CN105689375B - 一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系的方法及其在原位修复铀污染土壤中的应用 - Google Patents

一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系的方法及其在原位修复铀污染土壤中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系的方法及其在原位修复铀污染土壤中的应用。以无铀污染土壤、蛭石、泥炭土为培养基质，以蓖麻为土壤宿主植物，以丛枝菌根为接种微生物，首先利用育苗装置培养蓖麻幼苗，对蓖麻种子进行丛枝菌根真菌接种，形成蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系，再使用生物表面活性剂菌株液体对蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系进行强化，得到一种生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系。将其应用于原位修复铀污染土壤中。本发明方法在原位修复铀污染土壤过程中，不仅植物长势很好，而且修复土壤后植株铀的含量高，修复效果好。

Description

一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系的方法及其 在原位修复铀污染土壤中的应用
技术领域
本发明属于铀污染土壤修复领域，特别涉及一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系的方法及其在原位修复铀污染土壤中的应用。
背景技术
土壤是生态环境的重要组成部分，是一个人类赖以生存的介于生物界和非生物界之间的复杂、开放的物质系统，也是一个能够支持植物、动物和微生物生长与繁殖的生物地球化学循环的储存库。随着我国核工业和核能的快速发展，铀的使用量每年仍在不断增加，由此产生的铀矿废石也很多。据不完全统计，一个年产量为10万吨的铀矿山，产生的铀矿废石的量将达到40 ~ 50万吨，其中铀的含量约为1 × 10-4 ~ 3 × 10-4 g/g，是正常土壤的天然本底值的4 ~ 10倍。同时，铀矿废石中的铀、钍、镭等放射性核素在各种水文地球化学的作用下，会转化为可以迁移的各种形态和价态，通过地表径流、地下渗流和淋洗，污染周边的土壤，并通过生物富集作用在人体内的积累，危害人们健康，给人类生存环境造成一定的威胁。因此，铀污染土壤的修复，是保障土壤质量的首要任务，也对实现经济社会可持续发展和保护人类健康的必要举措。
铀污染土壤修复主要有客土法、填埋法、覆盖新土法、电动修复法、堆浸去污法、钝化法和化学淋洗法等，但是这些传统的物理、化学方法处理成本较高，容易对环境造成破坏性二次污染，而且工艺流程冗长，后续处理繁琐，所生成的废物还需二次处理。植物修复法是一种利用超积累植物将铀污染土壤中的铀以离子或者化合物的形式，转移到植物体内的原位修复方法，具有操作简单、费用低廉、不造成二次污染且资源化利用等优点，逐渐引起了人们的广泛关注，具有广阔的应用前景。
然而，植物修复也有一定的局限性，如修复植物对铀的耐性有限，植物生长周期较长，外界环境因素对修复植物影响较大，一些固定态和沉淀态的铀修复植物不易吸收等。很多学者通过外加化学物质强化植物修复，效果虽然明显，但存在修复成本增加，环境风险大，外加的化学物质容易造成二次污染。
利用植物与微生物之间互利关系，探索一条既能大幅度提高植物修复铀污染土壤的效率、又能改善土壤生态环境，资源节约、环境友好且成本低廉的生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系新方法，并能够真正实现绿色、高效、环保原位修复铀污染土壤，将具有重要的理论价值和现实意义。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明目的在于提供一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系的方法。具体以无铀污染土壤、蛭石、泥炭土为培养基质，以蓖麻为土壤宿主植物，以丛枝菌根为接种微生物，首先利用育苗装置培养蓖麻幼苗，在填充有培养基质的泡沫漂浮孔穴育苗盆中对蓖麻种子进行丛枝菌根真菌接种，形成蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系，再使用自制的生物表面活性剂菌株液体代替传统方法使用的化学表面活性剂，对蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系进行强化，得到一种生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系，并将其应用于原位修复铀污染土壤中。具体步骤如下：
(1) 培养基质的制备
将无铀污染土壤、蛭石和泥炭土按照一定质量比进行混合，并进行灭菌处理，即可得到所需的培养基质；
(2) 生物表面活性剂菌株液体的制备
取10 g处理后的堆肥样品，置于装有90 mL无菌水的250 mL三角瓶中振荡25 min后，静止30 min，得到土壤悬液。吸取2 mL土壤悬浮液接种到富集培养基中，放入温度为25℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养5 d。吸取上述1 mL富集培养液接种于发酵培养基中，放入温度为30 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养，直至观测到乳化现象。取1 mL稀释至10-3之后，以该稀释发酵液1 mL涂布于平板培养基上，于37 ℃恒温静置培养3 d。挑选平板长势良好的菌落进行划线分离，按照上述方法进行再次发酵培养、驯化2次，即可得到驯化后的菌株。将驯化后的菌株在富集培养液中继续培养1 d后，吸取1 mL菌液按4.5%的接种量接种于发酵培养基中，调节pH值为6.5，在温度为25℃、转速为200 r/min的恒温培养箱中，继续进行振荡培养2 d后，即为生物表面活性剂菌株液体。
(3) 蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立
将培养基质装入20 cm × 15 cm规格的泡沫漂浮孔穴育苗盆中，每盆1 kg，按照基质质量的15 % 浇水，待水分渗透均匀后，在基质表层均匀喷洒一定质量的丛枝菌根菌剂。使用10 % H2O2对蓖麻种子浸泡25 min，将其阴干后均匀撒种在培养基中，每盆4颗。然后，使用保鲜膜对泡沫漂浮孔穴育苗盆进行覆盖，以此保湿、增温，促进蓖麻孢子萌芽、发育，为保障供应蓖麻孢子萌芽、发育及其后期幼苗生长所需的空气，同时方便后期管理，在撒播蓖麻种子上方处的保鲜膜上扎孔4个。待蓖麻萌芽至单株含有80 ~ 100个菌根真菌孢子后，使泡沫漂浮孔穴育苗盆的下半部分浸入水中，待蓖麻种子出苗后间苗，每孔留苗1颗，并把水换成1/10强度的改良霍格兰德营养液， 3天后换成1/4强度的改良霍格兰德营养液，2周后再更换一次1/4强度的改良霍格兰德营养液。同时，每天对蓖麻萌芽使用含有生物表面活性剂菌株液体的水进行均匀喷淋，保持培养基质的含水量60%，在室温下继续培育10 d后，即可得到生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系。
