CN106269845A - 植物‑微生物联合修复ddt污染土壤的方法及应用 - Google Patents

植物‑微生物联合修复ddt污染土壤的方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106269845A
CN106269845A CN201610674222.0A CN201610674222A CN106269845A CN 106269845 A CN106269845 A CN 106269845A CN 201610674222 A CN201610674222 A CN 201610674222A CN 106269845 A CN106269845 A CN 106269845A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ddt
soil
plant
contaminated soil
rye grass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610674222.0A
Other languages
English (en)
Inventor
郑冬梅
李思雯
李航
陈苏
孙丽娜
王晓旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang University
Original Assignee
Shenyang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang University filed Critical Shenyang University
Priority to CN201610674222.0A priority Critical patent/CN106269845A/zh
Publication of CN106269845A publication Critical patent/CN106269845A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • B09C1/105—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes using fungi or plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C2101/00—In situ

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

一种植物‑微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用，涉及DDT污染土壤的植物‑微生物联合修复技术，通过在DDT污染土壤中种植黑麦草，施加DDT降解菌、植物促生菌方式修复DDT污染土壤，然后收割地上部生物量，去除土壤中的DDT。包括如下步骤：在DDT污染农田大棚内，黑麦草种植前人工对土壤耕层进行翻耕、平整，添加DDT降解菌；之后播种黑麦草，定期除草，在植物生长一个月后，加入植物促生菌；收获黑麦草地上部、地下部。测定黑麦草地上部、地下部DDT含量，土壤DDT去除量。本发明能有效地去除土壤中DDT，DDT的降解率高，黑麦草地上部DDT含量较低，减少DDT随植物进入食物链的风险，该方法易操作，安全高效，成本低，经济社会效益高。

Description

植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用
技术领域
本发明涉及污染环境修复技术领域，尤其涉及一种植物-微生物修复DDT污染土壤的方法及应用。
背景技术
农药是土壤的主要污染源之一，当DDT作为农药施用到田间时，其中的10%会附着于农作物上，剩下的90%则散落到周围或降落至田间。农业部对全国半数以上的省会城市抽样调查表明，蔬菜中农药超标率高达31.3%，大部分农产品中农药类污染始终趋于前列，若参照绿色食品标准而言仍明显超标，甚至包括茶叶、榛子等产品中也含有超出标准的有机氯农药。因此，农药污染不同忽视。
植物修复技术即是利用绿色植物在正常生长阶段自身对污染物质的忍耐和积累能力，对污染物质进行固定、转移、吸附、吸收、降解。植物修复相较于其他修复技术而言，更适合用于现场修复，不仅经济实用、能源消耗少，更利于大面积污染区域修复。植物修复技术主要通过植物吸收、植物释放根际分泌物降解污染物和植物强化根际微生物降解污染物等途径对DDT污染土壤进行修复。
植物根际促生菌（Plant growth promoting rhizobacteria，简称PGPR）即在植物地下部分周围可以直接对地下土壤内环境中的生长繁殖造成影响的细菌。植物根际促生菌能够产生维生素、生长激素、抗生素等物质直接或间接地促进植物发育、防止病虫害、增加作物产量，植物不仅从中获得营养，提高宿主植物的抗逆性，同时可以增强对环境的忍耐能力。
植物修复技术关键在于对DDT污染土壤具有富集植物的选取。理想的修复植物应该对DDT污染物降解效率高、生物量大、根系发达、不能引起生物侵害，容易田间管理、有经济价值等特点。目前，研究证实能有效应用于现场的植物包括黑麦草（Lolium perenne L.），小黑杨（Populus X），泡桐(Paulownia tomentosa)，向日葵（Helianthus annuus），蓖麻(Ricinus communis Linn.)，绣线菊（Spiraea salicifolia L.）等。
