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目前我国土壤DEHP和芘污染的总体形势严峻,珠三角和长三角地区污染严重。清除土壤DEHP和芘污染的方法较多,其中植物修复是较为有效的方法之一。土壤有机污染的植物修复是依靠细菌、真菌、土壤酶和植物之间复杂的交互作用来降解移除污染物的自然的、综合的协同过程,但是植物-微生物-酶是如何协同去除污染仍然不清楚。因此,利用蔬菜等生长快、生物量大的植物探索植物-微生物-酶的相互关系对DEHP和芘污染的清除机理,对深入了解植物对有机污染物的去除机理具有重要的意义。 本研究选取DEHP和芘作为复合有机污染物,通过在温室盆栽进行的植物修复实验,然后利用典型相关分析,探讨DEHP和芘降解过程中植物-微生物-酶是通过怎样的相互关系最终达到协同去除污染的。实验分三步进行:首先从水东芥菜(BrassicajunceaL.Coss.Var.foliosa Bailey),木耳菜(Gynura cusimbua(D.Don)S.Moore)和向日葵(Helianthus annuusL.)等14种供试植物中筛选出能有效降解DEHP和芘污染的植物种类;然后探讨在三个污染浓度(0(T0)、20(T20)和50(T50)mg·kg-1)的处理下,在不种植物加水培养60d后土壤微生物-酶通过怎样的相互关系促进复合污染物的降解;第三步种植水东芥菜、木耳菜和向日葵45d后,探讨在三个污染浓度处理(T0、T20和T50)下,植物-微生物-酶是通过怎样的相互关系促进污染物降解的。研究结果如下: 1、14种植物生长45d后,对土壤DEHP和芘复合污染的总降解能力从高到低排序为:狗牙根(CynodondactylonL.Pers.)(62.0%),碧绿粗苔菜心(Brassica campestris L.SSP.Chinensis var)(61.9%),水东芥菜(60.2%),香葱(Allium ascalonicum L.)(57.2%),紫花苜蓿(Medicago sativaL.)(54.6%),黑麦草(Lolium perenne L.)(52.9%),假地豆(Desmodium heterocarponL.DC.)(52.5%),泰国香菜(Coriandrum sativum L.)(51.3%),金腰箭(Synedrella nodiflora L.Gaertn)(50.6%),香根草(Vetiveria zizanioides L.)(49.0%),向日葵(48.6%),紫苏(Perillafrutescens L.Britt)(48.1%),白萝卜(Raphanus sativus L.)(45.1%)和木耳菜(43.6%)。和对照(42.0%)相比,14种植物对DEHP和芘的总降解率最少提高了1.6%,最高达到20.0%。狗牙根、水东芥菜、香葱和碧绿粗苔菜心是降解DEHP和芘复合污染的理想植物(P<0.05)。 2、在没种植物时,在土壤DEHP和芘降解过程中,土壤微生物-土壤酶活性的两类综合变量的典型相关关系表明:对DEHP和芘复合污染的降解起主要作用的酶是脱氢酶,起主要作用的微生物是细菌和放线菌。具体而言,在T0处理,土壤微生物-土壤酶的典型相互关系表现为显著的细菌和脱氢酶正相关(r=0.867,P=0.026);T20处理,表现为细菌-脱氢酶显著正相关(r=0.981,P=0.000);在T50处理,表现为放线菌-脱氢酶极显著正相关(r=0.929,P=0.000)。 3、种植木耳菜、水东芥菜和向日葵45d后,在土壤DEHP和芘降解过程中,水东芥菜处理,丛枝菌根真菌(AMF)、多酚氧化酶和DEHP有显著相互关系;木耳菜处理,细菌、脲酶和芘有显著的相互关系;而向日葵处理,脲酶和芘,AMF和DEHP均有显著的相互关系。