黑麦草修复多环芳烃污染土壤的影响
植物修复技术及其在环境保护中的应用
植物修复技术及其在环境保护中的应用
【摘 要】为了保证植物修复技术能在当前环境保护工作中发挥良好作用，应认识到植物修复技术的重要性，并能结合环境保护工作需要以及植物修复技术特点，制定科学的植物修复技术应用方案。本文就植物修复技术在当代环境保护方面的运用进行了分析。
【关键词】植物修复；环境保护；生态；发展
现代社会在开展环境保护以及污染物治理的阶段中研发出了多种类型的新技术，使环境污染问题能得到更为有效的处理，尤其是植物修复技术的出现，让环境保护工作质量得到进一步强化。而当前环保工作的一个关键重心就是保证相应地区生态环境的稳定、正常发展，因此在当代环保工作实行也需要植物修复技术的辅助。
1植物修复技术常见类型概述
在使用植物修复技术对各种环境污染问题进行处理的阶段中，需要技术人员处理好多方面的工作，由于植物修复技术涉及到了多个领域的知识，因此在进行修复的阶段中需要技术人员能综合运用多种知识，真正的让环境污染得到有效治理。由于社会中环保工作重视力度大、实行效果良好，因此现代植物修复技术也有了较大发展，出现了多种类型的修复技术，需要技术人员在实际使用中能结合实际环境进行科学选择，使植物能真正的得到有效修复。
1.1植物转化技术
在对于各种植物进行修复的阶段中，转化技术是较为常见的修复技术。这种植物转化技术在实际使用中主要利用了植物自身所具备的的转化作用，通过植物自身新陈代谢作用的发挥，将植物生长环境中存在的污染物完全处理掉，在这一阶段中植物处理方式可能是吸收或者是分解。而还有一些植物在对所处环境中污染进行处理的时候，还可能利用植物自身分泌物对污染物进行处理。在植物转化技术的实际运用中，通常会将这种技术运用到国内疏水类型环境中污染物治理当中，让环境当中的污染问题能得到有效治理。
1.2植物辅助类型生物修复技术
目前植物辅助类型的修复技术主要被用于重金属类型污染物的治理以及修复方面，让重金属元素的含量能不断降低，最终达到消除重金属对于环境产生的污染。从植物辅助类修复技术实际运用方式来看，这项技术主要利用率植物自身蒸发作用，将重金属从原本形态转变可挥发的状态，不断稀释污染地区当中重金属的浓度。从这项技术的实际使用效果来看，通过使用植物辅助类型的环境修复技术，能直接将土壤环境水环境当中的重金属类型污染物转移到大气环境当中，从达到降低污染地区污染物浓度的效果。
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第26题的答题情况
26题主要考查光合作用、细胞呼吸、生态工程原理等知识，侧重考查图表信息提取和分析以及在具体情境中运用生物学原理的能力。
26．（16分）污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃（PAHs）等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表。
（1）生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞 加强，
合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。
（2）有表可知，施用含生物质炭的污泥 ，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量 ，但生物质炭的输入 ，从而降低PAHs污染的风险。由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的
原理。
小题 答案
（2） 第1空 参考答案：使黑麦草叶绿素含量提高，促进光合作用的进行，有利于有机物的积累（4分）
补充答案：使黑麦草叶绿素含量提高（2分），促进光合作用的进行（1分），有利于有机物的积累(合成)/干重增加（2分） 小题 答案
（1） 第1空 参考答案：有氧呼吸（2分）
补充答案：呼吸（作用、速率）（1分）
错误答案：新陈代谢/吸收能力/通透性/光合作用（0分）
第2空 参考答案：ATP（2分）
补充答案：（蛋白质、有机质）、ATP（2分）
错误答案：有机物/载体蛋白（0分） 第2空 参考答案：增加（2分）
纳米氢氧化镁、黑麦草套种和丛枝菌根对萝卜Cd含量和土壤Cd化学形
基金项目：现代农业产业技术体系建设专项“现代农业大宗蔬菜产业技术体系专项”(CARS-23)；国家科技支撑计划项目“沿湖地区农业面源污染防
控与综合治理技术研究”(2007BAD87B10)。第一作者简介：杨聪，男，1997年出生，重庆合川人，本科，主要从事土壤重金属污染植物修复技术研究。通信地址：400715重庆市北碚区天生路2号
西南大学资源环境学院，E-mail：191965836@。通讯作者：徐卫红，女，1969年出生，重庆巴南人，教授，博士，主要从事植物营养与环境生态研究。通信地址：400715重庆市北碚区天生路2号西南
大学资源环境学院，E-mail：xuwei_hong@。收稿日期：2018-03-13，修回日期：2018-05-25。纳米氢氧化镁、黑麦草套种和丛枝菌根对萝卜Cd含量