微生物的修复原理主要有细胞新陈代谢、生物吸附、空泡吞饮、表面生物大分子吸收转运、沉淀和氧化还原反应等，其中黄杆菌属（Flavobacterium）、节杆菌属（Arthrobacter）、固氮菌属（Azotobacter）、假单胞菌属（Pseudomonas）和伯克霍尔德菌属（Burkholderia）细菌等都常用于污染修复。通过向受到污染的土壤中投加降解菌，是经济优越的方法，对环境影响较小，不会带来二次污染。
目前，比较普遍应用的治理DDT污染土壤的方法主要包括：物理法、化学淋洗法、生物修复法等。物理、化学修复方法费用较高，去除不彻底，化学方法易造成二次污染。生物修复技术二次污染少，绿色环保，成本低，可大面积操作，具有广阔应用前景。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用。
本发明采取的技术方案：一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用，在DDT污染土壤上采用三种方案进行修复实验及对照；
所述的三种方案分别为
方案一：单独种植黑麦草进行修复DDT污染土壤，作为参照组，用H表示；
方案二：加入DDT降解菌种植黑麦草进行修复DDT污染土壤，作为对照组，用HD表示；
方案三：加入DDT降解菌和植物根际促生菌种植黑麦草进行修复DDT污染土壤，作为对照组，用HDC表示。
作为一种优选的技术方案：一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用包括如下步骤
步骤一：于五月初进行供试土地平整，将现场分成3块土地样方分别进行H、HD和HDC的实验种植，种植前需人工对土壤耕层0-20cm深度的土地进行翻耕以及平整；
步骤二：将H组单独种植黑麦草；HD组于土壤中加入DDT降解菌后种植黑麦草；HDC组先在土壤中加入DDT降解菌再种植黑麦草，最后添加植物根际促生菌；
步骤三：待黑麦草成熟，收获产物，将土壤样品和植物样品分别处理，检测土壤中DDT残留量以及植物中DDT残留量，进行对照比较。
作为一种优选的技术方案：现场修复地点土壤PH值5.24，有机质含量2.5～4.5%，粘粒含量2.2%，土壤DDT含量47.94ng/g。
作为一种优选的技术方案：土壤接种一周后，种植黑麦草，种子上方覆盖1-1.5cm厚的细土，株距10cm左右，3-5天浇水一次，保障种子发芽；保持田间持水率在50-60%；添加植物根际促生菌是在黑麦草生长一个月后。
作为一种优选的技术方案：植物产物包括地上部分和地下部分。
作为一种优选的技术方案：DDT降解菌为甲基营养型芽孢杆菌菌液，菌液接种量为500 ml/m2，菌落形成单位为1×108/ml；植物根际促生菌为巴氏葡萄球菌菌液，菌液接种量为350 ml/m2，菌落形成单位为1×108/ml；两菌株均为实验室自行培育的菌株。
作为一种优选的技术方案：设置黑麦草的生长周期为120天。
本发明的有益效果：黑麦草生物量较大，植物促生菌对黑麦草生长具有促进作用，DDT降解菌能够降解土壤中DDT的含量，因此对土壤中DDT的提取量较大，土壤降解率可达66.24%；达到快速，生态环保去除土壤中DDT的目的，同时，收割的黑麦草并未超标，可用作饲料，无二次污染；可广泛应用于我国北方地区农田中低浓度DDT污染土壤的修复实践。
附图说明
图1为一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用在不同处理条件下土壤DDT去除率柱状图；
图2为一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用在不同处理条件下黑麦草地上部分DDT残留量柱状图；
图3为一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用在不同处理条件下黑麦草根部部分DDT残留量柱状图；
图中：H单独种植黑麦草实验组、HD加入DDT降解菌种植黑麦草实验组、HDC加入DDT降解菌和植物根际促生菌种植黑麦草实验组。
具体实施方式
下面通过实例对本发明做进一步详细说明。下述实施例中的试验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂市场购买得到。
一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用，在DDT污染土壤上采用三种方案进行修复实验及对照；
所述的三种方案分别为
方案一：单独种植黑麦草进行修复DDT污染土壤，作为参照组，用H表示；
方案二：加入DDT降解菌种植黑麦草进行修复DDT污染土壤，作为对照组，用HD表示；
方案三：加入DDT降解菌和植物根际促生菌种植黑麦草进行修复DDT污染土壤，作为对照组，用HDC表示。
所述的一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用包括如下步骤
步骤一：于五月初进行供试土地平整，将现场分成3块土地样方分别进行H、HD和HDC的实验种植，种植前需人工对土壤耕层0-20cm深度的土地进行翻耕以及平整；
步骤二：将H组单独种植黑麦草；HD组于土壤中加入DDT降解菌后种植黑麦草；HDC组先在土壤中加入DDT降解菌再种植黑麦草，最后添加植物根际促生菌；
步骤三：待黑麦草成熟，收获产物，将土壤样品和植物样品分别处理，检测土壤中DDT残留量以及植物中DDT残留量，进行对照比较。
所述的现场修复地点是沈阳市沈北某蔬菜基地某大棚N42°09.194′；E123°52.56′，土壤PH5.24，有机质含量2.5～4.5%，粘粒含量2.2%，土壤DDT含量47.94ng/g。
