CN102601102A - 菌根真菌-植物-降解菌修复高浓度石油污染土壤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种菌根真菌-植物-降解菌修复高浓度石油污染土壤的方法，具体步骤为，在高浓度石油污染土壤中接种摩西球囊霉菌或地表球囊霉菌等丛枝菌根真菌菌剂和石油烃降解菌液体混合菌剂，并种植菌根真菌共生植物三叶草和玉米，生长90-125天，收获大生物量玉米植物体集中焚烧即可。本发明的优点在于建立了菌根真菌-植物-降解菌复合共代谢***，一方面，菌根真菌与植物形成互惠互利共生体，帮助植物吸收营养和水分，促进植物生长，提高其对高浓度石油污染物的抗逆性；另一方面，菌根真菌作为异养微生物，将石油烃作为外源碳分解并加以利用；此外，菌根真菌和植物根细胞的分泌物为外源石油烃降解菌提供了营养物质，进而提高其对石油烃的降解效率。
Description
技术领域
本发明涉及污染土壤修复技术领域，具体涉及一种菌根真菌-植物-降解菌修复高浓度石油污染土壤的方法。
背景技术
中国是世界上石油生产和消费的大国，然而随之而来的是日益严重的土壤石油污染问题。由于石油的储存和运输、石油冶炼、泄漏事故、含油污水灌溉等原因，石油污染土壤逐年增加；据报道，我国每年约有6×105t石油经跑、冒、滴、漏等途径进入环境，造成土壤污染；此外，每口产油井的污染面积多达500m2，且产油地区原油污染面积还在逐年扩大，在一些油田的重污染区，土壤原油含量高到1×104mg/kg，远远超出土壤所能承受的临界限200mg/kg，污染地区的土壤生态***遭到严重破坏，因此高浓度石油污染土壤的修复问题迫在眉睫。
目前，石油污染土壤的修复方法，可以大致分为物理法、化学法和生物法等。而生物修复技术应用前景最为乐观，可原位处理，且成本低，无二次污染，而单一的微生物、植物或植物-微生物等生物修复方法均因为生物难以忍受高污染的环境，而出现微生物繁殖或植物生长缓慢的现象，进而导致短时间内降解效率低的问题；那么，生物能忍受污染物并能在污染环境中快速生存和生长便成了生物修复污染环境的基础。植物的生长很大程度上由根系接触的土壤数量和所吸收的营养物质量而决定，丛枝菌根真菌对土壤中的污染物具有较强的耐性，能够增加根系分泌物改善土壤结构，并具有降解和转移环境污染物的特点，可与植物形成菌根共生体，而其延伸的菌丝可增加植物根系与土壤的接触面，促进植物对营养的吸收，此外，丛枝菌根真菌作为异养微生物，可将有机污染物作为外源碳分解为简单的有机物和碳水化合等并加以利用；丛枝菌根真菌分解污染物所得到的营养物和植物根细胞的分泌液所构成的分泌物为外源性石油烃降解菌提供了营养和能源，促进了石油烃降解菌的繁殖进而提高其对石油烃的降解效率。
发明内容
本发明针对高浓度石油污染土壤，提供一种菌根真菌-植物-降解菌复合修复的方法。
本发明目的通过以下技术方案来实现。
一种菌根真菌-植物-降解菌修复高浓度石油污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在石油污染土壤中接种丛枝菌根真菌菌剂；
(2)在石油污染土壤中播种三叶草和玉米；
(3)在三叶草和玉米的根际处接种石油烃降解菌菌剂；
(4)待生长90～125天后，收获玉米的植物体集中焚烧。
所述丛枝菌根真菌菌剂为含有摩西球囊霉菌(Glomus mosseae)或地表球囊霉菌(Glomusversifome)孢子和菌丝的沙土菌剂，接种比例为每2.0kg石油污染土壤加入丛枝菌根真菌菌剂60g。
所述石油烃降解菌菌剂为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、假产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalkaligenes)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和白腐菌(Phanerochate chrysosporium)按体积比1∶1∶1∶1所组成的混合液体菌剂。
所述石油污染土壤中石油烃含量为1×103～1×104mg/kg。
所述石油烃降解菌菌剂的接种比例为每2.0kg石油污染土壤加入石油烃降解菌菌剂200ml；
本发明相对于现有技术所具有的优点及有效效果：
本发明建立了菌根真菌-植物-降解菌复合共代谢***，在此***中，丛枝菌根真菌与植物形成互惠互利的共生体，菌根真菌形成的外生菌丝网络，可增加根与土的接触量，帮助植物从土壤中吸收矿质营养和水分，促进植物生长，提高植物对高浓度石油烃的抗逆性；丛枝菌根真菌作为异养微生物，可将有机污染物作为外源碳分解为简单的有机物和碳水化合等并加以利用；此外，丛枝菌根真菌分解污染物所得到的营养物和植物根细胞的分泌液所构成的分泌物为外源石油烃降解菌提供了营养和能源，进而提高其对石油烃的降解效率。
另外本发明共代谢***适用于高浓度石油污染的土壤，石油烃含量在1×103～1×104mg/kg之间；解决了高浓度石油污染土壤中，植物定植难、生长缓慢和修复效率低(10-20％)等问题，本***在一个修复期内的修复效率可达45％～65％。
具体实施方式
