CN103691734B - 阴-非混合表面活性剂强化黑麦草、根际微生物来修复多环芳烃污染农田土壤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阴-非混合表面活性剂强化黑麦草、根际微生物来修复多环芳烃污染农田土壤的方法，属于污染土壤修复技术领域。本发明包括如下步骤：（1）在PAHs污染土壤表层施加低浓度（30～150 mg/kg）阴-非离子混合表面活性剂；（2）种植黑麦草，生长40～60天后，收获植物体，晒干、转移后集中焚烧处理；（3）通过重复上述操作，就可清除污染土壤中PAHs，直到达到其环境安全标准。本发明的优点是采用低剂量阴-非离子混合表面活性剂增溶洗脱吸附在土壤上的PAHs，既可促进根际微生物降解PAHs，又可改善植物吸收累积PAHs，提高PAHs的修复效率，本方法技术工艺简单、成本低、实用安全。
Description
技术领域
本发明涉及污染土壤修复技术领域，具体涉及一种阴-非混合表面活性剂强化黑麦草、根际微生物来修复多环芳烃污染农田土壤的方法。
背景技术
PAHs（polycyclic aromatic hydrocarbons， 英文简称PAHs，中文为多环芳烃）是一类土壤环境中常见的典型持久性有机污染物，其浓度水平已从μg/kg量级上升到mg/kg量级，其检出率从不到20%上升到80%以上，主要农产品PAHs超标率20%左右。因此，PAHs等持久性有机物污染农田土壤修复已成为国内外土壤与环境科学界共同关注的热点问题之一。但迄今仍缺乏经济有效的有机污染农田土壤修复的实用技术，亟待解决有机污染土壤修复的关键技术问题，为经济高效修复PAHs等有机污染农田土壤提供技术支撑。
有机污染土壤修复技术主要有物理修复、化学修复、生物修复等方法。与物理化学修复相比，生物修复因成本低，操作简便，不易产生新的污染而备受青睐。在有机污染土壤的生物修复过程中，微生物和植物通常只能吸收和降解土壤溶液中溶解态的有机污染物，而疏水性有机污染物水溶性很低，通常被强烈吸附在土壤上，微生物和植物对其生物可利用性低，大大限制了生物修复的效率[文献1：Chen B L, Johnson E J, Chefetz B, Zhu L Z, Xing B S, 2005. Sorption of polar and nonpolar aromatic organic contaminants by plant cuticular materials: role of polarity and accessibility. Environmental Science and Technology, 39(16): 6138--6146. 文献2：Collins C, Fryer M, Grosso A, 2006. Plant uptake of nonionic organic chemicals. Environmental Science and Technology, 40(1): 45--52]。
表面活性剂因其特殊的结构和性质，在有机污染土壤的化学修复、化学与生物相结合修复中具有很好的应用潜力。它是利用表面活性剂的增溶作用，将吸附在土壤上的有机污染物解吸出来，并溶解到土壤溶液中，从而增加了有机污染物从土壤表面向液相的传质[文献3：Zhou W J, Zhu L Z, 2007. Enhanced desorption of phenanthrene from contaminated soil using anionic-nonionic mixed surfactant. Environmental Pollution, 147(2): 350--357. 文献4：Paria S, 2008. Surfactant-enhanced remediation of organic contaminated soil and water. Advances in Colloid and Interface Science, 138(1): 24--58]，提高了有机污染物的生物可利用性，促进土著微生物对其的降解，并增强植物的
吸收积累，由此提高有机污染土壤的修复效率。阴-非离子混合表面活性剂可形成混合胶束，较单一表面活性剂能更好地降低临界胶束浓度，提高对有机物的增溶能力[文献5：Zhu L Z, Feng S L, 2003. Synergistic solubilization of polycyclic aromatic hydrocarbons by mixed anionic-nonionic surfactants. Chemosphere, 53(5): 459-- 467.]，同时能显著降低土壤中阴离子表面活性剂的沉淀损失和非离子表面活性剂的吸附损失[文献6：Yang K, Zhu L Z, Xing B S, 2006. Enhanced soil washing of phenanthrene by mixed solutions of TX 100 and SDBS. Environmental Science and Technology, 40(13): 4274--4280]；它们能在
一定条件下能提高微生物降解PAHs的能力[文献7：Yu H S, Zhu L Z,