所述的修复实验在土壤接种一周后，种植黑麦草，种子上方覆盖1-1.5cm厚的细土，株距10cm左右，3-5天浇水一次，保障种子发芽；保持田间持水率在50-60%；添加植物根际促生菌是在黑麦草生长一个月后。
所述的植物产物包括地上部分和地下部分。
所述的DDT降解菌为甲基营养型芽孢杆菌菌液，菌液接种量为500ml/m2，菌落形成单位为1×108/ml；植物根际促生菌为巴氏葡萄球菌菌液，菌液接种量为350 ml/m2，菌落形成单位为1×108/ml；两菌株均为实验室自行培育的菌株。
所述的黑麦草生长周期设置为为120天，生长周期满后，将土壤样品和植物样品分别处理，检测土壤中DDT残留量和植物中DDT残留量。
图1所示：经植物-微生物修复后土壤中DDT的含量与原供试土壤中DDT的含量之间的对比可以看出，HDC对土壤中DDT的去除率最高，可达66.24%；HD次之，达45.20%，；H单一黑麦草去除率最低，为36.88%。
图2所示：不同处理条件下黑麦草根部残留量差别不大，HDC残留量最高，为26.741ng/g； H残留量最低，为24.839ng/g；不同处理条件下黑麦草地上部残留量差别较小， HDC残留量最高，为26.572ng/g；HD残留量最低，为26.008ng/g。
修复效果：
黑麦草+DDT降解菌+植物促生菌（HDC）地上部DDT去除量为3542.93～4428.67mg/亩；单独黑麦草（H）的地上部去除量为3639.02～3898.95 mg/亩；黑麦草+DDT降解菌（HD）的地上部去除量为3302.30～4332.17 mg/亩；HDC去除率略高于其他两种处理。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以补充阐释本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的广大技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用，其特征在于：在DDT污染土壤上采用三种方案进行修复实验及对照；所述的三种方案分别为方案一：单独种植黑麦草进行修复DDT污染土壤，作为参照组，用H表示；方案二：加入DDT降解菌种植黑麦草进行修复DDT污染土壤，作为对照组，用HD表示；方案三：加入DDT降解菌和植物根际促生菌种植黑麦草进行修复DDT污染土壤，作为对照组，用HDC表示。
2.根据权利要求1所述的一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用，其特征在于：包括如下步骤 步骤一：于五月初进行供试土地平整，将现场分成3块土地样方分别进行H、HD和HDC的实验种植，种植前需人工对土壤耕层0-20cm深度的土地进行翻耕以及平整；步骤二：将H组单独种植黑麦草；HD组于土壤中加入DDT降解菌后种植黑麦草；HDC组先在土壤中加入DDT降解菌再种植黑麦草，之后添加植物根际促生菌；步骤三：待黑麦草成熟，收获产物，将土壤样品和植物样品分别处理，检测土壤中DDT残留量以及植物中DDT残留量，进行对照比较。
3.根据权利要求2所述的一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用的操作步骤，其特征在于：现场修复地点土壤PH值5.24，有机质含量2.5～4.5%，粘粒含量2.2%，土壤DDT含量47.94ng/g。
4.根据权利要求2所述的一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用的操作步骤，其特征在于：土壤接种一周后，种植黑麦草，种子上方覆盖1-1.5cm厚的细土，株距10cm左右，3-5天浇水一次，保障种子发芽；保持田间持水率在50-60%；添加植物根际促生菌是在黑麦草生长一个月后。
5.根据权利要求2所述的一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用的操作步骤，其特征在于：植物产物包括地上部分茎叶和地下部分根。
6.根据权利要求1所述的一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用，其特征在于：DDT降解菌为甲基营养型芽孢杆菌菌液，菌液接种量为500 ml/m2，菌落形成单位为1×108/ml；植物根际促生菌为巴氏葡萄球菌菌液，菌液接种量为350 ml/m2，菌落形成单位为1×108/ml；两菌株均为实验室自行培育的菌株。
7.根据权利要求1所述的一种植物-微生物联合修复DDT污染土壤的方法及应用，其特征在于：设置黑麦草的生长周期为120天。
CN201610674222.0A 2016-08-17 2016-08-17 植物‑微生物联合修复ddt污染土壤的方法及应用 Pending CN106269845A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610674222.0A CN106269845A (zh) 2016-08-17 2016-08-17 植物‑微生物联合修复ddt污染土壤的方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610674222.0A CN106269845A (zh) 2016-08-17 2016-08-17 植物‑微生物联合修复ddt污染土壤的方法及应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106269845A true CN106269845A (zh) 2017-01-04

