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芦苇菌菌渣联合耐镉微生物修复镉污染土壤的试验研究

芦苇菌菌渣联合耐镉微生物修复镉污染土壤的试验研究

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作者：陈向南湖南农业大学

学位级别：硕士

以前洞庭湖地区的芦苇主要用作造纸原料,为保护洞庭湖流域生态环境,决定关闭高污染造纸产业。若任其腐烂不仅造成严重的水体污染问题,也无法产生经济效益。因此为消纳洞庭湖芦苇,实现芦苇资源化利用,利用芦苇种植可食用真菌成为一条全... 详细信息

以前洞庭湖地区的芦苇主要用作造纸原料,为保护洞庭湖流域生态环境,决定关闭高污染造纸产业。若任其腐烂不仅造成严重的水体污染问题,也无法产生经济效益。因此为消纳洞庭湖芦苇,实现芦苇资源化利用,利用芦苇种植可食用真菌成为一条全新的农业产业链,随着种植技术的提升,芦苇菌产量逐步增加,大量的芦苇菌菌渣也随之产生。菌渣的随意堆弃、焚烧也会造成环境污染,如何妥善地解决芦苇菌菌渣,实现其资源化利用成为了当下急需解决的问题。重金属在自然界中不能降解,且不容易被生物分解或化学降解,极易通过食物链在动植物富集,最终进入人体,其毒性大,严重威胁生态自然环境、食品安全和人体健康,如上世纪50年代,出现在日本的“痛痛病”与“水俣病”就是重金属Cd与Pb超标引起的。在土壤重金属污染中,土壤镉污染占比最多,且镉的有效态含量占比较高,对水稻生产及生态安全造成极大威胁。因此,利用芦苇菌菌渣修复重金属镉污染的土壤,是实现绿色生产,改善土壤环境的一种有前景的方法。本文针对芦苇菌产业发展所带来的废弃物进行了研究,探究不同比例的芦苇菌菌渣对金属镉污染土壤的修复效果及其对土壤微生物物种丰度的影响,对芦苇菌资源化为其修复重金属污染土壤提供了理论依据。主要研究内容如下:(1)基于镉污染土壤微生物群落中分离纯化一株能在含有100 mg/m L镉离子的LB固体培养基生长的沃氏食酸菌,命名为Acidovorax wautersii CXN-1。(2)探究不同p H下Acidovorax wautersii CXN-1与芦苇菌菌渣共吸附含有20mg/m L镉离子的废水,在第40分钟时,共吸附达到平衡状态,且在初始p H=8时,共吸附组水溶液中镉离子去除率达到29%,相较纯菌渣组提高10%左右。(3)探究不同比例(0.5%、1%、2%)芦苇菌菌渣添加量及其与微生物联合施用对土壤中镉含量及其镉形态变化,在2%菌渣添加量的条件下,镉的有效态相较无添加空白组降低7%。(4)探究不同比例(0.5%、1%、2%)芦苇菌菌渣添加量及其与微生物联合施用对水稻植株中根、茎、叶中镉含量的影响及其对土壤微生物物种丰度的影响。在1%添加量的条件下,水稻植株根、茎、叶中镉含量相较无添加组降低5%。

关键词：芦苇菌菌渣微生物镉污染

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