解磷菌改良典型重金属污染土壤的应用研究

发布时间：2020-05-29 02:24

【摘要】：重金属是土壤污染的主要原因之一。对土壤造成的影响主要有三个方面,第一是土壤微生物多样性变差,第二是土壤肥力下降,第三是土壤板结严重。这些影响严重危害了粮食的产量和安全,成为现代农业亟待解决的问题。针对以上问题,开展了微生物方法改良重金属污染土壤研究,筛选出高效解磷菌;确定了廉价的碳源氮源,使微生物的稳定存在,改善土壤微生物结构;确定了解磷菌的溶磷能力,提高了土壤肥力,促进了植物生长;钝化了重金属,减小了重金属的危害。这些为大规模改善土壤重金属污染问题提供了理论基础和参考依据。本文从河南省某地的农作物根际土根际,经过分离、筛选、鉴定,16SrDNA和同源性分析鉴定出六株解磷菌,分别为Bacillusmegaterium、Brevibacterum sp.、Bacillus cereus、Acinetobacter sp.、Paenibacillus cineris、Paenibacillus sp.,其无机磷溶解能力在103.45 mg/L～154.79 mg/L。以葡萄糖、植物淀粉、蔗渣分别作为碳源,50天后其解磷能力为76.02 mg/L、109.36 mg/L、44.22 mg/L。以大豆豆粉、尿素、硫酸铵作为氮源,50天后其解磷能力为34.11 mg/L、211.98 mg/L、299.44 mg/L。以高通量的手段分析50天微生物菌群结构的变化,结合溶磷能力,确定植物淀粉、硫酸铵作为碳源、氮源来改善土壤微生物菌群结构。盆栽实验用来证明解磷菌用于改良土壤的肥力,促进植物的生长。经过60天的盆栽实验,解磷菌条件相对于对照组,植物的全长、地上部分长度、干重、湿重及植物总磷都有明显的差异。其中地上部分的增长率为30.53%,干重的增长率为43.28%。解磷菌相对于对照组有效促进了磷的吸收,根的磷含量增长率为34.06%,地上部分的磷含量增长率为8.04%。在模拟重金属污染的液态环境中,解磷菌用于重金属的钝化,相对于无菌条件,重金属 Cu、Pb、Zn 和 Cd 去除率提高了 30.62%、48.90%、6.41%和 19.72%。用解磷菌和有机酸分别复溶钝化产物,铅几乎不能再复溶,铜、锌、镉有微量的复溶,但相比于钝化量,复溶量较少。对比发现,复溶的原因是有机酸的作用导致的。
【图文】：

现场采集,土壤,磷矿粉

年的磷肥强化改性。分别采集玉米、花生、豆角、红薯、杨树等植物的根际土壤逡逑［４９＇５Ｇ］，用抖土法将采集到的土壤样品保存于无菌的自封袋种，立即带回实验室封逡逑存于４邋°Ｃ的冰箱中，备用。现场采集的土样如图２．１所示。逡逑ｍｍ逡逑图２．１实验土壤现场采集图逡逑植物种植的土壤来源于北京市某地的草坪用土和菜地用土，将采集的土壤带逡逑回实验室混合均匀后，在恒温干燥箱中以９０邋°Ｃ的温度干燥２４小时，干燥后的土逡逑壤，过３邋ｍｍ筛，，去除里面较大颗粒和石子，备用。逡逑２．１．２实验磷矿粉逡逑实验所用的磷矿粉来源于广西某磷矿，对其进行了化学多元素分析。元素以逡逑氧化物计，含量如表２．１所示逡逑表２．１磷矿粉元素分析结果逡逑元素逦ＣａＯ逦Ｐ２Ｏ５逦ＭｇＯ逦Ｓｉ０２逦Ｆ逦Ｓ０３逦ＡＩ２Ｏ３逡逑含量／％逦６１．７５逦２４．９５逦８．５７逦１．９０逦１．２６逦０．５７逦０．３７逡逑１０逡逑

标准使用液,波长,吸光度,注入比

定容至２５邋ｍＬ，充分摇匀。显色１５分钟后，注入比色皿中，以浓度０为作逡逑参比，在８３３邋ｎｍ波长下测量其吸光度Ａｂｓ［５８］。以吸光度和磷浓度，分别为纵坐逡逑标和横坐标，绘制磷标准曲线，如图２．３所示。其拟合的求浓度的方程为，逡逑Ａｂｓ＝Ｋｌ＊ｆ（Ｃ）＋Ｋ０，其中邋Ｋ０＝－０．０２４２３，Ｋ１＝０．６７６０３。拟合度ＳＲＡ２＝０．９９９１。解磷逡逑菌作用下的溶液磷浓度的测试方法和上述方法一致。逡逑１６逡逑
【学位授予单位】：北京有色金属研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X53;X172

【参考文献】