Family

ID=57678125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610674222.0A Pending CN106269845A (zh) 2016-08-17 2016-08-17 植物‑微生物联合修复ddt污染土壤的方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106269845A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107135702A (zh) * 2017-05-18 2017-09-08 辽宁大学 一种在铅‑多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法
CN108130281A (zh) * 2018-01-30 2018-06-08 陕西师范大学 土曲霉ddt98801及其筛选方法和在降解滴滴涕中的应用
CN110090859A (zh) * 2019-04-12 2019-08-06 沈阳大学 一种植物强化微生物修复农田土壤中PAHs污染的方法
CN110947754A (zh) * 2019-11-11 2020-04-03 沈阳大学 一种植物强化微生物修复DDTs污染农田土壤的方法
CN113020248A (zh) * 2021-05-19 2021-06-25 吉林大学 一种复合洗剂修复DDTs污染土壤的方法及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1970179A (zh) * 2005-11-22 2007-05-30 天津市环境保护科学研究院 “植物－微生物”联合定向修复五氯酚污染土壤的方法
CN101890426A (zh) * 2010-07-19 2010-11-24 南开大学 黑麦草-高效微生物联合修复石油污染盐碱土壤的方法
CN101972772A (zh) * 2010-11-17 2011-02-16 中国科学院南京土壤研究所 多环芳烃污染土壤的联合修复方法
CN102172612A (zh) * 2011-03-17 2011-09-07 上海大学 利用三棱草与微生物联合修复石油类污染湿地的方法
CN102626034A (zh) * 2012-05-04 2012-08-08 天津师范大学 微生物与黑麦草联合修复垃圾堆肥重金属渗漏体系的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1970179A (zh) * 2005-11-22 2007-05-30 天津市环境保护科学研究院 “植物－微生物”联合定向修复五氯酚污染土壤的方法
CN101890426A (zh) * 2010-07-19 2010-11-24 南开大学 黑麦草-高效微生物联合修复石油污染盐碱土壤的方法
CN101972772A (zh) * 2010-11-17 2011-02-16 中国科学院南京土壤研究所 多环芳烃污染土壤的联合修复方法
CN102172612A (zh) * 2011-03-17 2011-09-07 上海大学 利用三棱草与微生物联合修复石油类污染湿地的方法
CN102626034A (zh) * 2012-05-04 2012-08-08 天津师范大学 微生物与黑麦草联合修复垃圾堆肥重金属渗漏体系的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李富平等: "《金属矿山清洁生产技术》", 31 May 2012 *
陈嫚莉等: "有机农药污染土壤的修复方法研究进展", <<环境保护与循环经济>> *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107135702A (zh) * 2017-05-18 2017-09-08 辽宁大学 一种在铅‑多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法
CN108130281A (zh) * 2018-01-30 2018-06-08 陕西师范大学 土曲霉ddt98801及其筛选方法和在降解滴滴涕中的应用
CN110090859A (zh) * 2019-04-12 2019-08-06 沈阳大学 一种植物强化微生物修复农田土壤中PAHs污染的方法
CN110947754A (zh) * 2019-11-11 2020-04-03 沈阳大学 一种植物强化微生物修复DDTs污染农田土壤的方法
CN113020248A (zh) * 2021-05-19 2021-06-25 吉林大学 一种复合洗剂修复DDTs污染土壤的方法及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Effects of the long-term application of atrazine on soil enzyme activity and bacterial community structure in farmlands in China
Bramley-Alves et al. Phytoremediation of hydrocarbon contaminants in subantarctic soils: an effective management option
