重金属污染土壤接种丛枝菌根真菌对蚕豆毒性的影响

采用盆栽实验的方法,研究了重金属(包括Cu、Zn、Pb和Cd)复合污染和接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)Glomus mosseae对蚕豆(Vicia faba)生长及DNA损伤的影响.结果表明,虽然接种菌根真菌对蚕豆生物量的影响并不显著,但是却显著影响植物对重金属的吸收,接种菌根真菌对蚕豆吸收4种重金属元素的作用有差异.采用单细胞凝胶电泳(single cell gel electrophoresis,SCGE)法研究接种菌根真菌对蚕豆叶片的DNA损伤的影响,与重金属吸收的结果相吻合.结果表明,接种处理可显著增加蚕豆叶片的DNA损伤程度,这与接种处理可提高植物的重金属吸收相一致.     

Cu污染土壤接种丛枝菌根真菌对旱稻生长的影响

采用盆栽实验的方法,研究了不同Cu处理水平(0、100和200 mg/kg)下,接种丛枝菌根真菌(arbuscular my-corrhizal fungi,AMF)Glomus mosseae对旱稻(Oryzal Sativa L.)生长的影响。结果表明,未添加Cu处理下,旱稻菌根侵染率可达69%,随着土壤中Cu添加量增加,旱稻菌根侵染率显著下降(P<0.05)。与未接种处理相比,接种处理显著提高100mg/kg Cu处理下根系生物量以及200 mg/kg Cu处理下地上部分生物量(P<0.05);接种处理显著降低了100 mg/kg Cu处理下旱稻地下部Cu含量,却显著增加了200 mg/kg Cu处理下旱稻地上部分以及地下部分Cu含量(P<0.05)。     

陕北石油污染对土壤球囊霉素含量的影响

球囊霉素(Glomalin)是丛枝菌根真菌产生的一种糖蛋白,总球囊霉素代表土壤长期积累的糖蛋白总浓度,易提取球囊霉素则反应近期分泌的浓度值。本研究以陕北川口采油厂油井土壤和安塞原油泄漏土壤为研究样地,采集石油污染土壤样品,测定丛枝菌根真菌孢子密度,土壤总球囊霉素、易提取球囊霉素的含量和土壤理化性质,并进一步分析球囊霉素与各类因子的相关性。结果表明,陕北土壤石油污染为点污染,10个样点中有5个点土壤石油烃含量超过500 mg·kg-1达到污染。由泄漏事故造成的原油污染最高达到16 980.0 mg·kg-1,远远超过日常生产带来的危害。川口油井旁样点0~20 cm土层孢子密度为0.48~4.8个·g-1干土,安塞样点0~20 cm土层孢子密度为2.5~10.1个·g-1干土,川口和安塞都是荒地对照点6点的孢子密度显著较高。川口油井旁样点0~20 cm土层总球囊霉素的含量在1.02~2.73 mg·g-1,0~20 cm土层易提取球囊霉素的含量在0.31~0.85 mg·g-1;安塞样点中0~20 cm土层总球囊霉素的含量在1.05~2.77 mg·g-1,0~20 cm土层中易提取球囊霉素的含量在0.14~0.88 mg·g-1,都是显著低于当地无污染对照土样。土壤总球囊霉素和易提取球囊霉素均与AM真菌孢子密度极显著正相关,并与土壤速效氮、土壤脲酶和酸性磷酸酶活性呈显著正相关。易提取球囊霉素与土壤石油烃浓度负相关,说明近期土壤中丛枝菌根真菌的活性和次生代谢受到石油污染的显著抑制。     

湘西花垣县兴银锰业周边土壤重金属污染评价及优势植物蓄积特征

为了解湘西花垣县兴银锰业周边土壤重金属污染状况及优势植物蓄积特征,采集了当地空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)、窃衣(Torilis scabra)、商陆(Phytolacca acinosa Roxb.)、五月艾(Artemisia indica)、蒿草(Kobresia)、川莓(Rubus setchuenensis)等6种优势植物,根际土壤及5~10 m范围内未长植物的裸露土壤进行了研究。结果表明,研究区土壤主要存在Pb、Zn、Cu、Mn、Cd等污染,土壤中Fe、Cr污染程度处于相对安全等级,裸露土壤单因子污染指数和内梅罗综合污染指数高于根际土壤;6种优势植物对重金属的富集量未超出临界值,对重金属具有较强的转运能力;植物根际土壤中真菌、细菌、放线菌数分别为裸露土壤中真菌、细菌、放线菌数的1.19~2.19倍、1.33~1.72倍、1.02~1.52倍。     