和土壤Cd化学形态及微生物数量的影响
杨聪，陈胜伦，刘豫，金卓君，张春来，徐卫红
（西南大学资源环境学院，重庆400715）
摘要：采用大田试验研究了Cd污染土壤施加纳米氢氧化镁(nMg)、套种黑麦草和接种丛枝菌根真菌
(arbuscularmycorrhizalfungi,AMF)对萝卜和黑麦草Cd含量，土壤Cd形态及含量、土壤微生物数量的影
响。结果表明：与对照处理相比，“nMg”、“nMg+AMF”、“nMg+黑麦草”和“nMg+AMF+黑麦草”4个处
理，均不同程度降低了萝卜根和地上部Cd含量，降低幅度分别为32.5%~41.4%和13.7%~17.4%。与对
照相比，各处理土壤全Cd含量明显降低，降幅为7.3%~17.1%。土壤中Cd形态含量多少顺序为残渣态
(RES-Cd)>铁锰氧化态(FeMn-Cd)>碳酸盐态(CAB-Cd)>有机态(OM-Cd)>可交换态(EX-Cd)，接种丛枝
菌根真菌降低了土壤中的EX-Cd含量。种植黑麦草和接种丛枝菌根真菌后土壤细菌数量显著增多，放
线菌数量无显著变化。和对照相比，“nMg”、“nMg+AMF”、“nMg+黑麦草”和“nMg+AMF+黑麦草”4个
生物炭在土壤重金属和有机物污染修复中的应用研究进展
生物炭在土壤重金属和有机物污染修复中的应用研究进展
梁慧，李如美，朱钰晓，刘同金，李瑞娟，房锋∗ （山东省农业科学院植物保护研究所，山东济南２５０１００）
摘要 土壤中重金属和有机物污染既造成巨大经济损失，又严重威胁人类健康。生物炭作为来源广泛、制备简单，比表面积大、表面官能团丰富、孔隙结构发达的材料，被广泛应用于农业、生态修复和环境保护领域。从生物炭的来源与制备工艺、对污染物的吸附机理、影响因素以及在土壤重金属和有机物污染修复中的应用现状等方面进行了综述，同时对生物炭材料在土壤污染修复中的研究重点进行了展望，为生物炭在土壤污染修复中的应用提供参考。关键词 生物炭；重金属；有机物；土壤修复中图分类号 Ｘ５３ 文献标识码 Ａ 文章编号 ０５１７－６６１１（２０２４）０６－００１７－０４ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０５１７－６６１１．２０２４．０６．００４ 开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＢｉｏｃｈａｒｆｏｒＲｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌａｎｄＩｎｏｒｇａｎｉｃＰｏｌｌｕｔａｎｔｉｎＳｏｉｌＬＩＡＮＧＨｕｉ，ＬＩＲｕ⁃ｍｅｉ，ＺＨＵＹｕ⁃ｘｉａｏｅｔａｌ （ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｌａｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｊｉｎａｎ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２５０１００）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｎｄｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎｓｏｉｌｎｏｔｏｎｌｙｃａｕｓｅｓｈｕｇｅｅｃｏｎｏｍｉｃｌｏｓｓｅｓ，ｂｕｔａｌｓｏｓｅｒｉｏｕｓｌｙｔｈｒｅａｔｅｎｓｈｕｍａｎｈｅａｌｔｈ．Ｂｉｏｃｈａｒｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｗｉｄｅｒａｎｇｅｏｆｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｉｍ⁃ｐｌｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｌａｒｇｅｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ，ｒｉｃｈｓｕｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｓｏｕｒｃｅａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｂｉｏｃｈａｒ，ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｂｉｏｃｈａｒｉｎｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌａｎｄｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓｏｆｂｉｏｃｈａｒｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌｒｅ⁃ｍｅｄｉａｔｉｏｎｗａｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｃｈａｒｉｎｓｏｉｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ．Ｂｉｏｃｈａｒｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｇ⁃ｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｗｉｄｅｒａｎｇｅｏｆｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｉｍｐｌｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｌａｒｇｅｓｐｅｃｉｆ⁃ｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ，ｒｉｃｈｓｕｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｓｏｕｒｃｅａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｃｈａｒ，ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｂｉｏｃｈａｒｉｎｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌａｎｄｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓｏｆｂｉｏｃｈａｒｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｗａｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｃｈａｒｉｎｓｏｉｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｂｉｏｃｈａｒ；Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ；Ｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ；Ｓｏｉｌｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ
土壤修复技术介绍——植物修复技术
土壤修复技术介绍——植物修复技术
从20世纪80年代问世以来，利用植物资源与净化功能的植物修复技术迅速发展。所谓植物修复技术，指在不破坏土壤结构前提下利用自然生长或经过遗传培育筛选的植物对土壤中的污染物进行固定、吸收、转移、富集、转化和根滤作用，使土壤中的污染物得以消除或将土壤中的污染物浓度降到可接受水平的土壤修复方法。 植物修复技术包括利用植物超积累或积累性功能的植物吸取修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术;可被植物修复的污染物有重金属、农药、石油和持久性有机污染物、炸药、放射性核素等。
其中，重金属污染土壤的植物吸取修复技术在国内外都得到了广泛研究，已经应用于砷、镉、铜、锌、镍、铅等重金属以及与多环芳烃复合污染土壤的修复，并发展出包括络合诱导强化修复、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技术。
这种技术的应用关键在于筛选具有高产和高去污能力的植物，摸清植物对土壤条件和生态环境的适应性。近年来，中国在重金属污染农田土壤的植物吸取修复技术应用方面在一定程度上开始引领国际前沿研究方向。但是，虽然开展了利用苜蓿、黑麦草等植物修复多环芳烃、多氯联苯和石油烃的研究工作，但是有机污染土壤的植物修复技术的田间研究还很少，对炸药、放射性核素污染土壤的植物修复研究则更少。
植物修复技术不仅应用于农田土壤中污染物的去除，而且同时应用于人工湿地建设、填埋场表层覆盖与生态恢复、生物栖身地重建等。近年来，植物稳定修复技术被认为是一种更易接受、大范围应用、并利于矿区边际土壤生态恢复的植物技术，也被视为一种植物固碳技术和生物质能源生产技术;为寻找多污染物复合或混合污染土壤的净化方案，分子生物学和基因工程技术应用于发展植物杂交修复技术;利用植物的根圈阻隔作用和作物低积累作用，发展能降低农田土壤污染的食物链风险的植物修复技术正在研究。
表面活性剂在多环芳烃污染土壤修复中的应用
表面活性剂在多环芳烃污染土壤修复中的应用
随着今天社会经济的快速发展，环境污染越来越严重，其中，多环芳烃是土壤中存在的一种污染物质。多环芳烃是一种含有两个或多个苯环和苯环和脂肪环（通常达到六个环）的有机污染物，常见的多环芳烃有芘、菲和苯并芘等。多环芳烃分子内部结构稳定，难以降解，长时间在土壤中积累，会对生态环境造成不可逆的伤害。因此，多环芳烃污染土壤的修复一直是环境科学领域关注的热门研究课题。