（4）铀污染土壤的原位修复
将无铀污染土壤自然风干，过筛后，取1 kg装入50 cm × 25 cm规格的塑料花盆中，拌入河砂150 g，有机肥50 g后，然后将UO2(NO3)2.6 H2O溶液均匀喷洒在土壤中，充分搅拌混合后得到铀污染试验土壤。然后将上述栽培的蓖麻幼苗整株及其周围的培养基质一起取出，移栽在铀污染试验土壤中。铀污染土壤原位修复试验在人工气候室内完成，将塑料花盆放在长木架上，控制室内温度，每天光照8 h，并定时浇水以保持土壤持水量在60 %。蓖麻移栽60 d后，沿土面剪取植株地上部分，同时洗出根系，在110 ℃下杀青，70 ℃烘干（24h），分根、茎、叶称干重，各部分植物样品经磨碎后，用硝酸-高氯酸消解，使用ICP-AES测定各部分植物中总铀的量。
本发明所述的步骤(1)中培养基质的制备，使用的无铀污染土壤质量是1 ~ 2 kg；蛭石质量是1.5 ~ 4.5 kg和泥炭土的质量是0.5 ~ 0.8 kg。
本发明所述的的步骤(2)中生物表面活性剂菌株液体的制备，使用的富集培养基组成是：氯化钾1.5 g；硫酸铵12 g；氯化钠1.2 g；七水硫酸亚铁3 × 10-5 g；磷酸氢二钾3.5 g；三水磷酸氢二钾0.65 g；EDTA 1.1 g；酵母浸膏0.6 g；植物油5 g；蒸馏水1000 mL。
本发明所述的的步骤(2)中生物表面活性剂菌株液体的制备，使用的发酵培养基组成是：氯化钾1.5 g；硫酸铵12 g；氯化钠1.2 g；七水硫酸亚铁3 × 10-5 g；磷酸氢二钾3.5 g；三水磷酸氢二钾0.65 g；硫酸镁0.6 g；氯化钙0.25 g；硫酸锌0.3 g；硫酸铜0.3 g；EDTA 1.1 g；酵母浸膏0.6 g；植物油5 g；蒸馏水1000 mL。
本发明所述的的步骤(2)中生物表面活性剂菌株液体的制备，使用的平板培养基组成是：葡萄糖20 g；蛋白胨5 g；酵母浸膏0.25 g；琼脂20 g；蒸馏水1000 mL。
本发明所述的步骤(3)中蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立，使用的丛枝菌根菌剂为地表球囊霉、无梗囊霉和盾巨孢囊霉中的任意一种。
本发明所述的步骤(3)中蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立，使用的丛枝菌根菌剂的质量是50 ~ 60 g。
本发明所述的步骤(3)中蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立，使用的改良霍格兰德营养液组成是：四水硝酸钙945 mg/L；硝酸钾506 mg/L；硝酸铵 80 mg/L；磷酸二氢钾136 mg/L；硫酸镁 493 mg/L；铁盐溶液2.5 mL；微量元素液5 mL；蒸馏水500 mL；pH=6.0。
本发明所述的步骤(3)中蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立，使用的铁盐溶液组成是：七水硫酸亚铁2.78 g；乙二胺四乙酸二钠3.73g；蒸馏水500 mL；pH=5.5。
本发明所述的步骤(3)中蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立，使用的微量元素液组成是：碘化钾0.83 mg/L；硼酸6.2 mg/L；硫酸锰22.3 mg/L；硫酸锌8.6 mg/L；钼酸钠0.25 mg/L；硫酸铜0.025 mg/L；氯化钴0.02 5mg/L；蒸馏水500 mL。
本发明所述的步骤(3)中蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立，使用的含有生物表面活性剂菌株液体的体积百分比是0.2 ~ 0.4 %。
本发明所述的步骤(4)中铀污染土壤的原位修复，铀污染土壤中含铀的量为25 ~75 mg U / kg 土。
本发明所述的步骤(4)中铀污染土壤的原位修复，控制室内温度，具体措施是：白天温度20 ~ 30 ℃，夜间温度16 ~ 20 ℃。
本发明所述的一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系的方法及其在原位修复铀污染土壤中的应用，相比现有的技术，具有以下显著优点：
（1）本发明采用生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系来原位修复铀污染土壤，系绿色原位修复，不会造成二次污染，同时修复过程不会破坏原有的生态环境，并有助于改善因铀污染而引起的土壤退化和生产力下降等趋势，恢复并提高铀污染土壤的生物多样性等多重优点。具有易于管理、成本低、修复效率高、环境友好、具有潜在经济效益等多重优势。
（2）本发明在对植物-微生物共生体系进行强化过程中，将自制的一种生物表面活性剂代替传统的化学表面活性剂，从而减少了对环境的二次污染。
（3）本发明所使用的主要物质来源是廉价的自然资源物质，来源广泛，不限产地，不需要特许功能性加工。
（4）本发明所选择的宿主植物生长周期短，生物量较大，且不易进入食物链传递而增加环境风险，从而避免了繁琐的后续处理过程。
（5）本发明在试验的基础上，采用漂浮育苗法，并使用生物表面活性剂强化措施建立了一种生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系，并对污染浓度为25 ~75 mg U / kg 土的铀污染土壤具有较强的修复能力。
具体实施方式
下面通过对实施例对本发明进行具体描述，它们只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述发明的内容做出一些非本质的改进或调整，均属于本发明保护范围。
实施例1：
(1) 培养基质的制备
将1 kg自然风干，过筛后的无铀污染土壤，与3 kg蛭石和0.8 kg泥炭土进行充分搅拌，均匀混合，并在120 ℃高压蒸汽中进行灭菌处理2 h，即可得到所需的培养基质；
(2) 生物表面活性剂菌株液体的制备
取污水处理厂曝气池中的活性污泥进行煮沸处理，过滤。使用磨碎后的100 g玉米秸秆和150 g谷物麸皮作为堆肥的初始物料，埋入1 kg处理过的活性污泥中，并添加25 g风干粉碎的谷壳作为填充剂，改善堆体的孔隙度。在10 ℃下培养堆肥15 d后，保存待用。
取10 g堆肥样品置于装有90 mL无菌水的250 mL三角瓶中振荡25 min后，静止30min，得到土壤悬液。吸取2 mL土壤悬浮液接种到富集培养基中，放入温度为25 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养5 d。吸取上述1 mL富集培养液接种于发酵培养基中，放入温度为30 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养，直到观测到乳化现象后。取1 mL稀释至10-3之后，以该稀释发酵液1 mL涂布于平板培养基上，于37 ℃恒温静置培养3 d。挑选平板长势良好的菌落进行划线分离，按照上述方法进行再次发酵培养、驯化2次，即可得到驯化后的菌株。将驯化后的菌株在富集培养液中继续培养1 d后，吸取1 mL菌液按4.5%的接种量接种于发酵培养基中，调节pH值为6.5，在温度为25℃、转速为200 r/min的恒温培养箱中，继续进行振荡培养2 d后，即为生物表面活性剂菌株液体。
