玉米秸秆与纤维素降解菌的投加对荧蒽污染土壤微生物修复的影响研究

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多环芳烃(PAHs)是一类持久性有机污染物,普遍存在于我国农业土壤中,荧蒽是土壤中检出频率和丰度较高的典型高分子量多环芳烃。本论文将玉米秸秆与纤维素降解菌MYB3投加到不同环境下的荧蒽微生物降解实验(无机盐培养基,土壤泥浆),分析其对荧蒽微生物降解的促进效果及降解特性。首先,在液体环境中验证玉米秸秆与纤维素降解菌MYB3的投加对荧蒽微生物降解的促进效果。之后,将不同荧蒽降解菌YN420,YN1,E420以正交试验的方法确定最佳接种份数的复合菌,应用于荧蒽污染土壤的微生物修复实验。考察不同粒径(≤0.355 mm,0.355~2 mm,2~5 mm,5~10 mm)玉米秸秆条件下,对荧蒽的复合菌微生物修复的影响。最后,在暗棕壤,风沙土,黑土三种不同质地荧蒽污染土壤的复合菌微生物修复中投加玉米秸秆和纤维素降解菌MYB3,研究不同土壤质地对荧蒽微生物修复的影响,分析土壤中有机酸浓度与土壤中荧蒽的降解率的相关性。实验结果表明:在液体环境中的荧蒽微生物降解实验中,处理4(菌YN420+玉米秸秆+菌MYB3)的荧蒽降解率最高,10 d时达到了 87.98%。玉米秸秆与纤维素降解菌的投加提高了液体环境中荧蒽降解菌YN420对荧蒽的降解。运用正交实验方法确定了复合菌的最佳接种份数为YN420:YN1:E420=2:1:1。将复合菌与不同粒径玉米秸秆加入污染土壤进行荧蒽微生物降解实验时,组合5(复合菌+菌MYB3+粒径2~5 mm玉米秸秆)的荧蒽降解率最高,10 d时达到了 1 6.27%。粒径会影响玉米秸秆的降解,从而影响土壤中的有机酸浓度。相关分析结果表明,荧蒽降解率与有机酸总浓度呈极显著正相关(P<0.01)。在三种不同质地荧蒽污染土壤泥浆的微生物降解实验中,实验5(未灭菌土壤+复合菌+玉米秸秆+菌MYB3)在三种土壤中的荧蒽降解率均为最高,在20 d时的荧蒽降解率分别为暗棕壤35.95%、风沙土 39.18%、黑土 24.26%。投加玉米秸秆后,提升了土壤中的有机酸浓度,有机酸提升了污染土壤中荧蒽的生物有效性,促进了荧蒽的微生物降解。土壤质地会影响有机酸对结合态荧蒽的释放,随着土壤有机质含量和土壤粘粒含量越高,荧蒽降解率与有机酸总浓度的相关性越低,复合菌对污染土壤中荧蒽的降解率越低。在三种不同质地荧蒽污染土壤中玉米秸秆,纤维素降解菌MYB3和不同接种份数的荧蒽降解复合菌处理促进了荧蒽污染土壤中荧蒽的微生物修复。
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