在众多修复技术中，表面活性剂技术因其亲水性或疏水性而引起了广泛关注，已成为一种潜在的低成本和高效的修复技术。表面活性剂是一种化学物质，具有吸附性、分散性、渗透性和表面张力降低等特性，可以在水和油、水和空气、水和土壤的接触面上显著降低表面张力，从而促进油和水、水和空气、水和土壤之间的混合，从而改善污染物迁移行为。此外，表面活性剂通过提供生境条件，可以对生物种群产生较强的影响，从而加速土壤中有机污染物的降解。
表面活性剂在多环芳烃污染土壤修复中的应用主要包括两种方法：增强萃取和增强生物可降解。增强萃取主要是通过表面活性剂的分散、渗透和增溶等作用，将固体中的污染物转移到液相中，并将其从土壤中移除。而增强生物可降解主要是通过表面活性剂的微生物刺激作用促进土壤中的微生物群落生长，从而促进多环芳烃的生物降解。下面分别具体介绍这两种方法的原理和应用情况。
一、增强萃取
增强萃取主要包括微乳液萃取、乳化液萃取和胶束萃取等方法。
微乳液萃取是一种使用表面活性剂和有机溶剂组成的微乳液来分离污染物的方法。它通常用于分离具有良好疏水性的多环芳烃。微乳液的构成在很大程度上取决于表面活性剂的类型和浓度、选择的有机溶剂和环境条件。微乳液的常见结构是由水、表面活性剂和有机溶剂三部分构成，其中，表面活性剂的分散能力使其能够分散在水中，有机溶剂的相容性使其能够溶解在表面活性剂中。对于污染物的萃取，微乳液中的表面活性剂会包围污染物分子并形成胶束，从而将污染物转移到有机相中。微乳液萃取的优点是可以获得疏水性较好的多环芳烃，但是需要高质量的表面活性剂和有机溶剂，成本较高。
土壤修复技术介绍-植物萃取技术
土壤修复技术介绍——植物萃取技术
1、技术原理：植物萃取技术是一种以植物忍耐、分解或超量积累某些化学元素的生理功能为基础，利用植物及其共存微生物体系来吸收、降解、挥发和富集环境中污染物的治理技术。根据其作用过程和机理，植物萃取技术可分为植物稳定、植物提取、植物挥发和根系过滤四种类型。该技术具有修复成本低、过程简单，且环境友好的优点，但修复周期普遍较长。
植物可以吸取容易挥发的六价铬等重金属（汞、硒等）、农药、石油、持久性有机物、炸药以及放射性核素等。同时，在土壤中添加EDTA、有机酸等螯合剂可以促进植物对于六价铬等重金属的吸收。六价铬等重金属污染土壤的植物吸取修复技术在国内外都得到了广泛研究，已经应用于砷、镉、铜、锌、镍、铅等六价铬等重金属以及多环芳烃复合污染土壤的修复，并发展出包括络合诱导强化修复、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技术。
2、技术特点：植物萃取技术与物理和化学修复技术相比具有成本低、效率高、无二次污染、不破坏植物生长所需的土壤环境等特点，非常易于就地处理污染物，操作方便。修复植物对环境的选择性强，很难在特定的环境中利用特定的植物种；气候或是季节条件会影响植物生长，减缓修复效果，延长修复期；修复技术的应用需要大的表面区域；一些有毒物质对植物生长有抑制作用，因此植物修复多只用于低污染水平的区域。有毒或有害化合物可能会通过植物进入食物链，所以要控制修复后植物的利用。污染深度不能超过植物根之所及。这种技术的应用关键在于筛选具有高产和高去污能力的植物，摸清植物对土壤条件和生态环境的适应性。近年来，中国在六价铬等重金属污染农田土壤的植物吸取修复技术应用方面，在一定程度上开始引领国际前沿研究方向。但是，虽然开展了利用苜蓿、黑麦草等植物修复多环芳烃、多氯联苯和石油烃的研究工作，有机污染土壤的植物修复技术的田间研究还很少，对炸药、放射性核素污染土壤的植物修复研究则更少。植物修复技术不仅应用于农田土壤中污染物的去除，而且同时应用于人工湿地建设、填埋场表层覆盖与生态恢复、生物栖身地重建等。
菲对黑麦草根系几种低分子量分泌物的影响
牛态环境２００８，ｌ ７（２）：５７６－５７９ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｌ１ｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｅｅｓｃｉ．ＣＯＩｎ Ｅ－ｍａｉｌ：ｅｄｉｔｏｒ＠ｊｅｅｓｃｉ．ｃｏｍ 菲对黑麦草根系几种低分子量分泌物的影响 谢明吉，严重玲 ，叶菁 厦门大学生命科学学院污染生态学实验室，福建厦门３６１００５ 摘要：有机污染的植物修复过程｝ｊ植物根系分泌密切相关，近年来，对于持久性有机污染多环芳烃的植物修复研究得到了很 大发展，但对于多环芳烃污染下植物根系分泌物的研究很少。该实验以多年牛黑麦草（Ｌｏｌｉｕｍ ｐｅｔｅｎｎｅ Ｌ．）为供试材料，以 营养液栽培方式研究＿ｒ在多环芳烃菲处理下，黑麦草根系对几利ｔ低分子量有机物的分泌情况。研究结果 示，黑麦草根系分 泌有机酸、总糖以及氨基酸的最都随菲质量浓度的Ｊ 升而变化。黑麦草根系分泌的低分子有机酸辛要为草酸，在菲处理下， 低分子有机酸的组成无明 变化，但含量随菲质量浓度ｌ 升而提高（ｎｌ１对照时的２．３３ ｍｇ・ｇ ＦＷ升高至８ ｍｇ’ ‘时的４．７５ ｍｇ．ｇ ＦＷ）；总糖和氨基酸含最均随菲质量浓度ｌ：升出现先升高后下降的趋势，但是最高值ｌＪｊ现的菲质量浓度不同，从含量 ｌ：来看，有机酸是黑麦草根系低分子量分泌物的丰要部分。