Afzal et al. The inoculation method affects colonization and performance of bacterial inoculant strains in the phytoremediation of soil contaminated with diesel oil
Wiangkham et al. Potential of Napier grass with cadmium-resistant bacterial inoculation on cadmium phytoremediation and its possibility to use as biomass fuel
CN107127209B (zh) 一种微生物-植物联合修复重金属污染土壤的方法
Prapagdee et al. Bacterial-assisted cadmium phytoremediation by Ocimum gratissimum L. in polluted agricultural soil: a field trial experiment
US9333382B2 (en) Enhanced combination method for phytoremediation of petroleum contaminated soil by Impatiens balsamina L. associated with the indigenous microorganisms
CN103350105B (zh) 一种植物-微生物联合富集土壤中重金属镉的方法及其应用
CN106269845A (zh) 植物‑微生物联合修复ddt污染土壤的方法及应用
CN106613588A (zh) 一种循环修复镉污染稻田与种植水稻的方法
Wu et al. Ameliorative effect of castor bean (Ricinus communis L.) planting on physico-chemical and biological properties of seashore saline soil
CN107815428A (zh) 一株镉去除根瘤菌kg2、含有所述根瘤菌的菌剂及其用途
Ustaoglu et al. The effects of climate change on spatiotemporal changes of hazelnut (Corylus avellana) cultivation areas in the Black Sea Region, Turkey
CN106010546A (zh) 酸性农田土壤中重金属镉的钝化剂及其制备、使用方法
Razmjoo et al. Assessment of bermudagrass cultivars for phytoremediation of petroleum contaminated soils
Narayanan et al. Reclamation competence of Crotalaria juncea with the amalgamation and influence of indigenous bacteria on a waste dump of bauxite mine
De la Fuente et al. Assessment of native shrubs for stabilisation of a trace elements-polluted soil as the final phase of a restoration process
CN108655162A (zh) 一种修复重度石油污染土壤的方法
Kachout et al. Effects of heavy metals on growth and bioaccumulation of the annual halophytes Atriplex hortensis and A. rosea
Arora et al. Bioremediation of salt-affected soils: challenges and opportunities
CN101406897B (zh) 一种利用观赏植物紫茉莉修复石油污染土壤的方法
Richardville et al. Leaf mold compost reduces waste, improves soil and microbial properties, and increases tomato productivity
Li et al. Effects of water-soluble chitosan on Hylotelephium spectabile and soybean growth, as well as Cd uptake and phytoextraction efficiency in a co-planting cultivation system
CN103858719B (zh) 一种降低水稻地上部镉含量的方法
CN102161976B (zh) 一种促进植物生长和重金属污染土壤修复的内生菌及应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170104

RJ01 Rejection of invention patent application after publication