(3) 蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立
将培养基质装入20 cm × 15 cm规格的泡沫漂浮孔穴育苗盆中，每盆1 kg，按照基质质量的15 % 浇水，待水分渗透均匀后，在基质表层均匀喷洒60 g需繁殖的丛枝菌根菌剂——地表球囊霉菌剂。使用10 % H2O2对蓖麻种子浸泡25 min，将其阴干后均匀撒种在培养基中，每盆4颗。然后，使用保鲜膜对泡沫漂浮孔穴育苗盆进行覆盖，以此保湿、增温，促进蓖麻孢子萌芽、发育，为保障供应蓖麻孢子萌芽、发育及其后期幼苗生长所需的空气，同时方便后期管理，在撒播蓖麻种子上方处的保鲜膜上扎孔4个。待蓖麻萌芽至单株含有80 ~100个菌根真菌孢子后，使泡沫漂浮孔穴育苗盆的下半部分浸入水中，待蓖麻种子出苗后间苗，每孔留苗1颗，并把水换成1/10强度的改良霍格兰德营养液， 3天后换成1/4强度的改良霍格兰德营养液，2周后再更换一次1/4强度的改良霍格兰德营养液。同时，每天对蓖麻萌芽使用含有体积百分比为0.2% 的生物表面活性剂菌株液体的水进行均匀喷淋，保持培养基质的含水量60%，在室温下继续培育10 d后，即可得到生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系。
（4）铀污染土壤的原位修复
将无铀污染土壤自然风干后，过筛后，取1 kg装入50 cm × 25 cm规格的塑料花盆中，拌入河砂150 g，有机肥50 g后，然后将UO2(NO3)2.6 H2O溶液均匀喷洒在土壤中，充分搅拌混合后得到含铀的量为25 mg U / kg 土的铀污染试验土壤。然后将上述栽培的蓖麻幼苗整株及其周围的培养基质一起取出，移栽在铀污染试验土壤中。铀污染土壤原位修复试验在人工气候室内完成，将塑料花盆放在长木架上，控制室内温度，白天温度20 ℃，夜间温度16 ℃，每天光照8 h，并定时浇水以保持土壤持水量在60 %。蓖麻移栽60 d后，沿土面剪取植株地上部分，同时洗出根系，在110 ℃下杀青，70 ℃烘干（24 h），分根、茎、叶称干重，各部分植物样品经磨碎后，用硝酸-高氯酸消解，使用ICP-AES测定各部分植物中总铀的量。
结果表明，在含铀的量为25 mg U / kg 土的铀污染试验土壤，采用生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系来原位修复铀污染土壤，不仅蓖麻长势很好，没有任何不良症状，而且蓖麻植株铀的含量高达15.86 mg U / kg DW，比其他相关文献选择的植物修复方法效果均好。如果连续采用多年种植，将明显减少土壤中铀的含量。
实施例2：
(1) 培养基质的制备
将1.5 kg自然风干，过筛后的无铀污染土壤，与4.5 kg蛭石和0.65 kg泥炭土进行充分搅拌，均匀混合，并在120 ℃高压蒸汽中进行灭菌处理2 h，即可得到所需的培养基质；
(2) 生物表面活性剂菌株液体的制备
取污水处理厂曝气池中的活性污泥进行煮沸处理，过滤。使用磨碎后的100 g玉米秸秆和150 g谷物麸皮作为堆肥的初始物料，埋入1 kg处理过的活性污泥中，并添加25 g风干粉碎的谷壳作为填充剂，改善堆体的孔隙度。在10 ℃下培养堆肥15 d后，保存待用。
取10 g堆肥样品置于装有90 mL无菌水的250 mL三角瓶中振荡25 min后，静止30min，得到土壤悬液。吸取2 mL土壤悬浮液接种到富集培养基中，放入温度为25 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养5 d。吸取上述1 mL富集培养液接种于发酵培养基中，放入温度为30 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养，直到观测到乳化现象后。取1 mL稀释至10-3之后，以该稀释发酵液1 mL涂布于平板培养基上，于37 ℃恒温静置培养3 d。挑选平板长势良好的菌落进行划线分离，按照上述方法进行再次发酵培养、驯化2次，即可得到驯化后的菌株。将驯化后的菌株在富集培养液中继续培养1 d后，吸取1 mL菌液按4.5%的接种量接种于发酵培养基中，调节pH值为6.5，在温度为25℃、转速为200 r/min的恒温培养箱中，继续进行振荡培养2 d后，即为生物表面活性剂菌株液体。
(3) 蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立
将培养基质装入20 cm × 15 cm规格的泡沫漂浮孔穴育苗盆中，每盆1 kg，按照基质质量的15 % 浇水，待水分渗透均匀后，在基质表层均匀喷洒55 g需繁殖的丛枝菌根菌剂——无梗囊霉菌剂。使用10 % H2O2对蓖麻种子浸泡25 min，将其阴干后均匀撒种在培养基中，每盆4颗。然后，使用保鲜膜对泡沫漂浮孔穴育苗盆进行覆盖，以此保湿、增温，促进蓖麻孢子萌芽、发育，为保障供应蓖麻孢子萌芽、发育及其后期幼苗生长所需的空气，同时方便后期管理，在撒播蓖麻种子上方处的保鲜膜上扎孔4个。待蓖麻萌芽至单株含有80 ~ 100个菌根真菌孢子后，使泡沫漂浮孔穴育苗盆的下半部分浸入水中，待蓖麻种子出苗后间苗，每孔留苗1颗，并把水换成1/10强度的改良霍格兰德营养液， 3天后换成1/4强度的改良霍格兰德营养液，2周后再更换一次1/4强度的改良霍格兰德营养液。同时，每天对蓖麻萌芽使用含有体积百分比为0.3 % 的生物表面活性剂菌株液体的水进行均匀喷淋，保持培养基质的含水量60%，在室温下继续培育10 d后，即可得到生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系。
（4）铀污染土壤的原位修复
将无铀污染土壤自然风干后，过筛后，取1 kg装入50 cm × 25 cm规格的塑料花盆中，拌入河砂150 g，有机肥50 g后，然后将UO2(NO3)2.6 H2O溶液均匀喷洒在土壤中，充分搅拌混合后得到含铀的量为50 mg U / kg 土的铀污染试验土壤。然后将上述栽培的蓖麻幼苗整株及其周围的培养基质一起取出，移栽在铀污染试验土壤中。铀污染土壤原位修复试验在人工气候室内完成，将塑料花盆放在长木架上，控制室内温度，白天温度25 ℃，夜间温度18 ℃，每天光照8 h，并定时浇水以保持土壤持水量在60 %。蓖麻移栽60 d后，沿土面剪取植株地上部分，同时洗出根系，在110 ℃下杀青，70 ℃烘干（24 h），分根、茎、叶称干重，各部分植物样品经磨碎后，用硝酸-高氯酸消解，使用ICP-AES测定各部分植物中总铀的量。
结果表明，在含铀的量为50 mg U / kg 土的铀污染试验土壤，采用生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系来原位修复铀污染土壤，不仅蓖麻长势很好，没有任何不良症状，而且蓖麻植株铀的含量高达31.73 mg U / kg DW，比其他相关文献选择的植物修复方法效果均好。如果连续采用多年种植，将明显减少土壤中铀的含量。
实施例3：
(1) 培养基质的制备
将2 kg自然风干，过筛后的无铀污染土壤，与1.5 kg蛭石和0.5 kg泥炭土进行充分搅拌，均匀混合，并在120 ℃高压蒸汽中进行灭菌处理2 h，即可得到所需的培养基质；
