重金屬是導(dǎo)致土壤污染的重要因素之一。目前已經(jīng)有一些方法用于從土壤中去除這些污染物,但是大多數(shù)方法成本高且難以獲得最佳效果。生物淋洗作為一種有效且合理的修復(fù)技術(shù),具有環(huán)保和低成本的特點(diǎn)。植物根際細(xì)菌通過產(chǎn)生鐵載體、有機(jī)酸、生物表面活性劑以及生物甲基化和氧化還原過程將金屬轉(zhuǎn)化為生物可利用和可溶性形式。由于超累積植物中內(nèi)生菌對重金屬的強(qiáng)耐受性以及與根際菌有著相同的土壤重金屬修復(fù)機(jī)制,因此我們將內(nèi)生菌直接作用于土壤,利用內(nèi)生菌對土壤的直接或間接作用。將內(nèi)生菌作為淋洗劑,探究其對土壤中重金屬的生物有效性的影響并嘗試生物淋洗的可能性。所以本研究將超累積植物龍葵中提取的內(nèi)生菌作為生物淋洗劑,探究其對土壤中Cu、Zn中不同形態(tài)的影響,并探討土液比、淋洗時(shí)間對生物淋洗效果的影響。主要研究成果如下:1.通過對龍葵植株的研磨提取,分離出多種內(nèi)生菌,選取顏色形態(tài)明顯不同的四株菌株并編號E1、E2、E3、E4,并對其進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定,得出:E1為蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)、E2為金黃色葡萄球菌亞種(Staphylococcus cohnii subsp.urealyticus)、E3為表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、E4為鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas yabuuchiae);2.通過采用以上菌株作為土壤中的生物淋洗劑,探究其淋洗性能及最佳淋洗次數(shù),結(jié)果表明:對比無菌水的淋洗效果,六次淋洗中,四種內(nèi)生菌均對土壤中的移動(dòng)態(tài)Cu、Zn中的淋洗有明顯提升,E2淋洗出移動(dòng)態(tài)Cu、Zn的含量最多,總含量基本不變。六次淋洗下E2對Cu總活化率最高為36.47%,對Zn總活化率最高為30.81%,并且主要作用于前三次提取,在第二次的提取中淋洗效果顯著提升,主要原因是內(nèi)生菌在第一次淋洗時(shí)將其他形態(tài)轉(zhuǎn)換成可移動(dòng)態(tài)封存,通過內(nèi)生菌的活化作用,將封存的可移動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換成移動(dòng)態(tài)淋洗出來,造成淋洗效果顯著提升。因此四株菌株均可將供試土樣中Cu、Zn的部分可移動(dòng)態(tài)以及部分殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)換為移動(dòng)態(tài)的形式被淋洗出來;3.經(jīng)高效液相色譜分析,內(nèi)生菌E2含丙二酸、乙酸、檸檬酸等有機(jī)酸產(chǎn)物;4.通過對三種E2有機(jī)酸產(chǎn)物定量,配制成同濃度的標(biāo)準(zhǔn)混合液,對土壤進(jìn)行單組份及多組分淋洗。結(jié)果表明:三次淋洗下E2對Cu總活化率最高即31.51%,對Zn總活化率最高為38.45%,檸檬酸在對移動(dòng)態(tài)Cu的淋洗中起到了促進(jìn)作用,乙酸、丙二酸在對移動(dòng)態(tài)Cu淋洗中起到的是抑制作用。因此可以認(rèn)為檸檬酸作為E2的產(chǎn)物對土壤中Cu的活化起到了非常重要的作用。丙二酸、乙酸、檸檬酸的混合淋洗對Zn的總活化率最高為54%,丙二酸、乙酸、檸檬酸單組份的淋洗對移動(dòng)態(tài)Zn的效果不如無菌水,三者混合能對移動(dòng)態(tài)Cu、Zn起到促進(jìn)作用,說明三者可能存在著協(xié)同效應(yīng)。由于內(nèi)生菌E2的產(chǎn)物存在著其他物質(zhì),對移動(dòng)態(tài)Zn的淋洗起到了拮抗作用。因此E2對移動(dòng)態(tài)Zn的活化效果不如三種小分子有機(jī)酸的標(biāo)準(zhǔn)混合液。這說明,小分子有機(jī)酸也能增加重金屬Cu、Zn的流動(dòng)性;5.通過初步研究E2作用下不同淋洗時(shí)間、不同土液比的淋洗效果。結(jié)果表明:基于修復(fù)時(shí)間及成本因素,以及需考慮菌液的適應(yīng)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)對Cu、Zn形態(tài)的最大的活化率,認(rèn)為12 h的淋洗時(shí)間最為合理。由于需要考慮到經(jīng)濟(jì)效益,認(rèn)為E2對供試土樣中Cu的最佳土液比為7∶12,對供試土樣中Zn的最佳土液比為1∶1。
【學(xué)位單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X53
【部分圖文】：

昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒論中不同重金屬形態(tài)的變化，并以此獲得最佳淋洗時(shí)間，再以此為基礎(chǔ)對土液比行優(yōu)化，分析最佳淋洗時(shí)間下不同土液比對銅鋅污染土壤中不同重金屬形態(tài)的化，篩選出銅鋅浸出能力最佳的生物淋洗劑。.6.3 技術(shù)路線根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的研究內(nèi)容，具體技術(shù)路線如下圖 1-2 所示。

25圖 3-1 不同淋洗劑對土壤中移動(dòng)態(tài) Cu、可移動(dòng)態(tài) Cu 的影響Fig.3-1 Effects of different eluents on mobile Cu and mobilisable Cu in soil由圖 3-1 可以看出，不同淋洗劑對移動(dòng)態(tài) Cu 的含量隨著淋洗次數(shù)的增加呈快速增長而后緩慢減少的趨勢。E1、E2、E3、E4 淋洗出的可移動(dòng)態(tài) Cu 的含量隨著淋洗次數(shù)的增加呈緩慢減少的趨勢，而無菌水淋洗出的可移動(dòng)態(tài) Cu 的含量隨著淋洗次數(shù)的增加呈先增加而后緩慢減少的趨勢。在第一次淋洗中，無菌水淋洗出的移動(dòng)態(tài) Cu 和可移動(dòng)態(tài) Cu 含量都很低，而 E1、E2、E3、E4 淋洗出的移動(dòng)態(tài) Cu 和可移動(dòng)態(tài) Cu 含量均有明顯提升，其中對移動(dòng)態(tài) Cu 以 E4 淋洗效果最佳，可移動(dòng)態(tài) Cu 以 E2 淋洗效果最佳；在第二次淋洗中，E1、E2、E3、E4以及無菌水對移動(dòng)態(tài) Cu 的淋洗效果均有著明顯提升，其中以 E1、E2 效果最為明顯，而無菌水淋洗的可移動(dòng)態(tài) Cu 含量均高于四種內(nèi)生菌的淋洗效果；在第三

于四種內(nèi)生菌的淋洗效果；在第四次到第六次的的淋 Cu 的淋洗效果大體一致，而無菌水對可移動(dòng)態(tài) Cu 菌的淋洗效果。出，E1、E2、E3、E4 作用于第一次的淋洗時(shí)將土壤動(dòng)態(tài)封存，因此可移動(dòng)態(tài)大量提升，而在第二次淋洗于 E1、E2、E3、E4 的作用，將第一次封存的可移動(dòng)在第二次淋洗時(shí)，E1、E2、E3、E4 作用的土壤中的，而這時(shí)對土壤中 Cu 形態(tài)的活化基本已經(jīng)作用完全淋洗過程中移動(dòng)態(tài)可移動(dòng)態(tài)均處于緩慢下降的趨勢。量很低，造成無菌水第一次淋洗的移動(dòng)態(tài) Cu 以及可淋洗劑。在第二次淋洗中無菌水淋洗出的可移動(dòng)態(tài) C無菌水缺乏對移動(dòng)態(tài) Cu 的活化作用，無法將可移動(dòng)因此，在第三次到第六次的淋洗過程中，無菌水淋洗種生物淋洗劑。
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本文編號：2872366