【摘要】：鉛元素在礦產(chǎn)活動(dòng)區(qū)域、城區(qū)公路周邊、垃圾填埋層,甚至部分農(nóng)田中都發(fā)現(xiàn)濃度較高,部分市區(qū)的蔬菜種植區(qū)重金屬污染情況嚴(yán)峻,這對(duì)自然與人類都有嚴(yán)重危害。微生物作為一種環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的修復(fù)材料為很多專家所研究。本研究為了檢驗(yàn)一種新型材料——負(fù)載能吸附鉛離子的植物乳桿菌的活性營(yíng)養(yǎng)土對(duì)鉛污染土壤的修復(fù)效果,首先觀測(cè)植物乳桿菌在活性營(yíng)養(yǎng)土中的定殖情況,用植物乳桿菌接種到活性營(yíng)養(yǎng)土中制成的活性菌肥設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)和盆栽實(shí)驗(yàn),通過(guò)土壤中鉛元素的不同賦存形態(tài)、植物體內(nèi)鉛含量、植物生長(zhǎng)指標(biāo)以及土壤理化性質(zhì)反映出活性菌肥對(duì)鉛污染土壤的改良效應(yīng)。主要結(jié)論如下:(1)隨著鉛液濃度的升高,植物乳桿菌對(duì)鉛離子的去除率有所下降,平均去除率可以達(dá)到77.70%。在30℃條件下,植物乳桿菌接種于活性營(yíng)養(yǎng)土后活菌數(shù)下降,田間持水量60%時(shí)的活菌數(shù)比田間持水量40%時(shí)的要提前達(dá)到穩(wěn)定值10~5 cfu?g~(-1),且穩(wěn)定值要高于田間持水量40%時(shí)的活菌數(shù)。這說(shuō)明本研究用的植物乳桿菌對(duì)鉛離子具有較好的吸附作用,接種到田間持水量60%的活性營(yíng)養(yǎng)土中活菌數(shù)量較多。(2)通過(guò)正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),添加活性菌肥后污染土中鉛離子從植物可直接吸收態(tài)向潛吸收態(tài)轉(zhuǎn)化,各因素對(duì)修復(fù)效果影響大小的順序?yàn)殂U污染濃度接種濃度活性菌肥與污染土比例土壤pH。當(dāng)活性菌肥中植物乳桿菌的濃度為10~4 cfu?g~(-1),活性菌肥與污染土比例為2:1時(shí),對(duì)250 mg?kg~(-1)的鉛污染酸性土壤的修復(fù)效果最佳。(3)通過(guò)盆栽實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),油菜的根鮮重、葉鮮重及葉長(zhǎng)的變化規(guī)律均為第3組第2組第1組,而根長(zhǎng)的變化則相反。韭葉長(zhǎng)度為第1組最短,但各組無(wú)顯著差異。第3組兩種植物的根與葉中鉛含量均明顯小于第1組的。這說(shuō)明活性菌肥降低了鉛對(duì)植物的毒害作用,顯著減少了植物對(duì)鉛離子的吸收,降低了兩種植物對(duì)鉛的富集能力和遷移能力。(4)盆栽實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),鉛含量降低與pH變化的相關(guān)性不大,應(yīng)與活性菌肥有關(guān)。第1組和污染土壤中的速效養(yǎng)分及酶活性偏低,而添加了活性菌肥的實(shí)驗(yàn)組土中的平均值較高。這說(shuō)明活性菌肥能夠改善污染土壤的理化性質(zhì),提高土壤緩沖能力。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X53
【圖文】：

圖 2 各形態(tài)的鉛隨時(shí)間的濃度變化Fig.2 Concentration changes of various forms of lead over time圖(a)~(d)為酸提取態(tài)鉛含量圖；圖(e)~(h)為可還原態(tài)鉛含量圖；圖(i)~(l)為可)、(e)、(i)的鉛污染濃度為 120 mg kg-1；圖(b)、(f)、(j)的鉛污染濃度為 250 m、(k)的鉛污染濃度為 500 mg kg-1；圖(d)、(h)、(l)的鉛污染濃度為 1000 mg kg、(j)、(k)、(l)中可以看出一部分試驗(yàn)組的可氧化態(tài)鉛含量基本不變，的趨勢(shì)，試驗(yàn) 6 的可氧化態(tài)鉛含量先升高后降低。有機(jī)結(jié)合態(tài)在堿性下可轉(zhuǎn)化至活性態(tài)，而試驗(yàn)中鉛污染土為酸性環(huán)境，且植物乳桿菌能導(dǎo)致有機(jī)結(jié)合態(tài)的含量沒(méi)有明顯變化。植物乳桿菌分泌的胞外多糖對(duì)是可氧化態(tài)鉛含量增加的原因之一，同時(shí)營(yíng)養(yǎng)土中的腐植酸也是導(dǎo)致的一個(gè)因素。李靜等[52]研究發(fā)現(xiàn)，污染土中加入腐植酸后鐵錳氧化態(tài)為上升趨勢(shì)。腐殖酸對(duì)常見(jiàn)的幾種重金屬離子的吸附試驗(yàn)表現(xiàn)出，對(duì)

圖 3 正交試驗(yàn)的極差分析Fig.3 The range analysis of orthogonal test7 可以看出各因素對(duì)酸可提取態(tài)和可還原態(tài)鉛總量影>活性菌肥與污染土比例 >土壤 pH。其中鉛污染土果與土壤污染程度密切相關(guān)，隨著污染濃度的升高0 mg kg-1時(shí)，土壤中平均酸可提取態(tài)和可還原態(tài)鉛含為 84.70 %。接種濃度為 104cfu·g-1時(shí)，土壤中平均 217.989 mg kg-1。從圖 3 中可以看出，鉛污染濃度肥與污染土比例和土壤 pH 并沒(méi)有出現(xiàn)最低值，說(shuō)中平均酸可提取態(tài)和可還原態(tài)鉛含量越低，土壤 p活性營(yíng)養(yǎng)土接種 104cfu·g-1植物乳桿菌制成活性菌，修復(fù)鉛污染濃度為 250 mg kg-1的酸性土壤效果最

圖 4 植物的生長(zhǎng)情況Fig.4 Growth of plants附注 2：用 LSD 法進(jìn)行多重比較。同一曲線或柱狀圖中標(biāo)有不同小寫字母表示各組間差異<0.05）；標(biāo)有相同小寫字母表示組間差異不顯著。第 1 組為對(duì)照組，第 2 組為混有活性營(yíng)組，第 3 組為混有活性菌肥組。下同。 植物體內(nèi)重金屬鉛含量從圖 5 中可以看出，油菜和韭菜對(duì)鉛的吸收能力不同，添加過(guò)活性營(yíng)養(yǎng)土的兩植物的影響也有差異。從圖（a）中可以看出，各組油菜根部的鉛含量均遠(yuǎn)高含量。其中第 1 組油菜葉中的含鉛量比第 3 組高了 31.22%，比第 2 組高了 28. 組略比第 2 組的值要低，但不具有顯著性差異。可見(jiàn)污染土添加了活性營(yíng)養(yǎng)土著降低油菜中鉛的含量，而是否添加植物乳桿菌對(duì)油菜葉鉛含量沒(méi)有明顯差別

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2784979