(2) 生物表面活性剂菌株液体的制备
取污水处理厂曝气池中的活性污泥进行煮沸处理，过滤。使用磨碎后的100 g玉米秸秆和150 g谷物麸皮作为堆肥的初始物料，埋入1 kg处理过的活性污泥中，并添加25 g风干粉碎的谷壳作为填充剂，改善堆体的孔隙度。在10 ℃下培养堆肥15 d后，保存待用。
取10 g堆肥样品置于装有90 mL无菌水的250 mL三角瓶中振荡25 min后，静止30min，得到土壤悬液。吸取2 mL土壤悬浮液接种到富集培养基中，放入温度为25 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养5 d。吸取上述1 mL富集培养液接种于发酵培养基中，放入温度为30 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养，直到观测到乳化现象后。取1 mL稀释至10-3之后，以该稀释发酵液1 mL涂布于平板培养基上，于37 ℃恒温静置培养3 d。挑选平板长势良好的菌落进行划线分离，按照上述方法进行再次发酵培养、驯化2次，即可得到驯化后的菌株。将驯化后的菌株在富集培养液中继续培养1 d后，吸取1 mL菌液按4.5%的接种量接种于发酵培养基中，调节pH值为6.5，在温度为25℃、转速为200 r/min的恒温培养箱中，继续进行振荡培养2 d后，即为生物表面活性剂菌株液体。
(3) 蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立
将培养基质装入20 cm × 15 cm规格的泡沫漂浮孔穴育苗盆中，每盆1 kg，按照基质质量的15 % 浇水，待水分渗透均匀后，在基质表层均匀喷洒50 g需繁殖的丛枝菌根菌剂——盾巨孢囊霉菌剂。使用10 % H2O2对蓖麻种子浸泡25 min，将其阴干后均匀撒种在培养基中，每盆4颗。然后，使用保鲜膜对泡沫漂浮孔穴育苗盆进行覆盖，以此保湿、增温，促进蓖麻孢子萌芽、发育，为保障供应蓖麻孢子萌芽、发育及其后期幼苗生长所需的空气，同时方便后期管理，在撒播蓖麻种子上方处的保鲜膜上扎孔4个。待蓖麻萌芽至单株含有80 ~100个菌根真菌孢子后，使泡沫漂浮孔穴育苗盆的下半部分浸入水中，待蓖麻种子出苗后间苗，每孔留苗1颗，并把水换成1/10强度的改良霍格兰德营养液， 3天后换成1/4强度的改良霍格兰德营养液，2周后再更换一次1/4强度的改良霍格兰德营养液。同时，每天对蓖麻萌芽使用含有体积百分比为0.4 % 的生物表面活性剂菌株液体的水进行均匀喷淋，保持培养基质的含水量60%，在室温下继续培育10 d后，即可得到生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系。
（4）铀污染土壤的原位修复
将无铀污染土壤自然风干后，过筛后，取1 kg装入50 cm × 25 cm规格的塑料花盆中，拌入河砂150 g，有机肥50 g后，然后将UO2(NO3)2.6 H2O溶液均匀喷洒在土壤中，充分搅拌混合后得到含铀的量为75 mg U / kg 土的铀污染试验土壤。然后将上述栽培的蓖麻幼苗整株及其周围的培养基质一起取出，移栽在铀污染试验土壤中。铀污染土壤原位修复试验在人工气候室内完成，将塑料花盆放在长木架上，控制室内温度，白天温度30 ℃，夜间温度20 ℃，每天光照8 h，并定时浇水以保持土壤持水量在60 %。蓖麻移栽60 d后，沿土面剪取植株地上部分，同时洗出根系，在110 ℃下杀青，70 ℃烘干（24 h），分根、茎、叶称干重，各部分植物样品经磨碎后，用硝酸-高氯酸消解，使用ICP-AES测定各部分植物中总铀的量。
结果表明，在含铀的量为75 mg U / kg 土的铀污染试验土壤，采用生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系来原位修复铀污染土壤，不仅蓖麻长势很好，没有任何不良症状，而且蓖麻植株铀的含量高达46.88 mg U / kg DW，比其他相关文献选择的植物修复方法效果均好。如果连续采用多年种植，将明显减少土壤中铀的含量。
实施例4：
(1) 培养基质的制备
将1 kg自然风干，过筛后的无铀污染土壤，与1.5 kg蛭石和0.5 kg泥炭土进行充分搅拌，均匀混合，并在120 ℃高压蒸汽中进行灭菌处理2 h，即可得到所需的培养基质；
(2) 生物表面活性剂菌株液体的制备
取污水处理厂曝气池中的活性污泥进行煮沸处理，过滤。使用磨碎后的100 g玉米秸秆和150 g谷物麸皮作为堆肥的初始物料，埋入1 kg处理过的活性污泥中，并添加25 g风干粉碎的谷壳作为填充剂，改善堆体的孔隙度。在10 ℃下培养堆肥15 d后，保存待用。
取10 g堆肥样品置于装有90 mL无菌水的250 mL三角瓶中振荡25 min后，静止30min，得到土壤悬液。吸取2 mL土壤悬浮液接种到富集培养基中，放入温度为25 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养5 d。吸取上述1 mL富集培养液接种于发酵培养基中，放入温度为30 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养，直到观测到乳化现象后。取1 mL稀释至10-3之后，以该稀释发酵液1 mL涂布于平板培养基上，于37 ℃恒温静置培养3 d。挑选平板长势良好的菌落进行划线分离，按照上述方法进行再次发酵培养、驯化2次，即可得到驯化后的菌株。将驯化后的菌株在富集培养液中继续培养1 d后，吸取1 mL菌液按4.5%的接种量接种于发酵培养基中，调节pH值为6.5，在温度为25℃、转速为200 r/min的恒温培养箱中，继续进行振荡培养2 d后，即为生物表面活性剂菌株液体。
(3) 蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立
将培养基质装入20 cm × 15 cm规格的泡沫漂浮孔穴育苗盆中，每盆1 kg，按照基质质量的15 % 浇水，待水分渗透均匀后，在基质表层均匀喷洒55 g需繁殖的丛枝菌根菌剂——盾巨孢囊霉菌剂。使用10 % H2O2对蓖麻种子浸泡25 min，将其阴干后均匀撒种在培养基中，每盆4颗。然后，使用保鲜膜对泡沫漂浮孔穴育苗盆进行覆盖，以此保湿、增温，促进蓖麻孢子萌芽、发育，为保障供应蓖麻孢子萌芽、发育及其后期幼苗生长所需的空气，同时方便后期管理，在撒播蓖麻种子上方处的保鲜膜上扎孔4个。待蓖麻萌芽至单株含有80 ~100个菌根真菌孢子后，使泡沫漂浮孔穴育苗盆的下半部分浸入水中，待蓖麻种子出苗后间苗，每孔留苗1颗，并把水换成1/10强度的改良霍格兰德营养液， 3天后换成1/4强度的改良霍格兰德营养液，2周后再更换一次1/4强度的改良霍格兰德营养液。同时，每天对蓖麻萌芽使用含有体积百分比为0.3 % 的生物表面活性剂菌株液体的水进行均匀喷淋，保持培养基质的含水量60%，在室温下继续培育10 d后，即可得到生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系。
（4）铀污染土壤的原位修复