结合其它研究结果分析，植物分泌的有机酸可能在加速多环芳烃 清除中发挥ｒ重要作川。 关键词：菲；根系分泌物；有机酸；糖类；氩基酸 中图分类号：ｘｌ７１．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ６７２—２ｌ７５（２００８）０２．０５７６．０４ 多环芳烃是一类受到广泛关注的持久性 有机污染物，由于其显著的致癌致畸变效应， ｌ６种多环芳烃被美国环保署列为首要的污染 物。同时，有关多环芳烃在环境中的迁移规律、 多环芳烃污染的修复治理等课题吸引了众多 研究者。 近几十年来，多环芳烃的植物修复研究得 到了很大的发展，很多研究者开展了相关的Ｔ 作【Ｊ Ｊ。已有的研究结果显示：植物的存在能够加 快土壤中多环芳烃的去除【６－７】，但是由于多环芳烃 的高疏水性，植物直接吸收和积累作用在多环芳 烃的修复中作用并不大【４．８－９】，而根系分泌物可能 在加速多环芳烃的清除中发挥了很大的作用。然 而，目前对于多环芳烃污染下植物根系分泌物的 研究很少。 低分子量分泌物是植物根系分泌物的重要组 成部分，其与重金属胁迫以及营养缺乏等因素的 关系已经得到了深人的研究，但多环芳烃对根系 低分子量分泌物的影响仍未见报道。因此，本实 验选取环境中广泛存在的菲作为多环芳烃的代 表，以多环芳烃修复研究中常用的黑麦草为材料 研究了多环芳烃胁迫下植物根系低分子量分泌物 的变化情况。 １材料和方法 １．１供试材料 供试植物为多年生黑麦草（Ｌｏｌｉｕｍ ｐｅｒｅｎｎｅ Ｌ．），品种商品名为风凰（ｐｏｌｉｍ） １．２试验设计 １．２．１ 黑麦草的水培试验 黑麦草种子经３％过氧化氢溶液消毒２０ ｍｉｎ，用蒸馏水冲洗干净后浸泡于烧杯中吸胀ｌ６ ｈ，然后转人培养』ⅡＬ中催芽，经过催芽的种子放人 温室中进行育苗，预培养１５ ｄ左右，选择长势一 致的植株转入烧杯中。移苗后的植株先用蒸馏水 缓苗２ ｄ后，更换为半量Ｈｏｇｌａｎｄ’ｓ营养液，再培 养３ ｄ后进行染毒处理。 １．２．２水培染毒 菲（ＰＨＥ）（＞９７％，购于Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．）先用 甲醇溶解为母液，使用时将母液按比例加人配置 好的半量Ｈｏｇｌａｎｄ’ｓ营养液中，使培养液中菲的 质量浓度分别为ｌ、２、４、８ｍｇ－Ｌ～，同时调节培 养液中甲醇的质量分数均为０．１％，为排除助溶剂 甲醇对植物的影响，另设只含有０．１％甲醇的培养 液对照。配置好的培养液调节ｐＨ至５．５，并在超 声波清洗仪中处理２ ｈ，使液体得到充分的混匀， 处理时注意保持水浴温度低于４０℃。每只烧杯内 盛装３００ ｍＬ培养液，烧杯用锡纸包裹避光以防 止菲的光降解。每天补充营养液维持液面高度。 １．２．３根系分泌物的收集 幼苗染毒处理６ ｄ后，将幼苗由处理液中移 出，用超纯水洗去根表面吸附的物质，同时小心 去除胚乳，注意不要伤根，小心吸去根表面的水 份，将根浸人装有５ ｍＬ超纯水的小管中，每管 均放人ｌ０株苗，根部避光，置于光照培养室中 基金项目：国家自然科学基金项目（３０５３０１５０；４０６７３０６４；３０４７０３０１）；国家自然科学基金委重大国际合作研究项目（３０７１０１０３９０８）；福建省高 校创新团队培育计划 作者简介：谢明吉（１ ９８０一），女。博士研究生，主要研究方向为污染生态学。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｍｊｊｉａｎｄａｎ＠ｙａｈｏｏ．ｔｏｍ．ｃｎ 收稿日期：２００７．１１－２１
垫土法植物修复石油污染土壤的试验研究
团
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２～５４２５．２０１３．０３．０２４ ２０１３，ＶｏＩ．３０ Ｎｏ．３亿 与壁物Ｚ程 Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
垫土法植物修复石油污染土壤的试验研究
赵敏 。张海玲 ，杨 琴 。冀仲伦 。王京秀 。张忠智 。陈 荣 。陈 啸
（１．中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西西安７１００１８；２．中国石油大学（北京）重质油国家
重点实验室，北京１０２２４９；３．北京中科润石油技术服务有限公司，北京１０００００）
摘 要：进行了紫花苜蓿、白三叶、黑麦草和苇状羊茅在不同浓度石油污染土壤中的存活率实验、石油降解实验和在 水培养条件下的根部生长观察实验。并采用垫土法对高浓度石油污染土壤进行了１２０ ｄ的植物修复实验。结果表明，禾 本类植物黑麦草和苇状羊茅比豆科类植物紫花苜蓿和白三叶更适于石油污染土壤的修复；垫土法可使植物种子发芽生 根．增强了植物对石油污染的抗胁迫能力，但植物产生了大量高毒性的芳烃代谢产物，对根际微生物产生毒害。因而芳烃 组分降解效率低；禾本类植物明显优于豆科类植物，在一定程度上更适合修复高浓度石油污染土壤。 关键词：垫土法；植物修复；石油污染土壤；石油降解 中图分类号：Ｘ ５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—５４２５（２０１３）Ｏ３—００９Ｏ—Ｏ５
