三种草本植物对石油污染土壤的修复效果研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tonight000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工业的迅速发展,使石油污染问题愈加严重,土壤作为人类最直接的活动区域,污染形势日益严峻。当前,土壤石油污染已经成为全球范围内的环境问题之一,石油污染土壤亟待修复。植物修复因绿色、环保、符合可持续发展要求等优点迅速引起了广泛的关注,成为修复石油污染土壤的首要选择。为了更深入的了解植物修复机制,筛选对石油耐受能力强、降解效率高的植物,选取甜象草(Pennisetum purpureum Schum ev.Taiwan)、籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.)、高羊茅(Festuca arundinance L.)三种在理论上具有生长优势的草本植物,通过为期60d的温室盆栽实验,对它们的修复能力进行探究。植物修复机制是植物-土壤-微生物三者相互联系、相互作用的过程,因此,本研究分三个方面对植物的修复过程进行了分析与评价。
  1.甜象草对石油的耐受能力最强,籽粒苋次之,高羊茅最差。高羊茅的发茅率受石油污染的毒害最大,在20%石油处理下其发芽率降低14.2%,籽粒苋降低8.34%,甜象草的发芽率仅降低3.33%。高羊茅的生物量受石油污染的负影响最大,生物量随石油处理浓度增高而减小,籽粒苋和甜象草则表现出较强的耐受力,生物量随石油处理浓度的升高而增加,甜象草增长幅度最大。整个试验期间高羊茅均表现出明显的受毒害现象,其叶尖端发生了不同程度的枯萎,石油处理浓度越高,枯萎的叶片数量越多,枯萎面积越大。与此同时,植物的生理机制也表现出很大差异,高羊茅的氮磷钾含量及可溶性蛋白、可溶性糖含量均随石油处理浓度的增加而减少;籽粒苋和甜象草的氮磷钾含量及可溶性蛋白、可溶性糖含量随石油处理浓度的增加而增多,表现出较强的适应能力和耐受能力,甜象草的耐受能力更强。
  2.植物的种植显著提高石油降解效率,土壤理化参数受到受到不同程度的影响。甜象草对石油的降解效率最高,对土壤理化参数的影响最大,高浓度石油处理下种植甜象草的土壤由酸性变为碱性。在5%、10%、20%的石油污染水平下,甜象草的降解效率分别为30.93%、34.51%、45.37%,籽粒苋的降解效率分别为28.44%、34.94%、37.00%,高羊茅的降解效率分别为25.06%、19.46%、10.24%,可见甜象草的降解效率最高,籽粒苋次之,高羊茅最低。
  3.石油污染下,根际细菌群落中以烷烃降解菌属、硝化菌属、鞘氨醇单胞菌属、藤黄单胞菌属、假单胞菌属、黄杆菌属等有利于植物修复的菌属为优势菌属,且石油污染刺激根际细菌群落组成发生定向变化,产生了无污染土壤中所没有的对植物有利的硝化细菌以及对石油有降解作用的烷烃降解菌、黄杆菌属,这些细菌能够在根际环境中占据优势地位,直接或间接地提高石油降解效率。石油污染对根际细菌群落结构的影响受植物种类的影响表现出不同。高羊茅根际土中烷烃降解菌属和硝化菌属的丰度更大,说明高羊茅的种植更有利于这两类菌的生长,高羊茅的根际修复潜力更大。
其他文献
随着现代农业的快速发展,集约化农业产生了大量的农业废弃物,这些废弃物若不能得到及时有效的处理,不仅会环境污染,其中的重金属、抗生素、杂草种子和病原菌等有害物质和生物还会对作物的生长造成严重影响甚至威胁人类健康。有研究表明,即使经过高温腐熟阶段,有机肥中仍有可能存在未灭活的杂草种子和人畜共患病原菌,其施入土壤后会对生态环境、作物生长和人类健康造成危害。本研究以农业废弃物中的杂草种子和病原菌为研究对象
学位
旱地农业区域是中国粮食作物和经济作物主要产区,目前因化肥的长期不合理和过量施用,导致土壤质量下降、作物养分利用降低和农业生态环境退化等问题。本试验以云南旱地红壤光叶紫花苕子与玉米轮作和山东旱地棕壤二月兰与花生轮作系统为研究对象,基于周年养分等量原则,研究水肥调控措施对绿肥生长及其翻压对后茬主作物生长、土壤肥力及养分利用的影响。试验均于2017年秋季布置,设置冬闲(CF)、对照,绿肥季无任何水肥调控