将无铀污染土壤自然风干后，过筛后，取1 kg装入50 cm × 25 cm规格的塑料花盆中，拌入河砂150 g，有机肥50 g后，然后将UO2(NO3)2.6 H2O溶液均匀喷洒在土壤中，充分搅拌混合后得到含铀的量为50 mg U / kg 土的铀污染试验土壤。然后将上述栽培的蓖麻幼苗整株及其周围的培养基质一起取出，移栽在铀污染试验土壤中。铀污染土壤原位修复试验在人工气候室内完成，将塑料花盆放在长木架上，控制室内温度，白天温度25 ℃，夜间温度20 ℃，每天光照8 h，并定时浇水以保持土壤持水量在60 %。蓖麻移栽60 d后，沿土面剪取植株地上部分，同时洗出根系，在110 ℃下杀青，70 ℃烘干（24 h），分根、茎、叶称干重，各部分植物样品经磨碎后，用硝酸-高氯酸消解，使用ICP-AES测定各部分植物中总铀的量。
结果表明，在含铀的量为50 mg U / kg 土的铀污染试验土壤，采用生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系来原位修复铀污染土壤，不仅蓖麻长势很好，没有任何不良症状，而且蓖麻植株铀的含量高达29.79 mg U / kg DW，比其他相关文献选择的植物修复方法效果均好。如果连续采用多年种植，将明显减少土壤中铀的含量。
实施例5：
(1) 培养基质的制备
将1.5 kg自然风干，过筛后的无铀污染土壤，与3 kg蛭石和0.8 kg泥炭土进行充分搅拌，均匀混合，并在120 ℃高压蒸汽中进行灭菌处理2 h，即可得到所需的培养基质；
(2) 生物表面活性剂菌株液体的制备
取污水处理厂曝气池中的活性污泥进行煮沸处理，过滤。使用磨碎后的100 g玉米秸秆和150 g谷物麸皮作为堆肥的初始物料，埋入1 kg处理过的活性污泥中，并添加25 g风干粉碎的谷壳作为填充剂，改善堆体的孔隙度。在10 ℃下培养堆肥15 d后，保存待用。
取10 g堆肥样品置于装有90 mL无菌水的250 mL三角瓶中振荡25 min后，静止30min，得到土壤悬液。吸取2 mL土壤悬浮液接种到富集培养基中，放入温度为25 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养5 d。吸取上述1 mL富集培养液接种于发酵培养基中，放入温度为30 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养，直到观测到乳化现象后。取1 mL稀释至10-3之后，以该稀释发酵液1 mL涂布于平板培养基上，于37 ℃恒温静置培养3 d。挑选平板长势良好的菌落进行划线分离，按照上述方法进行再次发酵培养、驯化2次，即可得到驯化后的菌株。将驯化后的菌株在富集培养液中继续培养1 d后，吸取1 mL菌液按4.5%的接种量接种于发酵培养基中，调节pH值为6.5，在温度为25℃、转速为200 r/min的恒温培养箱中，继续进行振荡培养2 d后，即为生物表面活性剂菌株液体。
(3) 蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立
将培养基质装入20 cm × 15 cm规格的泡沫漂浮孔穴育苗盆中，每盆1 kg，按照基质质量的15 % 浇水，待水分渗透均匀后，在基质表层均匀喷洒50 g需繁殖的丛枝菌根菌剂——地表球囊霉菌剂。使用10 % H2O2对蓖麻种子浸泡25 min，将其阴干后均匀撒种在培养基中，每盆4颗。然后，使用保鲜膜对泡沫漂浮孔穴育苗盆进行覆盖，以此保湿、增温，促进蓖麻孢子萌芽、发育，为保障供应蓖麻孢子萌芽、发育及其后期幼苗生长所需的空气，同时方便后期管理，在撒播蓖麻种子上方处的保鲜膜上扎孔4个。待蓖麻萌芽至单株含有80 ~100个菌根真菌孢子后，使泡沫漂浮孔穴育苗盆的下半部分浸入水中，待蓖麻种子出苗后间苗，每孔留苗1颗，并把水换成1/10强度的改良霍格兰德营养液， 3天后换成1/4强度的改良霍格兰德营养液，2周后再更换一次1/4强度的改良霍格兰德营养液。同时，每天对蓖麻萌芽使用含有体积百分比为0.4 % 的生物表面活性剂菌株液体的水进行均匀喷淋，保持培养基质的含水量60%，在室温下继续培育10 d后，即可得到生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系。
（4）铀污染土壤的原位修复
将无铀污染土壤自然风干后，过筛后，取1 kg装入50 cm × 25 cm规格的塑料花盆中，拌入河砂150 g，有机肥50 g后，然后将UO2(NO3)2.6 H2O溶液均匀喷洒在土壤中，充分搅拌混合后得到含铀的量为75 mg U / kg 土的铀污染试验土壤。然后将上述栽培的蓖麻幼苗整株及其周围的培养基质一起取出，移栽在铀污染试验土壤中。铀污染土壤原位修复试验在人工气候室内完成，将塑料花盆放在长木架上，控制室内温度，白天温度30 ℃，夜间温度16 ℃，每天光照8 h，并定时浇水以保持土壤持水量在60 %。蓖麻移栽60 d后，沿土面剪取植株地上部分，同时洗出根系，在110 ℃下杀青，70 ℃烘干（24 h），分根、茎、叶称干重，各部分植物样品经磨碎后，用硝酸-高氯酸消解，使用ICP-AES测定各部分植物中总铀的量。
结果表明，在含铀的量为75 mg U / kg 土的铀污染试验土壤，采用生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系来原位修复铀污染土壤，不仅蓖麻长势很好，没有任何不良症状，而且蓖麻植株铀的含量高达45.02 mg U / kg DW，比其他相关文献选择的植物修复方法效果均好。如果连续采用多年种植，将明显减少土壤中铀的含量。
实施例6：
(1) 培养基质的制备
将2 kg自然风干，过筛后的无铀污染土壤，与4.5 kg蛭石和0.65 kg泥炭土进行充分搅拌，均匀混合，并在120 ℃高压蒸汽中进行灭菌处理2 h，即可得到所需的培养基质；
(2) 生物表面活性剂菌株液体的制备
取污水处理厂曝气池中的活性污泥进行煮沸处理，过滤。使用磨碎后的100 g玉米秸秆和150 g谷物麸皮作为堆肥的初始物料，埋入1 kg处理过的活性污泥中，并添加25 g风干粉碎的谷壳作为填充剂，改善堆体的孔隙度。在10 ℃下培养堆肥15 d后，保存待用。
取10 g堆肥样品置于装有90 mL无菌水的250 mL三角瓶中振荡25 min后，静止30min，得到土壤悬液。吸取2 mL土壤悬浮液接种到富集培养基中，放入温度为25 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养5 d。吸取上述1 mL富集培养液接种于发酵培养基中，放入温度为30 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养，直到观测到乳化现象后。取1 mL稀释至10-3之后，以该稀释发酵液1 mL涂布于平板培养基上，于37 ℃恒温静置培养3 d。挑选平板长势良好的菌落进行划线分离，按照上述方法进行再次发酵培养、驯化2次，即可得到驯化后的菌株。将驯化后的菌株在富集培养液中继续培养1 d后，吸取1 mL菌液按4.5%的接种量接种于发酵培养基中，调节pH值为6.5，在温度为25℃、转速为200 r/min的恒温培养箱中，继续进行振荡培养2 d后，即为生物表面活性剂菌株液体。
(3) 蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立