植物修复是利用植物来固定、修复、减少或复原被 污染的土壤、沉积物、地表或地下水［１ ］。在油污场地 栽种植物进行修复涉及到一个重要的因素，即植物必 须能够存活。在种植前，发芽试验可用来判断植物是 否能成功用于修复试验［ 。例如，Ｋｒｕｇｅｒ等 测试了
４种草类植物（苇状羊茅，多年生黑麦草，Ｒｅｌｉａｎｔ硬羊 茅和拿骚肯塔基牧草）种子在每千克土含有２２０ ｍｇ
多环芳烃和２６ ｍｇ多氯联苯的土壤中的发芽率，结果 表明苇状羊茅的发芽率最高；Ｗｉｌｔｓｅ等［ 发现苜蓿种
黑麦草对苯并[a]芘污染土壤的根际修复及其酶学机理研究
农业环境科学学报２００７，２６（２）：５２６—５３２ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｏ－Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ
黑麦草对苯并［ａ］芘污染土壤的根际修复
及其酶学机理研究
刘世亮１２，骆永明２２，４，丁克强 ，李 华 ，吴龙华ｚ３
（１．河南农业大学资源与环境学院，河南郑州４５０００２；２．中国科学院南京土壤研究所土壤和环境生物修复研究中心，江苏南京 ２１０００８；３．土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国南京土壤研究所），江苏南京２１０００８；４．中国科学院研究生院，北京 １０００４９）
摘要：采用室内盆栽试验方法，研究了黑麦草（Ｌｏｌｉｕｍ ｍｕｌｔｉｆｌｏｒｕｍ Ｌ．）对多环芳烃苯并【ａ］芘污染土壤的修复作用。结果表明，土壤 中苯并【ａ］芘的可提取态浓度随着时间延长而逐渐减少，黑麦草加快了土壤中可提取态苯并［ａ］芘浓度的减少，提高了苯并［ａ】芘在土 壤中的降解率，在１、１０、５０ ｍｇ・ｋ 苯并【ａ］芘处理浓度下，黑麦草生长土壤中苯并【ａ］芘的降解率分别达９Ｏ．３％、８７．５％、７８．６％；而没 有黑麦草生长土壤中苯并【ａ 的降解率则为７９．３％、６６＿４％、５５．６％。黑麦草根系增强了土壤中多酚氧化酶和脱氢酶的活性以及增加 土壤中微生物碳的含量，从而提高植物对苯并［ａ】芘的降解率。植物的地上部也可积累少量苯并［ａ］芘，但植物对苯并【ａ磁的吸收不是 黑麦草对其修复的主要机制。土壤自身具有修复苯并【ａ１芘的潜能，种植黑麦草具有强化土壤修复苯并【ａ】芘污染的作用。 关键词：植物修复；黑麦草；多环芳烃；苯并【ａ 中图分类号：Ｘ１７３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—２０４３（２００７）０２—０５２６—０７
Ｒｈｉｚ￣ｓｐｈｅｒｅ Ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｂｅｎｚｏ［ａ］ｐｙｒｅｎｅ－ｅｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ Ｓｏｉｌ ｂｙ Ｇｒｏｗｉｎｇ Ｒｙｅｇｒａｓｓ ＬＩＵ Ｓｈｉ—ｌｉａｎｇｕ．ＬＵＯ Ｙｏｎｇ－ｍｉｎ ．ＤＩＮＧ Ｋｅ－ｑｉａｎｇ；，ＬＩ Ｈｕａ２，ＷＵ Ｌｏｎｇ－ｈｕａ￣ ｆ１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｈｅｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｂｉｏｒｅｍｅｄｉａ— ｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｒｅ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００８，Ｃｈｉｎａ；３ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００８，Ｃｈｉｎａ；４ Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｎｚｏ［ａｌｐｙｒｅｎｅ［Ｂ［ａ］Ｐ］ｉｓ ｏｎｅ ｋｉｎｄ ｏｆ ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ［ＰＡＨｓ］ｔｈａｔ ｃａｎ ｃａｕｓｅ ｃａｎｃｅｒ，ａｎｄ ｌｉｓｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｂｙ ＥＰＡ ＵＳＡ．