Zhou W J, 2007. Enhanced desorption and biodegradation of phenanthrene in soil-water systems with the presence of anionic-nonionic mixed surfactants. Journal of Hazardous Materials, 142(1-2): 354--361]，或促进植物从水溶液中吸收累积PAHs [文献8：Sun L, Zhu L Z, 2009. Effect of anionic-nonionic mixed surfactant on ryegrass uptake of phenanthrene and pyrene from water. Chinese Science Bulletin, 54(3): 387--393]。
发明内容
本发明的目的针对现有技术的不足，提供一种阴-非混合表面活性剂强化黑麦草、根际微生物来修复多环芳烃污染农田土壤的方法。该方法操作简单、成本低廉、可大面积应用修复在PAHs污染土壤。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案具体包括如下步骤：
步骤1.在PAHs污染土壤的表土层中施加SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂溶液，其投加量为每1000 g 土壤投加10～200 mg SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂；
所述的表土层深度为0～20 cm；
所述PAHs污染土壤的表土层中施加SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂的量优选为：每1000 g 土壤投加30～150 mg SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂；
所述的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中的阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠（Sodium dodecyl benzene sulfonate， SDBS），非离子表面活性剂为失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚（Tween 80）。其中SDBS占SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂质量比的20%～40%；
步骤2.增加田间持水量至70%～80%，然后种植单年生黑麦草，种植密度根据土壤有机质含量确定，若有机质含量低于1%，则黑麦草种植密度为每平方米1500～2500株；若有机质含量高于2.5%，则黑麦草种植密度为每平方米3500～4000株；若有机质含量介于1%~2.5%之间，则黑麦草种植密度为每平方米2500～3500株；
步骤3.对种植的黑麦草进行正常的田间管理，包括浇水、施肥、除草；保持土壤含水率为田间持水量的50%～70%；
步骤4.黑麦草经生长40～60天后，收获其植物体，晒干、转移后集中焚烧处理；并检测土壤中PAHs的含量；
步骤5.通过重复步骤1~步骤4，就能清除污染土壤中PAHs，直到达到其环境安全标准。
去除效果检测：利用化学分析手段检测经过处理土壤中PAHs的浓度水平。
本发明与现有技术相比，有益效果如下：
施加阴-非离子混合表面活性剂可协同增溶洗脱吸附在土壤上的PAHs，进而显著提高黑麦草根际微生物的降解效率，同时促进黑麦草吸收累积PAHs，最终提高PAHs的修复效率。该方法技术工艺简单、成本低、美观安全，适用于大面积有机污染农田土壤的治理。
附图说明
图1（a）为表面活性剂剂对黑麦草（40天后）根生物量的影响。
图1（b）为表面活性剂剂对黑麦草（40天后）茎叶生物量的影响。
图2（a） 投加系列表面活性剂种植黑麦草（40天后）土壤中菲残留量。
图2（b） 投加系列表面活性剂种植黑麦草（40天后）土壤中芘残留量。
图3（a） 投加系列表面活性剂后黑麦草（40天后）根部菲的含量。
图3（b） 投加系列表面活性剂后黑麦草（40天后）根部芘的含量。
具体实施方式
下面列举实施例进一步阐述本发明，应理解实施例并非用于限制本发明的保护范围。
1.1 污染土壤制备
土壤自然风干后，每个大盆装入25 kg，然后分别加入150 mL 溶有一定浓度菲、芘的丙酮溶液。待丙酮挥发后加入9 L左右水搅拌混合均匀。将所有PAHs污染土壤装进搅拌机搅拌30分钟，然后取出土样置于大盆。第二天用搅拌机重复上述操作，然后将污染土壤放在有无纺布的温室架，调整土壤含水率至田间持水量的60～70%，粉碎土块，20～25℃避光老化两周。老化期间每三天加入适量水并搅拌均匀以保证土壤含水率在60%的田间持水量，两周后，随机取土壤样品6个，检测其中菲、芘含量分别为63.5 mg/kg和160.2 mg/kg。
实施例1.
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为10mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 0:5（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例2
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为10mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 1:4（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例3.
