镉、土霉素复合污染土壤的植物—微生物联合修复及其强化措施研究

发布时间：2017-04-29 18:15

  本文关键词：镉、土霉素复合污染土壤的植物—微生物联合修复及其强化措施研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着污水灌溉,畜禽粪便施入农田,大量抗生素和重金属在土壤中共存并相互作用,对环境及人类健康造成威胁,其治理与修复迫在眉睫。本实验针对抗生素-重金属复合污染土壤修复中存在的问题,以土霉素和镉为目标污染物,采用紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)、孔雀草(Tagetes patula L.)为修复植物,并接种筛选出的土霉素高效降解菌,开展抗生素与重金属复合污染土壤的植物-微生物联合修复研究,辅以适宜的肥料、螯合剂、有机酸等强化措施,寻求一种修复效率高、改善土壤生态环境、且成本低廉的该类污染土壤修复途径,现取得研究结果如下:1、从鸡粪堆肥样品中筛选出两株土霉素高效降解菌,经鉴定分别为细菌紫金牛叶杆菌(Phyllobacterium-myrsinacearum)和真菌胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)。两株菌单一、复合处理条件下对土霉素均有良好的降解作用,细菌、真菌、混合菌的降解率分别为58.9%、62.9%、71.1%,最佳降解时间为8-12h,最佳接种量为10mL。2、土霉素、镉均会抑制植物生长,生物量随污染物浓度升高而下降。污染物含量最高,未添加降解菌的11号,23号处理生物量最小,总干重分别为3.087g、3.086g。加入降解菌能够显著提高植物生物量。土霉素含量增加,植物对镉的富集量下降,加入降解菌可提高镉富集量、富集系数。20号处理中,孔雀草对镉的富集系数最高,达到4.30,总富集量最大,为108.259mg/kg,已经超过镉超积累植物临界含量。降解菌对土霉素降解效果显著,降解率随污染物含量增加而降低,当土霉素含量分别为5mg/kg、30mg/kg时,最高降解率分别为70.6%、59.3%。综合比较,孔雀草对镉富集能力、土霉素降解能力均优于紫茉莉。3、肥料可提高植物生物量,硫酸铵处理提高最突出,总干重为4.940g。螯合剂降低生物量,乙二胺四乙酸(EDTA)处理中生物量最低,总干重为3.614g,有机酸能促进植物生长,效果不显著。就镉富集总量而言,8种强化措施的处理效果为:硫酸铵≈氯化钾EDTA酒石酸草酸磷酸二氢钙NTA柠檬酸对照。硫酸铵和氯化钾处理效果最好,总富集量分别为93.939mg/kg、91.209mg/kg。肥料可促进降解菌降解率,硫酸铵处理降解率最高,为71.14%。螯合剂降低降解率,氨基三乙酸(NTA)处理降解率最低,为47.46%,酒石酸和柠檬酸处理中,降解菌的降解率提高显著,分别为60.55%、65.99%,草酸作用效果不显著。综合比较选用硫酸铵强化效果最佳。
【关键词】：镉 土霉素 联合修复 强化措施
【学位授予单位】：沈阳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;X17
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-25
• 1.1 抗生素11-15
• 1.1.1 抗生素简介11
• 1.1.2 抗生素对环境及人体的危害11-12
• 1.1.3 国内外抗生素使用及污染现状12-14
• 1.1.4 抗生素在土壤环境中的迁移转化14-15
• 1.2 重金属15-17
• 1.2.1 重金属简介15
• 1.2.2 重金属对环境及人体的危害15-16
• 1.2.3 国内外重金属污染现状16-17
• 1.2.4 土壤中重金属的迁移转化17
• 1.3 土壤中重金属镉的污染及危害17-18
• 1.4 土壤中抗生素与重金属复合污染18-19
• 1.5 植物-微生物联合修复镉、土霉素复合污染土壤19-20
• 1.6 植物-微生物联合修复强化措施研究进展20-22
• 1.7 研究意义及内容22-25
• 1.7.1 研究意义22-23
• 1.7.2 研究内容及技术路线23-25
• 第2章 土霉素高效降解菌的筛选纯化与鉴定25-33
• 2.1 材料与方法25-29
• 2.1.1 鸡粪堆肥样品来源25
• 2.1.2 药品及试剂25
• 2.1.3 仪器及其它25-26
• 2.1.4 试剂配制26-27
• 2.1.5 液体培养基中土霉素提取方法27
• 2.1.6 土壤中土霉素提取方法27
• 2.1.7 土霉素测定方法（高效液相色谱法）27-28
• 2.1.8 土霉素高效降解菌的筛选、纯化及鉴定28
• 2.1.9 土霉素高效降解菌的降解效果28-29
• 2.2 结果与分析29-32
• 2.2.1 土霉素高效降解菌筛选、纯化与鉴定结果29-30
• 2.2.2 土霉素高效降解菌降解效果测定结果30-31
• 2.2.3 接种量对于菌株降解效果的影响31-32
• 2.3 小结32-33
• 第3章 土霉素、镉复合污染土壤的植物-微生物联合修复33-50
• 3.1 材料与方法33-35
• 3.1.1 实验原料33-34
• 3.1.2 主要试剂34
• 3.1.3 设备及其它34
• 3.1.4 样品中镉、土霉素提取及测定方法34
• 3.1.5 数据处理34
• 3.1.6 植物-微生物联合修复实验34-35
• 3.2 结果分析35-48
• 3.2.1 不同处理对紫茉莉、孔雀草生物量的影响35-43
• 3.2.2 不同处理下紫茉莉、孔雀草对镉的富集43-47
• 3.2.3 不同处理下土霉素的降解效果47-48
• 3.3 小结48-50
• 第4章 土霉素、镉复合污染土壤植物-微生物联合修复的强化措施研究50-57
• 4.1 材料与方法50-52
• 4.1.1 实验原料50-51
• 4.1.2 主要试剂51
• 4.1.3 仪器及设备51
• 4.1.4 测定方法51
• 4.1.5 数据处理51
• 4.1.6 植物-微生物联合修复强化措施实验51-52
• 4.2 植物-微生物联合修复强化措施结果分析52-55
• 4.2.1 不同强化措施处理对孔雀草生物量的影响52-53
• 4.2.2 不同强化措施处理对孔雀草富集镉的影响53-54
• 4.2.3 不同强化措施处理中土霉素降解情况54-55
• 4.3 小结55-57
• 第5章 结论57-58
• 参考文献58-66
• 在学期间研究成果66-67
• 致谢67-68

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本文编号：335376