CN101229550A - 一种提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法。该方法是对苜蓿菌根化，同时加入化学表面活性剂，二者联合作用修复滴滴涕污染土壤。其步骤主要为：将接种剂层接种于培养基质中，对苜蓿进行菌根化，将催芽后的苜蓿栽种在滴滴涕污染土壤，并加入表面活性剂TritonX－100。菌根和表面活性剂联合作用，能显著提高植物对滴滴涕的耐性，并且可以显著降低本体土壤中滴滴涕的浓度，对提高滴滴涕污染土壤的生物修复效率有明显的作用，该方法对其它有机物污染土壤的修复有借鉴作用。
Description
技术领域
本发明涉及污染生态修复技术，具体地说是菌根和表面活性剂联合作用对滴滴涕污染土壤的植物修复方法。
背景技术
杀虫剂滴滴涕及其代谢物是典型的持久性污染物(POPs)。由于它的持久性和对人体健康的潜在威胁，越来越受到人们的关注。残留在土壤中的滴滴涕，不仅影响土壤的正常功能，降低土壤环境质量，而且还可以通过生物富集进入食物链，危及人体健康。因此，土壤中滴滴涕的去除以及修复被污染的土壤，成为土壤环境研究领域的一个重要研究课题。
植物修复是利用植物的生长吸收、转化、转移污染物，以及促进污染物在土壤中的降解与矿化而修复土壤的一种方式，具有成本低、效率高和对环境友好的特点，越来越引起国内外环境和土壤研究的广泛兴趣，具有很大的开发潜力。
菌根是自然界中普遍存在的高等植物与微生物共生的现象，也是唯一的植物与微生物共生现象。菌根在活化土壤中养分、增加植物对土壤中养分的吸收有着重要的作用。菌丝体的生成扩大了植物的根际范围，产生新的植物/土壤界面，增加了植物根与土壤的接触面积，菌根还可以增加土壤微生物的活性。上述这些作用可以直接或间接改变土壤中有机污染物的降解、传输和植物吸收，进而有效地提高污染土壤的修复效率。另一方面菌根可以活化土壤养分、改善作物矿质营养，在提高土壤修复效率的同时恢复土壤质量。可以展望菌根技术将在土壤修复中有很大的应用前景。尽管菌根对根系的发育和根系分泌的促进作用，以及植物根形貌的改变会在某种程度上增加土壤中有机污染物的生物有效性和植物吸收有机物的能力，但是土壤对有机污染物的锁定作用还是会限制微生物或植物对污染物的降解和吸收，影响土壤修复的效率。为此，可以通过添加适量的表面活性剂加大有机污染物的解吸，提高修复效率。同时借助菌根的作用还可以有效地降低表面活性剂对土壤带来的可能影响。因此，菌根与表面活性剂联合修复有机污染物污染土壤是一种非常有前景的生物修复技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其是一种丛枝菌根真菌和表面活性剂协同作用对滴滴涕污染土壤的植物修复方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其在土壤中加入菌根接种剂，在其上种植宿主植物，使其根部生成菌根，同时在土壤中添加化学表面活性剂，二者联合作用修复污染土壤。
所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其具体过程如下：
A.材料的准备：
①准备接种物：以含有丛枝菌根真菌孢子、菌丝及被侵染宿主植物根段的土样作为接种物；
②准备培养基质：将滴滴涕污染的土壤与河沙以重量比1∶1混合得到培养基质，将培养基质灭菌处理后，混施基肥，装入盆钵；
③准备宿主植物：植物种子用8-10％的双氧水灭菌，用去离子水清洗，放置在湿的滤纸上使其发芽；
B.种植宿主植物：在基质中用层接种法加入菌根接种剂40-60g，按培养基质重量的10-20％浇水，待水分渗透均匀后，将发芽的宿主植物栽种在滴滴涕污染土壤中，并按培养基质重量的0.1-0.15％加入表面活性剂，在温室中进行培养，使其生长2个月。
所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其所述宿主植物为苜蓿。
所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其所述表面活性剂为TritonX-100或TritonX-114或TritonX-405。
所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其所述接种剂为幼套球囊霉(BGC USA01)、摩西球囊霉(BGL×J01)、缩球囊菌(BGLUSA02)。
所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其所述培养基质是先将河沙过1-2mm筛，土壤过1-2mm筛，再将二者按重量比1∶1混合均匀制得，经8-10kGy辐照灭菌。
所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其所述基肥为：N，60mg kg-1；P，30mg kg-1；K，67mg kg-1，及其它微量元素适量。
所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其所述层接种是将接种物置于离上部1/3处，接种剂用量为每盆40-60g。
所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其所述在温室中进行培养，温度白天24-25℃，夜间18-20℃，光照时间12-14小时，光照强度为240-260μmol m-2s-1。