将培养基质装入20 cm × 15 cm规格的泡沫漂浮孔穴育苗盆中，每盆1 kg，按照基质质量的15 % 浇水，待水分渗透均匀后，在基质表层均匀喷洒60 g需繁殖的丛枝菌根菌剂——无梗囊霉菌剂。使用10 % H2O2对蓖麻种子浸泡25 min，将其阴干后均匀撒种在培养基中，每盆4颗。然后，使用保鲜膜对泡沫漂浮孔穴育苗盆进行覆盖，以此保湿、增温，促进蓖麻孢子萌芽、发育，为保障供应蓖麻孢子萌芽、发育及其后期幼苗生长所需的空气，同时方便后期管理，在撒播蓖麻种子上方处的保鲜膜上扎孔4个。待蓖麻萌芽至单株含有80 ~ 100个菌根真菌孢子后，使泡沫漂浮孔穴育苗盆的下半部分浸入水中，待蓖麻种子出苗后间苗，每孔留苗1颗，并把水换成1/10强度的改良霍格兰德营养液， 3天后换成1/4强度的改良霍格兰德营养液，2周后再更换一次1/4强度的改良霍格兰德营养液。同时，每天对蓖麻萌芽使用含有体积百分比为0.2 % 的生物表面活性剂菌株液体的水进行均匀喷淋，保持培养基质的含水量60%，在室温下继续培育10 d后，即可得到生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系。
（4）铀污染土壤的原位修复
将无铀污染土壤自然风干后，过筛后，取1 kg装入50 cm × 25 cm规格的塑料花盆中，拌入河砂150 g，有机肥50 g后，然后将UO2(NO3)2.6 H2O溶液均匀喷洒在土壤中，充分搅拌混合后得到含铀的量为25 mg U / kg 土的铀污染试验土壤。然后将上述栽培的蓖麻幼苗整株及其周围的培养基质一起取出，移栽在铀污染试验土壤中。铀污染土壤原位修复试验在人工气候室内完成，将塑料花盆放在长木架上，控制室内温度，白天温度20 ℃，夜间温度18 ℃，每天光照8 h，并定时浇水以保持土壤持水量在60 %。蓖麻移栽60 d后，沿土面剪取植株地上部分，同时洗出根系，在110 ℃下杀青，70 ℃烘干（24 h），分根、茎、叶称干重，各部分植物样品经磨碎后，用硝酸-高氯酸消解，使用ICP-AES测定各部分植物中总铀的量。
结果表明，在含铀的量为25 mg U / kg 土的铀污染试验土壤，采用生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系来原位修复铀污染土壤，不仅蓖麻长势很好，没有任何不良症状，而且蓖麻植株铀的含量高达16.45 mg U / kg DW，比其他相关文献选择的植物修复方法效果均好。如果连续采用多年种植，将明显减少土壤中铀的含量。
实施例7：
(1) 培养基质的制备
将1 kg自然风干，过筛后的无铀污染土壤，与4.5 kg蛭石和0.65 kg泥炭土进行充分搅拌，均匀混合，并在120 ℃高压蒸汽中进行灭菌处理2 h，即可得到所需的培养基质；
(2) 生物表面活性剂菌株液体的制备
取污水处理厂曝气池中的活性污泥进行煮沸处理，过滤。使用磨碎后的100 g玉米秸秆和150 g谷物麸皮作为堆肥的初始物料，埋入1 kg处理过的活性污泥中，并添加25 g风干粉碎的谷壳作为填充剂，改善堆体的孔隙度。在10 ℃下培养堆肥15 d后，保存待用。
取10 g堆肥样品置于装有90 mL无菌水的250 mL三角瓶中振荡25 min后，静止30min，得到土壤悬液。吸取2 mL土壤悬浮液接种到富集培养基中，放入温度为25 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养5 d。吸取上述1 mL富集培养液接种于发酵培养基中，放入温度为30 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养，直到观测到乳化现象后。取1 mL稀释至10-3之后，以该稀释发酵液1 mL涂布于平板培养基上，于37 ℃恒温静置培养3 d。挑选平板长势良好的菌落进行划线分离，按照上述方法进行再次发酵培养、驯化2次，即可得到驯化后的菌株。将驯化后的菌株在富集培养液中继续培养1 d后，吸取1 mL菌液按4.5%的接种量接种于发酵培养基中，调节pH值为6.5，在温度为25℃、转速为200 r/min的恒温培养箱中，继续进行振荡培养2 d后，即为生物表面活性剂菌株液体。
(3) 蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立
将培养基质装入20 cm × 15 cm规格的泡沫漂浮孔穴育苗盆中，每盆1 kg，按照基质质量的15 % 浇水，待水分渗透均匀后，在基质表层均匀喷洒50 g需繁殖的丛枝菌根菌剂——无梗囊霉菌剂。使用10 % H2O2对蓖麻种子浸泡25 min，将其阴干后均匀撒种在培养基中，每盆4颗。然后，使用保鲜膜对泡沫漂浮孔穴育苗盆进行覆盖，以此保湿、增温，促进蓖麻孢子萌芽、发育，为保障供应蓖麻孢子萌芽、发育及其后期幼苗生长所需的空气，同时方便后期管理，在撒播蓖麻种子上方处的保鲜膜上扎孔4个。待蓖麻萌芽至单株含有80 ~ 100个菌根真菌孢子后，使泡沫漂浮孔穴育苗盆的下半部分浸入水中，待蓖麻种子出苗后间苗，每孔留苗1颗，并把水换成1/10强度的改良霍格兰德营养液， 3天后换成1/4强度的改良霍格兰德营养液，2周后再更换一次1/4强度的改良霍格兰德营养液。同时，每天对蓖麻萌芽使用含有体积百分比为0.4 % 的生物表面活性剂菌株液体的水进行均匀喷淋，保持培养基质的含水量60%，在室温下继续培育10 d后，即可得到生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系。
（4）铀污染土壤的原位修复
将无铀污染土壤自然风干后，过筛后，取1 kg装入50 cm × 25 cm规格的塑料花盆中，拌入河砂150 g，有机肥50 g后，然后将UO2(NO3)2.6 H2O溶液均匀喷洒在土壤中，充分搅拌混合后得到含铀的量为75 mg U / kg 土的铀污染试验土壤。然后将上述栽培的蓖麻幼苗整株及其周围的培养基质一起取出，移栽在铀污染试验土壤中。铀污染土壤原位修复试验在人工气候室内完成，将塑料花盆放在长木架上，控制室内温度，白天温度30 ℃，夜间温度18 ℃，每天光照8 h，并定时浇水以保持土壤持水量在60 %。蓖麻移栽60 d后，沿土面剪取植株地上部分，同时洗出根系，在110 ℃下杀青，70 ℃烘干（24 h），分根、茎、叶称干重，各部分植物样品经磨碎后，用硝酸-高氯酸消解，使用ICP-AES测定各部分植物中总铀的量。
结果表明，在含铀的量为75 mg U / kg 土的铀污染试验土壤，采用生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系来原位修复铀污染土壤，不仅蓖麻长势很好，没有任何不良症状，而且蓖麻植株铀的含量高达48.79 mg U / kg DW，比其他相关文献选择的植物修复方法效果均好。如果连续采用多年种植，将明显减少土壤中铀的含量。
实施例8：
(1) 培养基质的制备
将1.5 kg自然风干，过筛后的无铀污染土壤，与1.5 kg蛭石和0.5 kg泥炭土进行充分搅拌，均匀混合，并在120 ℃高压蒸汽中进行灭菌处理2 h，即可得到所需的培养基质；
(2) 生物表面活性剂菌株液体的制备
取污水处理厂曝气池中的活性污泥进行煮沸处理，过滤。使用磨碎后的100 g玉米秸秆和150 g谷物麸皮作为堆肥的初始物料，埋入1 kg处理过的活性污泥中，并添加25 g风干粉碎的谷壳作为填充剂，改善堆体的孔隙度。在10 ℃下培养堆肥15 d后，保存待用。
