【摘要】：生物修復(fù)作為土壤重金屬污染的一種原位修復(fù)手段,因其費(fèi)用低、對環(huán)境污染較小,近年來成為環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。該修復(fù)技術(shù)的成敗主要取決于菌種及外來載體以及營養(yǎng)源的選擇。本文以實(shí)驗(yàn)室前期分離篩選出吸附率達(dá)到98.85%的耐鉛菌(GDYX03)作為試驗(yàn)菌,以生物炭和商品有機(jī)肥作為載體,采用盆栽實(shí)驗(yàn)方式,確定耐鉛菌與生物炭、有機(jī)肥的最佳配比,研發(fā)出一種生物修復(fù)劑(TF3);然后對TF3在不同濃度鉛污染土壤中的修復(fù)效果進(jìn)行研究;同時(shí)還進(jìn)行了TF3與市售修復(fù)劑對鉛污染土壤的修復(fù)效果比較。通過分析油菜體內(nèi)鉛含量、土壤有效態(tài)鉛含量、以及土壤酶活性、微生物的響應(yīng),進(jìn)一步驗(yàn)證了耐鉛菌聯(lián)合生物炭對鉛污染土壤的修復(fù)效果。主要研究結(jié)果:1、以小麥秸稈制備成的生物炭為供試材料,研究在鉛污染水體中生物炭的吸附效果。結(jié)果表明:當(dāng)Pb~(2+)初始濃度為200 mg/L時(shí),生物炭添加量為8 g/L,pH值7時(shí),25℃條件下振蕩360 min,為最適吸附條件,吸附效果最好,吸附量達(dá)24.85 mg/g,吸附率達(dá)99.38%。該種生物炭對Pb~(2+)的吸附符合二級動(dòng)力學(xué)方程和Langmuir等溫吸附模型,R~2分別達(dá)0.9994和0.9985。2、通過耐鉛菌與生物炭、有機(jī)肥不同配比的盆栽實(shí)驗(yàn),篩選耐鉛菌與吸附載體的最佳配比。結(jié)果表明:隨著接菌量的增加,油菜生物量表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢,T+J2和F+J2兩個(gè)處理,油菜內(nèi)部鉛含量最少,地上部、地下部鉛含量較CK分別降低56.78%、30.40%、22.94%、16.71%。T+J2和F+J2處理,土壤有效鉛含量也是最低,分別較CK降低21.32%、12.61%。同樣油菜根區(qū)土壤酶活性與微生物多樣性,也是隨著接菌量的增加先增大后減小,接菌量為0.5 g/kg時(shí),土壤真菌、放線菌數(shù)量最多,四種酶活性也最大。3、在5個(gè)鉛濃度下,設(shè)置了CK組和TF3組,研究TF3對不同鉛濃度污染土壤的修復(fù)效果。結(jié)果表明:TF3有促進(jìn)油菜生長的作用,同時(shí)顯著降低油菜地上部、地下部鉛含量。與CK組相比,TF3組油菜地上部、地下部鉛含量及總富集系數(shù)分別降低20.12%~71.91%、37.75%~60.13%、22.45%~68.77%。TF3組顯著降低土壤有效態(tài)鉛含量,降低23.10%~39.84%。添加TF3,土壤四種酶活性和微生物數(shù)量都有不同程度的增加,真菌、放線菌、細(xì)菌分別較CK組增加11.76%~40.00%、6.45%~25.61%、120.20%~290.24%。4、比較了TF3與7種市售修復(fù)劑對鉛污染土壤的修復(fù)效果。結(jié)果表明:加入不同生物修復(fù)劑均可以促進(jìn)油菜的生長、降低油菜地上部、地下部鉛含量,降低油菜中鉛的富集系數(shù),表現(xiàn)為TF3市售菌劑無機(jī)肥對照CK。與CK相比,加入修復(fù)劑均能降低土壤有效態(tài)鉛含量,增加土壤殘留鉛含量。與CK相比,加入TF3土壤有效態(tài)鉛含量降低441.71 mg/kg,減少30.88%。土壤酶活性與微生物多樣性在加入修復(fù)劑后均顯著增加,同樣表現(xiàn)為加入TF3效果最佳。本文的研究結(jié)果表明:研發(fā)生物修復(fù)劑TF3,不僅能夠吸附重金屬污染物,而且能夠改善土壤生物活性。微生物與生物炭協(xié)同固定重金屬,實(shí)現(xiàn)了對土壤重金屬的原位修復(fù),及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物的就地取材、二次利用,為生物強(qiáng)化技術(shù)修復(fù)鉛污染土壤提供了一種新的修復(fù)劑。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X53

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本文編號：2657561