本发明试验表明，在滴滴涕污染情况下接种丛枝菌根和表面活性剂的联合作用，可增加苜蓿对滴滴涕的吸收量，从而显著减少本体土壤中滴滴涕含量，加速滴滴涕污染土壤植物修复过程。
附图说明
图1(a)为地上部组织中滴滴涕含量；图1(b)为地下部组织中滴滴涕含量；其中：NM-不接种；M-接种；M+S-接种和表面活性剂协同作用；
图2为本体土壤中滴滴涕浓度；其中：NM-不接种；M-接种；M+S-接种和表面活性剂协同作用。
具体实施方式：
下面，结合具体实施例，对本发明做进一步详细说明。
先将土壤过2mm筛，河沙过1-2mm筛，按照1∶1重量混合，经10kGy辐照灭菌，以杀死土壤中的真菌菌丝和真菌孢子，并混入基肥。基肥为：N，60mg kg-1；P，30mg kg-1；K，67mg kg-1，及其它微量元素适量。试验设计4个滴滴涕浓度处理，其浓度分别为0、2.5、5、10mg kg-1。先用正己烷溶解所需的滴滴涕量，加入到少部分试验土壤中，待正己烷完全挥发后(1～2d)，逐级将其拌入全部试验土壤中，充分搅匀，称重后装入盆钵中，每盆装土650g。试验涉及三个处理：不接种、接种、接种和添加表面活性剂，各个处理重复三次。接种剂为幼套球囊霉Glomus etunicatum，BGCUSA01(北京市农林科学院植物营养与资源研究所)，摩西球囊霉Glomnusmosseae，BGL×J01(北京市农林科学院植物营养与资源研究所)，缩球囊菌Glomus constrictum，BGL USA02(北京市农林科学院植物营养与资源研究所)其中的一种。对于接种处理的盆钵，先向盆中装405g供试土壤，在土壤表面均匀加入50g接种剂，然后再在上面装195g土壤。装盆后加水使土壤含水量为田间持水量的70％，平衡四天后在盆中播种经10％H2O2表面消毒并催好芽的苜蓿种子10粒，并向接种处理一半的盆中按土壤重量的0.1％加入表面活性剂作为接种与添加表面活性剂的处理。表面活性剂为TritonX-100或TritonX-114或TritonX-405其中的一种。一周后定苗为4株；盆栽试验在控温生长室中进行，土壤水分维持在田间持水量的70％，生长室内日间温度为25℃，夜间温度20℃，时间14小时，光照强度为250μmolm-2s-1。
培养经过2个月，分析表明，接种和表面活性剂协同作用与接种、非接种相比，植物吸收的滴滴涕含量显著增加(参见附图1)，本体土壤中滴滴涕浓度最低(参见附图2)，从而表明接种菌根真菌和表面活性剂联合作用显著提高了滴滴涕污染土壤的植物修复效率。
Claims (9)
1.一种提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其特征在于，在土壤中加入菌根接种剂，在其上种植宿主植物，使其根部生成菌根，同时在土壤中添加化学表面活性剂，二者联合作用修复污染土壤。
2.如权利要求1所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其特征在于，具体过程如下：
A.材料的准备：
①准备接种物：以含有丛枝菌根真菌孢子、菌丝及被侵染宿主植物根段的土样作为接种物；
②准备培养基质：将滴滴涕污染的土壤与河沙以重量比1∶1混合得到培养基质，将培养基质灭菌处理后，混施基肥，装入盆钵；
③准备宿主植物：植物种子用8-10％的双氧水灭菌，用去离子水清洗，放置在湿的滤纸上使其发芽；
B.种植宿主植物：在基质中用层接种法加入菌根接种剂40-60g，按培养基质重量的10-20％浇水，待水分渗透均匀后，将发芽的宿主植物栽种在滴滴涕污染土壤中，并按培养基质重量的0.1-0.15％加入表面活性剂，在温室中进行培养，使其生长2个月。
3.如权利要求1或2所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其特征在于，所述宿主植物为苜蓿。
4.如权利要求1或2所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其特征在于，所述表面活性剂为TritonX-100或TritonX-114或TritonX-405。
5.如权利要求1或2所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其特征在于，所述接种剂为幼套球囊霉(BGC USA01)、摩西球囊霉(BGL×J01)、缩球囊菌(BGL USA02)。
6.如权利要求2所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其特征在于，所述培养基质是先将河沙过1-2mm筛，土壤过1-2mm筛，再将二者按重量比1∶1混合均匀制得，经8-10kGy辐照灭菌。
7.如权利要求2所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其特征在于，所述基肥为：N，60mg kg-1；P，30mg kg-1；K，67mg kg-1，及其它微量元素适量。
8.如权利要求2所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其特征在于，所述层接种是将接种物置于离上部1/3处，接种剂用量为每盆40-60g。
9.如权利要求2所述的提高滴滴涕污染土壤植物修复效率的方法，其特征在于，所述在温室中进行培养，温度白天24-25℃，夜间18-20℃，光照时间12-14小时，光照强度为240-260μmol m-2s-1。
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