取10 g堆肥样品置于装有90 mL无菌水的250 mL三角瓶中振荡25 min后，静止30min，得到土壤悬液。吸取2 mL土壤悬浮液接种到富集培养基中，放入温度为25 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养5 d。吸取上述1 mL富集培养液接种于发酵培养基中，放入温度为30 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养，直到观测到乳化现象后。取1 mL稀释至10-3之后，以该稀释发酵液1 mL涂布于平板培养基上，于37 ℃恒温静置培养3 d。挑选平板长势良好的菌落进行划线分离，按照上述方法进行再次发酵培养、驯化2次，即可得到驯化后的菌株。将驯化后的菌株在富集培养液中继续培养1 d后，吸取1 mL菌液按4.5%的接种量接种于发酵培养基中，调节pH值为6.5，在温度为25℃、转速为200 r/min的恒温培养箱中，继续进行振荡培养2 d后，即为生物表面活性剂菌株液体。
(3) 蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立
将培养基质装入20 cm × 15 cm规格的泡沫漂浮孔穴育苗盆中，每盆1 kg，按照基质质量的15 % 浇水，待水分渗透均匀后，在基质表层均匀喷洒60 g需繁殖的丛枝菌根菌剂——盾巨孢霉菌剂。使用10 % H2O2对蓖麻种子浸泡25 min，将其阴干后均匀撒种在培养基中，每盆4颗。然后，使用保鲜膜对泡沫漂浮孔穴育苗盆进行覆盖，以此保湿、增温，促进蓖麻孢子萌芽、发育，为保障供应蓖麻孢子萌芽、发育及其后期幼苗生长所需的空气，同时方便后期管理，在撒播蓖麻种子上方处的保鲜膜上扎孔4个。待蓖麻萌芽至单株含有80 ~ 100个菌根真菌孢子后，使泡沫漂浮孔穴育苗盆的下半部分浸入水中，待蓖麻种子出苗后间苗，每孔留苗1颗，并把水换成1/10强度的改良霍格兰德营养液， 3天后换成1/4强度的改良霍格兰德营养液，2周后再更换一次1/4强度的改良霍格兰德营养液。同时，每天对蓖麻萌芽使用含有体积百分比为0.2 % 的生物表面活性剂菌株液体的水进行均匀喷淋，保持培养基质的含水量60%，在室温下继续培育10 d后，即可得到生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系。
（4）铀污染土壤的原位修复
将无铀污染土壤自然风干后，过筛后，取1 kg装入50 cm × 25 cm规格的塑料花盆中，拌入河砂150 g，有机肥50 g后，然后将UO2(NO3)2.6 H2O溶液均匀喷洒在土壤中，充分搅拌混合后得到含铀的量为25 mg U / kg 土的铀污染试验土壤。然后将上述栽培的蓖麻幼苗整株及其周围的培养基质一起取出，移栽在铀污染试验土壤中。铀污染土壤原位修复试验在人工气候室内完成，将塑料花盆放在长木架上，控制室内温度，白天温度20 ℃，夜间温度20 ℃，每天光照8 h，并定时浇水以保持土壤持水量在60 %。蓖麻移栽60 d后，沿土面剪取植株地上部分，同时洗出根系，在110 ℃下杀青，70 ℃烘干（24 h），分根、茎、叶称干重，各部分植物样品经磨碎后，用硝酸-高氯酸消解，使用ICP-AES测定各部分植物中总铀的量。
结果表明，在含铀的量为25 mg U / kg 土的铀污染试验土壤，采用生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系来原位修复铀污染土壤，不仅蓖麻长势很好，没有任何不良症状，而且蓖麻植株铀的含量高达17.08 mg U / kg DW，比其他相关文献选择的植物修复方法效果均好。如果连续采用多年种植，将明显减少土壤中铀的含量。
实施例9：
(1) 培养基质的制备
将2 kg自然风干，过筛后的无铀污染土壤，与3 kg蛭石和0.8 kg泥炭土进行充分搅拌，均匀混合，并在120 ℃高压蒸汽中进行灭菌处理2 h，即可得到所需的培养基质；
(2) 生物表面活性剂菌株液体的制备
取污水处理厂曝气池中的活性污泥进行煮沸处理，过滤。使用磨碎后的100 g玉米秸秆和150 g谷物麸皮作为堆肥的初始物料，埋入1 kg处理过的活性污泥中，并添加25 g风干粉碎的谷壳作为填充剂，改善堆体的孔隙度。在10 ℃下培养堆肥15 d后，保存待用。
取10 g堆肥样品置于装有90 mL无菌水的250 mL三角瓶中振荡25 min后，静止30min，得到土壤悬液。吸取2 mL土壤悬浮液接种到富集培养基中，放入温度为25 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养5 d。吸取上述1 mL富集培养液接种于发酵培养基中，放入温度为30 ℃、转速为220 r/min的恒温培养箱中进行振荡培养，直到观测到乳化现象后。取1 mL稀释至10-3之后，以该稀释发酵液1 mL涂布于平板培养基上，于37 ℃恒温静置培养3 d。挑选平板长势良好的菌落进行划线分离，按照上述方法进行再次发酵培养、驯化2次，即可得到驯化后的菌株。将驯化后的菌株在富集培养液中继续培养1 d后，吸取1 mL菌液按4.5%的接种量接种于发酵培养基中，调节pH值为6.5，在温度为25℃、转速为200 r/min的恒温培养箱中，继续进行振荡培养2 d后，即为生物表面活性剂菌株液体。
(3) 蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立
将培养基质装入20 cm × 15 cm规格的泡沫漂浮孔穴育苗盆中，每盆1 kg，按照基质质量的15 % 浇水，待水分渗透均匀后，在基质表层均匀喷洒55 g需繁殖的丛枝菌根菌剂——地表球囊霉菌剂。使用10 % H2O2对蓖麻种子浸泡25 min，将其阴干后均匀撒种在培养基中，每盆4颗。然后，使用保鲜膜对泡沫漂浮孔穴育苗盆进行覆盖，以此保湿、增温，促进蓖麻孢子萌芽、发育，为保障供应蓖麻孢子萌芽、发育及其后期幼苗生长所需的空气，同时方便后期管理，在撒播蓖麻种子上方处的保鲜膜上扎孔4个。待蓖麻萌芽至单株含有80 ~100个菌根真菌孢子后，使泡沫漂浮孔穴育苗盆的下半部分浸入水中，待蓖麻种子出苗后间苗，每孔留苗1颗，并把水换成1/10强度的改良霍格兰德营养液， 3天后换成1/4强度的改良霍格兰德营养液，2周后再更换一次1/4强度的改良霍格兰德营养液。同时，每天对蓖麻萌芽使用含有体积百分比为0.3 % 的生物表面活性剂菌株液体的水进行均匀喷淋，保持培养基质的含水量60%，在室温下继续培育10 d后，即可得到生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系。
（4）铀污染土壤的原位修复
将无铀污染土壤自然风干后，过筛后，取1 kg装入50 cm × 25 cm规格的塑料花盆中，拌入河砂150 g，有机肥50 g后，然后将UO2(NO3)2.6 H2O溶液均匀喷洒在土壤中，充分搅拌混合后得到含铀的量为50 mg U / kg 土的铀污染试验土壤。然后将上述栽培的蓖麻幼苗整株及其周围的培养基质一起取出，移栽在铀污染试验土壤中。铀污染土壤原位修复试验在人工气候室内完成，将塑料花盆放在长木架上，控制室内温度，白天温度25 ℃，夜间温度16 ℃，每天光照8 h，并定时浇水以保持土壤持水量在60 %。蓖麻移栽60 d后，沿土面剪取植株地上部分，同时洗出根系，在110 ℃下杀青，70 ℃烘干（24 h），分根、茎、叶称干重，各部分植物样品经磨碎后，用硝酸-高氯酸消解，使用ICP-AES测定各部分植物中总铀的量。