学位
我国农业发展中秸秆等生物质废弃物的产出量与日俱增,同时规模化养殖业的发展使得畜禽废弃物日益集中,其资源化利用成为制约我国农业可持续发展的瓶颈。如何实现农业废弃物大规模资源化利用成为农业技术的前沿方向。生物质炭是作物秸秆等生物质原料高温限养热裂解形成的一类高度芳香化、较稳定的含碳有机物质。已有的研究表明,生物质炭能够改良土壤质地,提高作物产量及营养价值,同时还可以增强土壤固碳、降低温室气体排放。生物
土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库,在全球气候变化中扮演者重要角色。土壤活性有机碳能敏感地反映土壤碳库的变化,对碳平衡具有重要意义。山地沼泽发挥着保护区域生物多样性、维持江河源头“水塔”功能等关键作用。区域气候差异及植被类型的不同可能造成山地沼泽具有不同于其他沼泽湿地的独特的有机碳含量及分布特征。因此,开展山地沼泽土壤有机碳分布特征研究,可为深入认识不同类型湿地土壤碳汇功能及其碳循环过程提供基础数据
近年,我国社会整体经济实力不断提高,城乡一体化稳定发展。2017年,我国在农业领域重点全面深化供给侧结构性改革。但我国农业农民的发展水平与发达国家比较仍然有较大的距离。在我国农村地区,土壤污染、地力下降、农业废弃物资源无法有效利用等问题尤为突出。随着我国步入经济新常态,2017年,“田园综合体”这一新型概念首次写入我国中央一号文件,目的是改变传统农业的单一化,挖掘我国农业的多功能性。炭基生态农业区
黄棕壤地区是我国重要的农作物产区和经济林主产区,盛产多种粮食和经济作物,由于黄棕壤自身特性以及不当的田间管理等问题,使粮食生产安全面临着严峻的考验。为改善土壤性状,提高土壤肥力,增加粮食产量,探究不同深度秸秆还田下土壤改良情况,因此,本研究以黄棕壤为研究对象,于2016-2018年设置了秸秆表面覆盖(T0),秸秆10-20cm还田(T10),秸秆20-30cm还田(T20)和秸秆30-40cm还田
学位
有机物料可以为农田土壤提供有机碳源和养分,其施用对滨海贫瘠潮土理化性质和生物功能性状的影响以及它们之间内在的影响机制尚不明确。针对江苏省盐城市滨海县黄河故道潮土贫瘠的特点,本论文通过研究有机物料以及黏土添加对贫瘠潮土理化性质及生物功能性状的影响,以期初步揭示添加不同特性有机物料对土壤理化性质及生物功能性状改善的内在影响机制,从而为有效改良中低产田和合理利用农业废弃物提供理论依据与技术支撑。本研究共
学位
中国在施用化肥方面存在着诸多不合理现象,造成化肥资源的浪费,增加农业成本,降低农民收益,相关问题亟待解决。施用生物有机肥可增加土壤生物菌量,活化土壤,增强土壤养分的利用效率。有机物为有益微生物提供大量资源,可以改良并疏松土壤,提高土壤的透气性、保水性,增强根系的吸收能力,提高肥料利用率,从而降低化肥的施用量。因此用有机肥代替化肥是形势需要也是发展的必然,这项措施具有重大意义,比如能节本增效、提质增
学位
铅(Pb)金属材料应用领域很广,具有熔点低、延展性好、防辐射等物理化学特性,是世界上使用最广泛的金属之一。铅及其铅合金应用的环境不可避免地存在微生物,它们(特别是细菌和真菌)常常会加速铅材料的腐蚀。在微生物与金属材料共存的环境中,微生物能够通过其分泌物(比如有机酸或者其他代谢物)对金属材料产生腐蚀。据报道,微生物引起的腐蚀在金属腐蚀中约占20%左右。目前大多数研究集中在细菌对金属材料的腐蚀上,但是
学位
辣椒是我国主要的蔬菜作物,因其喜温特性,在实际农业生产中常因低温弱光胁迫而导致低产甚至死亡。而低温与弱光的协同胁迫下对冷敏感植物造成的损害远远大于低温的单独胁迫作用,且在实际生产过程中,低温与弱光往往具有协同作用,故本试验主要针对辣椒的耐低温弱光性进行品种筛选。植物的耐低温弱光胁迫能力的鉴定涉及植株形态、生理生化等多个方面,常用的鉴定指标有胁迫指数、根系活力、叶绿素含量、膜脂过氧化水平、保护酶系统
学位