EE2降解菌的筛选及其在植物—微生物联合修复污染土壤中的应用

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EE2是一种典型的环境内分泌干扰物,在ng/L浓度下就能够对生物造成危害,由于污水灌溉、径流和畜禽粪便的施用,使得EE2持续进入土壤中。但目前有关土壤中EE2的修复研究未有报道。本研究采用EE2降解菌和黑麦草联合修复技术去除土壤中的EE2,取得的主要研究结果如下:1.从农田中筛选得到一株EE2降解菌并对其降解条件进行了优化。在液体培养基中培养3d后,菌株对EE2的降解率可达25%。通过对菌株形态特征及16SrDNA序列分析,鉴定为生丝微菌属,并将其命名为Hyphomicrobiumsp.GHH。考察了不同辅助物、碳源、温度、pH及金属离子对菌株降解EE2效果的影响,结果表明,当温度为30 ℃,pH值为7.5,在加入了 10 mg/L酵母粉和0.1 mmol/L甲醇的无机培养基中培养3天后,可使EE2的降解率达到60%左右。Fe3+和Cu2+在低浓度下对菌株的生长无明显影响;不同浓度的Cr3+、Cr(VI)、Cd2+离子都对菌起到了一定的抑制作用。2.研究了Hyphomicrobium sp.GHH与黑麦草联合修复EE2污染土壤的效果。接种Hyphomicrobiumsp.GHH增加了黑麦草生物量,提高了植物对EE2的提取效率。当植物生长42 d时,单独种植黑麦草处理组(P)的转运系数(TF)和生物富集系数(BCF)分别为0.062和30.48;种植黑麦草和接种降解菌处理组(B+P)的TF和BCF分别为0.318和86.67,较P处理组提高了 4.13和1.84倍。研究结果表明,联合修复技术在第28 d时,对土壤中EE2的去除效果可达94%。,42 d时,去除效率为99%,EE2降解菌Hyphomicrobium sp.GHH和黑麦草的联合应用可有效修复EE2污染土壤。3.研究了土壤中常见污染物质重金属Cd对Hyphomicrobiumsp.GHH和黑麦草联合修复土壤中EE2的影响。结果表明在5 mg/kg Cd时,P和B+P处理组黑麦草根长较对照组分别增加了 1.97%和7.36%;地上部分无显著影响;Cd浓度为20和80 mg/kg时,各处理组中黑麦草的根长和地上部分的生长都受到抑制。随着Cd浓度的升高,黑麦草根部和地上部分EE2的含量降低。降解菌的接入改变了植物的根系环境,促进了植物的生长,从而提高了黑麦草对EE2的吸收。土壤Cd含量较低时(5 mg/kg)提高了土壤中脲酶活性和微生物量碳含量,Cd浓度大于20 mg/kg时,土壤中脲酶活性和微生物量碳含量降低;而种植黑麦草和接种降解菌均显著提高了脲酶活性和微生物量碳含量。接种Hyphomicrobiumsp.GHH提高了黑麦草对Cd的提取,Cd浓度为5、20和80 mg/kg时,根部Cd的含量分别比对照提高了 88.14%、33.81和7.66%;地上部分Cd的含量分别提高了 46.91%、18.49%和 6.34%。修复 28 d 时,在 Cd 浓度分别为 5、20 和 80 mg/kg时,Hyphomicrobium sp.GHH和黑麦草联合处理对土壤中EE2的去除率分别为89%、80%和71%,对Cd的提取效率分别为0.69%、0.44%、0.39%。结果表明,Hyphomicrobiumsp.GHH和黑麦草联合修复技术是一种修复Cd-EE2复合污染土壤的有效手段。
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