Ｂ［ａｌＰ，ａｓ ａ ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｃｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｉｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆｏｃｕｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｏｎ ｉｔｓ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｂｙ ｍｉｃｒｏｒｇａｎ ｉｓｍｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｏｆＢ［ａ］Ｐｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｓｏｉｌｂｙｒｙｅｇｒａｓｓ（Ｌｏｌｉｕｍｍｕｌ￣ｆｌｏｒｕｍＬ）．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂ［ａ］Ｐ ｉｎ ｓｏｉｌ ｗａｓ ｒｅｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ ｔｉｍｅ ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ，ｒｙｅｇｒａｓｓ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｅ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅ Ｂ［ａ］Ｐ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａ－ ｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆＢ［ａ］Ｐ ｉｎ ｓｏｉｌ．Ｕｎｄｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｏｆ １，１０ ａｎｄ ５０ ｍｇ＇ｋｇ～Ｂ［ａ］Ｐ，ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ ｏｆＢ［ａ］Ｐ ｗｉｔｈ ｒｙｅｇｒａｓｓ ｗｅｒｅ ９０．３％，８７．５％ａｎｄ ７８．６％，ｗｈｉｌｅ，ｗｈｉｃｈ Ｗｅｒｅ ７９＿３％，６６＿４％ａｎｄ ５５．６％，ｗｉｔｈｏｕｔ ｒｙｅｇｒａｓｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｒｙｅｇｒａｓｓ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｔｈｅ ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌ ｏｘｉｄａｓｅ ａｎｄ ｄｅｈｙ— ｄｒｏｇｅｎａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ，ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ，ＳＯ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ Ｂ【ａ］Ｐ．Ｔｈｅ ｓｈｏｏｔ ｏｆ ｒｙｅｇｒａｓｓ ｃｏｕｌｄ ａｃ— ｃｕｍｕｌａｔｅ ｔｒａｃｅ ｏｆ Ｂ［ａ］Ｐ，ｂｕｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ Ｂ［ａｌＰ ｂｙ ｐｌａｎｔ ｗａｓ ｎｏｔ ｍａｉｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｏｒ ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂ［ａ］Ｐ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｓｏｉｌ．Ｓｏｉｌ ｉｔｓｅｌｆ ｐｏｓ— ｓｅｓｓｅｄ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｔｏ ｒｅｍｅｄｉａｔｅ Ｂｔａ］Ｐ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｓｏｉｌ，ａｎｄ ｒｙｅｇｒａｓｓ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｃｏｕｌｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ ｔｈｅ ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ Ｂｔａ］Ｐ ｃｏｎｔａｍｉ— ｎａｔｅｄ ｓｏｉｌ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｙｔｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ；ｒｙｅｇｒａｓｓ；ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ（ＰＡＨｓ）