结果表明，在含铀的量为50 mg U / kg 土的铀污染试验土壤，采用生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系来原位修复铀污染土壤，不仅蓖麻长势很好，没有任何不良症状，而且蓖麻植株铀的含量高达32.15 mg U / kg DW，比其他相关文献选择的植物修复方法效果均好。如果连续采用多年种植，将明显减少土壤中铀的含量。

Claims (8)

1.一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系的方法，其特征在于，以无铀污染土壤、蛭石、泥炭土为培养基质，以蓖麻为土壤宿主植物，以丛枝菌根为接种微生物，首先利用育苗装置培养蓖麻幼苗，在填充有培养基质的泡沫漂浮孔穴育苗盆中对蓖麻种子进行丛枝菌根真菌接种，形成蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系，再使用自制的生物表面活性剂菌株液体对蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系进行强化，得到一种生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系，
具体步骤如下：
(1)培养基质的制备
将无铀污染土壤、蛭石和泥炭土按照一定质量比进行混合，进行灭菌处理，得到所需的培养基质；
(2)生物表面活性剂菌株液体的制备
取10g处理后的堆肥样品，置于装有90mL无菌水的250mL三角瓶中振荡25min后，静止30min，得到土壤悬液，吸取2mL土壤悬浮液接种到富集培养基中，放入温度为25℃、转速为220r/min的恒温培养箱中进行振荡培养5d，吸取上述1mL富集培养液接种于发酵培养基中，放入温度为30℃、转速为220r/min的恒温培养箱中进行振荡培养，直至观测到乳化现象，取1mL稀释至10-3之后，以该稀释发酵液1mL涂布于平板培养基上，于37℃恒温静置培养3d，挑选平板长势良好的菌落进行划线分离，按照上述方法进行再次发酵培养、驯化2次，即得到驯化后的菌株，将驯化后的菌株在富集培养液中继续培养1d后，吸取1mL菌液按4.5％的接种量接种于发酵培养基中，调节pH值为6.5，在温度为25℃、转速为200r/min的恒温培养箱中，继续进行振荡培养2d后，即得到生物表面活性剂菌株液体；
(3)蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系的建立
将培养基质装入20cm×15cm规格的泡沫漂浮孔穴育苗盆中，每盆1kg，按照基质质量的15％浇水，待水分渗透均匀后，在基质表层均匀喷洒一定质量的丛枝菌根菌剂，使用10％H2O2对蓖麻种子浸泡25min，将其阴干后均匀撒种在培养基中，每盆4颗，然后，使用保鲜膜对泡沫漂浮孔穴育苗盆进行覆盖，用小钉子在撒播蓖麻种子上方处的保鲜膜上扎孔4个，待蓖麻萌芽至单株含有80～100个菌根真菌孢子后，使泡沫漂浮孔穴育苗盆的下半部分浸入水中，待蓖麻种子出苗后间苗，每孔留苗1棵，并把水换成1/10强度的改良霍格兰德营养液，3天后换成1/4强度的改良霍格兰德营养液，2周后再更换一次1/4强度的改良霍格兰德营养液，同时，每天对蓖麻萌芽使用含有生物表面活性剂菌株液体的水进行均匀喷淋，保持培养基质的含水量60％，在室温下培养，继续培育10d后，即得到生物表面活性剂强化功能的蓖麻幼苗—菌根真菌共生体系。
2.根据权利要求1所述的一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系的方法，其特征在于，所述步骤(1)中使用的无铀污染土壤质量是1～2kg；蛭石质量是1.5～4.5kg和泥炭土的质量是0.5～0.8kg。
3.根据权利要求1所述的一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系的方法，其特征在于，所述步骤(2)中使用的富集培养基组成是：氯化钾1.5g；硫酸铵12g；氯化钠1.2g；七水硫酸亚铁3×10-5g；磷酸氢二钾3.5g；三水磷酸氢二钾0.65g；EDTA 1.1g；酵母浸膏0.6g；植物油5g；蒸馏水1000mL；
所述步骤(2)中使用的发酵培养基组成是：氯化钾1.5g；硫酸铵12g；氯化钠1.2g；七水硫酸亚铁3×10-5g；磷酸氢二钾3.5g；三水磷酸氢二钾0.65g；硫酸镁0.6g；氯化钙0.25g；硫酸锌0.3g；硫酸铜0.3g；EDTA 1.1g；酵母浸膏0.6g；植物油5g；蒸馏水1000mL；
所述步骤(2)中使用的平板培养基组成是：葡萄糖20g；蛋白胨5g；酵母浸膏0.25g；琼脂20g；蒸馏水1000mL。
4.根据权利要求1所述的一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系的方法，其特征在于，所述步骤(3)中使用的丛枝菌根菌剂为地表球囊霉、无梗囊霉、盾巨孢囊霉中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系的方法，其特征在于，所述步骤(3)中使用的丛枝菌根菌剂的质量是50～60g；
所述步骤(3)中使用的改良霍格兰德营养液组成是：四水硝酸钙945mg/L；硝酸钾506mg/L；硝酸铵80mg/L；磷酸二氢钾136mg/L；硫酸镁493mg/L；铁盐溶液2.5mL；微量元素液5mL；蒸馏水500mL；pH＝6.0；
使用的铁盐溶液组成是：七水硫酸亚铁2.78g；乙二胺四乙酸二钠3.73g；蒸馏水500mL；pH＝5.5；
使用的微量元素液组成是：碘化钾0.83mg/L；硼酸6.2mg/L；硫酸锰22.3mg/L；硫酸锌8.6mg/L；钼酸钠0.25mg/L；硫酸铜0.025mg/L；氯化钴0.02 5mg/L；蒸馏水500mL；
所述步骤(3)中使用的含有生物表面活性剂菌株液体与水的体积百分比是0.2～0.4％。
6.根据权利要求1所述的一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系在原位修复铀污染土壤中的应用，其特征在于，具体应用步骤是：将无铀污染土壤自然风干，过筛后，取1kg装入50cm×25cm规格的塑料花盆中，拌入河砂150g，有机肥50g后，然后将UO2(NO3)2·6H2O溶液均匀喷洒在土壤中，充分搅拌混合后得到铀污染试验土壤，然后将上述栽培的蓖麻幼苗整株及其周围的培养基质一起取出，移栽在铀污染试验土壤中，铀污染土壤原位修复试验在人工气候室内完成，将塑料花盆放在长木架上，控制室内温度，每天光照8h，并定时浇水以保持土壤持水量在60％，蓖麻移栽60d后，沿土面剪取植株地上部分，同时洗出根系，在110℃下杀青，70℃烘干24h，分根、茎、叶称干重，各部分植物样品经磨碎后，用硝酸-高氯酸消解，使用ICP-AES测定各部分植物中总铀的量。
7.根据权利要求6所述的一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系在原位修复铀污染土壤中的应用，其特征在于，铀污染土壤中含铀的量为25～75mg U/kg土。
8.根据权利要求6所述的一种生物表面活性剂强化植物—微生物共生体系在原位修复铀污染土壤中的应用，其特征在于，控制室内温度，白天温度20～30℃，夜间温度16～20℃。
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