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为10mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 2:3（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例4
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为10mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 =5:0（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例5
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为30 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 0:5（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例6
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为30 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 1:4（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例7
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为30 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 2:3（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例8
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为30 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 =5:0（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例9
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为60 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 0:5（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例10
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为60mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 1:4（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例11
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为60mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 2:3（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例12
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为60 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 =5:0（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例13
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为100 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 0:5（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例14
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为100 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 1:4（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例15
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为100 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 2:3（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例16
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为100 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 =5:0（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例17
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为150 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 0:5（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例18
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为150 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 1:4（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例19
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为150mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 2:3（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例20
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为150 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 =5:0（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例21
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为200 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 0:5（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例22
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为200 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 1:4（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例23
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为200 mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 = 2:3（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
实施例24
称取约500 g（干重）污染土壤于干净的塑料薄膜（长宽各40 cm）。进一步在土壤中分别加入60 mL质量浓度为200mg/kg（浓度×体积）的SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂，其中， SDBS : Tween 80 =5:0（质量比）。将土壤和表面活性剂充分混合，然后放在一张干净的无纺布上，调整土壤含水率约在60%的田间持水量，最后，将土壤充分粉碎装进系列盆钵（直径12 cm×高10 cm）。
黑麦草种子经筛选、诱种露白后，每个盆钵种植8簇，每簇5株。盆钵随机摆放在温室的长架上。盆栽期间，温室白天温度28～32℃，夜晚20～25℃。盆钵按需浇水以保持土壤含水率为60%的田间持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤样品时，舍弃表层土（2～3 cm），收集残留在根周围的土壤并充分混匀。
1.2样品检测
土壤样品经冷冻干燥后研磨混匀，取2.0 g于22 m了离心管中，加入10 mL二氯甲烷溶液，混匀后超声萃取60 min。然后3000 r／min离心15 min，取1.0 mL萃取液至填有2.5 g硅胶的层析柱中净化，先后用5 mL、10 mL体积比为1：1的正己烷-二氯甲烷混合液淋洗，所有的洗脱液收集至50 mL圆底烧瓶后于40℃下旋转蒸干。再用5 mL甲醇定容，0.45 μm滤膜后用HPLC分析。
植物样品冷冻干燥后，剪碎，混匀后称取适量至22 mL离心管中。分三次每次10 mL加入体积比1:1的二氯甲烷-丙酮混合液，每次超声萃取30 min，且收集所有萃取后溶液于50 mL圆底烧瓶中。将收集的萃取液于40℃恒温下旋转蒸发至干，用2 mL正己烷润洗后取1 mL过2.5g硅胶柱（200-300目）净化，并用15mL的二氯甲烷-正己烷混合液（体积1:1）洗脱，洗脱液收集至50mL圆底烧瓶，40℃恒温下浓缩至干，用甲醇定容至2mL，0.45 μm滤膜后用HPLC分析。
高效液相色谱仪测定时，色谱柱为XDB-C18柱（4.6 mm×150 mm, 5 μm），流动相为甲醇-水（V/V, 90/10），流速1.0 mL/min，柱温为30℃，进样量10 μL；使用荧光检测器，其中菲、芘的荧光激发和发射波长分别为244和237 nm、360和385 nm。
结果显示，以菲和芘为例，添加一定浓度的SDBS-Tween 80（≤ 150 mg/kg），对黑麦草种子萌发及生长阶段无不良影响（图1），混合表面活性剂能不同程度促进黑麦草根际土壤微生物对菲芘的降解（图2），又可促进植物（黑麦草）吸收累积PAHs（图3），较单一/无表面活性剂的处理有更好修复效果。因此，使用阴-非混合表面活性剂有助于提高黑麦草-根际微生物联合修复PAHs污染土壤的效率。
以上实施例仅对发明做进一步说明，而本发明的范围不受所举实施例局限。
Claims (2)
1.阴-非混合表面活性剂强化黑麦草、根际微生物来修复多环芳烃污染农田土壤的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1.在PAHs污染土壤的表土层中施加SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂溶液，其投加量为每1000g土壤投加10～200mg SDBS-Tween80阴-非离子混合表面活性剂溶液；
步骤2.增加田间持水量至70％～80％，然后种植单年生黑麦草，种植密度根据土壤有机质含量确定；
步骤3.对种植的黑麦草进行正常的田间管理，包括浇水、施肥、除草；保持土壤含水率为田间持水量的50％～70％；
步骤4.黑麦草经生长40～60天后，收获其植物体，晒干、转移后集中焚烧处理；并检测土壤中PAHs的含量；
步骤5.通过重复步骤1～步骤4，能清除污染土壤中PAHs，直到达到其环境安全标准；
阴-非离子混合表面活性剂中的阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠；非离子表面活性剂为失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚；
SDBS占SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂质量比的20％～40％；
所述的步骤2中黑麦草种植密度具体如下：若土壤有机质含量低于1％，则黑麦草种植密度为每平方米1500～2500株；若土壤有机质含量高于2.5％，则黑麦草种植密度为每平方米3500～4000株；若土壤有机质含量介于1％～2.5％之间，则黑麦草种植密度为每平方米2500～3500株；
所述的表土层深度为0～20cm。
2.如权利要求1所述的阴-非混合表面活性剂强化黑麦草、根际微生物来修复多环芳烃污染农田土壤的方法，其特征在于步骤1所述PAHs污染土壤的表土层中施加SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂溶液，其投加量为每1000g土壤投加30～150mg SDBS-Tween 80阴-非离子混合表面活性剂溶液。
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