实例中所用丛枝菌根真菌菌剂，是利用购自“中国丛枝菌根真菌种质资源库(BGC)”菌种和三叶草、干河沙在温室内扩繁所得。
实例中所用的石油烃降解菌菌剂为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、假产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalkaligenes)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和白腐菌(Phanerochate chrysosporium)按体积比1∶1所组成的混合液体菌剂，单一的纯菌种均购于中国普通微生物菌种保存管理中心。
实例1：称取石油烃含量为1998.6mg/kg的石油污染土壤2.0kg装于花盆中，混入摩西球囊霉菌(Glomus mosseae)菌剂60g，调节土壤含水率在50％，静置过夜。三叶草和玉米种子经10％H2O2表面消毒和催芽后，播于已接种丛植菌根真菌的土壤中，播种量为15粒三叶草和5粒玉米/盆，待其出芽至三叶期时进行间苗，每盆留8株三叶草，2株玉米，同时在植物根际处接种石油烃降解菌菌剂，菌剂用量每盆200ml，而后采用普通农作物的管理方式；124天后采集土壤和玉米植物样品进行分析，评价修复效果。
研究结果表明，经过124天的培养，与对照处理相比，复合***下土壤中的石油烃降解率明显提高，可达到62.1％。
实例2：称取石油烃含量为1998.6mg/kg的石油污染土壤2.0kg装于花盆中，混入地表球囊霉菌(Glomus versifome)菌剂60g，调节土壤含水率在50％，静置过夜。三叶草和玉米种子经10％H2O2表面消毒和催芽后，播于已接种丛植菌根真菌的土壤中，播种量为15粒三叶草和5粒玉米/盆，待其出芽至三叶期时进行间苗，每盆留8株三叶草，2株玉米，同时在植物根际处接种石油烃降解菌菌剂，菌剂用量每盆200ml，而后采用普通农作物的管理方式；124天后采集土壤和玉米植物样品进行分析，评价修复效果。
研究结果表明，经过124天的培养，与对照处理相比，复合***下土壤中的石油烃降解率明显提高，可达到63.05％。
实例3：称取两份石油烃含量为9860mg/kg的石油污染土壤各2.0kg分别装于两个花盆中，分别混入摩西球囊霉菌(Glomus mosseae)和地表球囊霉菌(Glomus versifome)菌剂60g，调节土壤含水率均在50％，静置过夜。三叶草和玉米种子经10％H2O2表面消毒和催芽后，播于已接种丛植菌根真菌的土壤中，每盆的播种量为15粒三叶草和5粒玉米，待其出芽至三叶期时进行间苗，每盆留8株三叶草，2株玉米，同时在植物根际处接种石油烃降解菌菌剂，菌剂用量每盆200ml，而后采用普通农作物的管理方式；124天后采集土壤和玉米植物样品进行分析，评价修复效果。
研究结果表明，经过124天的培养，与对照处理相比，复合***下土壤中的石油烃降解率明显提高，接种摩西球囊霉菌(Glomus mosseae)处理的石油烃降解率为47.61％，而接种地表球囊霉菌(Glomus versifome)处理的降解率达到51.20％。
Claims (5)
1.一种菌根真菌-植物-降解菌修复高浓度石油污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在石油污染土壤中接种丛枝菌根真菌菌剂；
(2)在石油污染土壤中播种三叶草和玉米；
(3)在三叶草和玉米的根际处接种石油烃降解菌菌剂；
(4)待生长90～125天后，收获玉米的植物体集中焚烧。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丛枝菌根真菌菌剂为含有摩西球囊霉菌(Glomus mosseae)或地表球囊霉菌(Glomus versifome)孢子和菌丝的沙土菌剂，接种比例为每2.0kg石油污染土壤加入丛枝菌根真菌菌剂60g。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石油烃降解菌菌剂为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、假产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalkaligenes)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和白腐菌(Phanerochate chrysosporium)按体积比1∶1∶1∶1所组成的混合液体菌剂。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石油污染土壤中石油烃含量为1×103～1×104mg/kg。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石油烃降解菌菌剂的接种比例为每2.0kg石油污染土壤加入石油烃降解菌菌剂200ml。
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