主      题：活性营养土 植物乳杆菌 铅污染土壤修复 正交试验 

摘      要：铅元素在矿产活动区域、城区公路周边、垃圾填埋层,甚至部分农田中都发现浓度较高,部分市区的蔬菜种植区重金属污染情况严峻,这对自然与人类都有严重危害。微生物作为一种环保又经济的修复材料为很多专家所研究。本研究为了检验一种新型材料——负载能吸附铅离子的植物乳杆菌的活性营养土对铅污染土壤的修复效果,首先观测植物乳杆菌在活性营养土中的定殖情况,用植物乳杆菌接种到活性营养土中制成的活性菌肥设计正交试验和盆栽实验,通过土壤中铅元素的不同赋存形态、植物体内铅含量、植物生长指标以及土壤理化性质反映出活性菌肥对铅污染土壤的改良效应。主要结论如下:(1)随着铅液浓度的升高,植物乳杆菌对铅离子的去除率有所下降,平均去除率可以达到77.70%。在30℃条件下,植物乳杆菌接种于活性营养土后活菌数下降,田间持水量60%时的活菌数比田间持水量40%时的要提前达到稳定值10 cfu?g,且稳定值要高于田间持水量40%时的活菌数。这说明本研究用的植物乳杆菌对铅离子具有较好的吸附作用,接种到田间持水量60%的活性营养土中活菌数量较多。(2)通过正交试验发现,添加活性菌肥后污染土中铅离子从植物可直接吸收态向潜吸收态转化,各因素对修复效果影响大小的顺序为铅污染浓度接种浓度活性菌肥与污染土比例土壤pH。当活性菌肥中植物乳杆菌的浓度为10 cfu?g,活性菌肥与污染土比例为2:1时,对250 mg?kg的铅污染酸性土壤的修复效果最佳。(3)通过盆栽实验发现,油菜的根鲜重、叶鲜重及叶长的变化规律均为第3组第2组第1组,而根长的变化则相反。韭叶长度为第1组最短,但各组无显著差异。第3组两种植物的根与叶中铅含量均明显小于第1组的。这说明活性菌肥降低了铅对植物的毒害作用,显著减少了植物对铅离子的吸收,降低了两种植物对铅的富集能力和迁移能力。(4)盆栽实验发现,铅含量降低与pH变化的相关性不大,应与活性菌肥有关。第1组和污染土壤中的速效养分及酶活性偏低,而添加了活性菌肥的实验组土中的平均值较高。这说明活性菌肥能够改善污染土壤的理化性质,提高土壤缓冲能力。