氯氰菊酯降解真菌的筛选及其降解特性研究

用富集培养的方法从农药厂污水排放口的污泥中分离筛选到3株以氯氰菊酯为唯一碳源进行生长的真菌,分别命名为TS-203、TS-205和TS-306。经鉴定3株真菌分别属于土生曲霉组(Aspergillus terreus)、毛链孢属(M onilochaetes)和镰孢霉属(Fusarium)。分别测定了不同碳源、pH、培养温度及氯氰菊酯浓度对真菌生长量和降解能力的影响。结果表明,以氯氰菊酯为唯一碳源且浓度为50~150 mg/L,pH 6.0~8.0,培养温度30~40℃时,真菌的生长量较大,降解效果较好。本研究对氯氰菊酯农药残留的生物修复研究和应用具有十分重要的意义,可为今后治理氯氰菊酯残留污染提供参考。     

高效原油降解菌的筛选及其在生物活性炭中的应用

以原油为唯一碳源,采用升高原油浓度的方法从长期被石油污染土壤中驯化、筛选出6株高效原油降解菌SY1～SY6,其油降解率均高于55％.经初步鉴定,SY1为微杆菌属(Microbacterium sp.),SY2为诺卡氏菌属(Nocardia sp.),SY3和SY5为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),SY4和...     

土壤石油污染对植物种子萌发和幼苗生长的响应

研究了不同质量分数石油污染土壤对4种植物种子萌发和幼苗生长的影响,并对幼苗叶片的丙二醛(MDA)含量对污染胁迫的响应进行了研究,以期筛选适合石油污染土壤的潜在修复植物。设置了4组不同质量分数的石油污染土壤处理,对玉米(Zea mays L.)、高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)、披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)和翅碱蓬(Suaeda hetroptera Kitag)4种供试植物进行了温室盆栽试验观测。结果表明,试验土属滨海盐渍土,在盐碱化和石油污染的双重胁迫下,不同的植物种子对石油污染表现出不同的耐受性;受试植物在10%(质量分数)石油污染处理下的发芽率均达80%以上,且石油的暴露水平越高,高粱、披碱草和翅碱蓬的种子发芽率越大;玉米和高粱的株高和根长均与土壤中石油浓度呈极显著正相关,而披碱草的根长则与之呈显著负相关;玉米的根冠比与土壤中石油浓度呈显著负相关,高粱和披碱草则与之相关性不明显;在石油污染土壤中生长的玉米和高粱,其叶片中MDA含量与空白对照组存在极显著差异,且随着污染土壤石油质量分数的升高呈现单峰响应特征;披碱草2个生长期(45、60d)叶片内的MDA含量均随土壤中石油浓度的升高而增加,土壤石油污染会对其造成毒害作用。总的来看,相比其他2种植物,高粱和披碱草具有较大的种子发芽率和石油污染耐受性,表明它们具有修复石油污染土壤的应用潜力。     

锰污染土壤根际微生物分离及耐Mn2+特性

为了研究锰污染土壤的生物修复,在湘潭锰矿不同植物根际土壤中分离得到7株真菌和8株细菌,依次命名为F1-7和B1-8。经耐锰性能测定,获得高耐锰性真菌3株,F3-5、细菌3株,B1、B2和B7。其中,F3耐锰浓度最高可达600mmol/L,细菌B7最高耐锰浓度为80 mmol/L。当Mn2+浓度小于300 mmol/L时,对3种真菌的生长均具有一定的促进作用,高于此浓度时,产生较大程度的抑制作用。在低Mn2+浓度(20~40 mmol/L)条件下,Mn2+对3种细菌的生长均表现出一定的促进作用,尤其是对B2作用明显。当Mn2+浓度逐渐增加到80 mmol/L时,抑制作用明显。在Mn2+浓度为300mmol/L时,F3对锰的吸附率约为60%,达到峰值。而在Mn2+浓度为60 mmol/L时,细菌B2对锰的吸附率约为70%,达最大值。     

Hg、Cd污染对2种外生菌根真菌氮素营养吸收的影响

以从中国西南林区分离获得的外生菌根真菌彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius 715,简称Pt715)、松乳菇(Lactarius delicious.ex Gray-1(简称Ld-1)、Lactarius delicious.exPink-2(简称Ld-2)、Lactarius delicious.ex White-3(简称Ld-3))为供试菌种,研究Hg、Cd对其吸收氮素的影响,从而筛选出在营养吸收上具有重金属耐受性的菌株。结果表明,重金属对外生菌根真菌吸收氮素营养的影响因重金属元素种类、真菌种类和氮素形态不同而异,Hg、Cd基本不会抑制供试菌种对有机态氮的吸收,而对NH+4-N、NO-3-N的吸收有不同程度的抑制或促进作用,但无明显的规律可循;Ld-1菌株具有一定的耐Hg性,在培养液中加入不同浓度的Hg后,Ld-1菌株对3种氮源的吸收均未受到明显抑制,相反在高Hg浓度下还促进了对NH+4-N、NO-3-N的吸收。Ld-1菌株有可能在Hg的胁迫下诱导合成了新的特异性蛋白,Hg与特异性蛋白结合从而缓解了其污染胁迫。     

自由表面流人工湿地微生物气溶胶研究

微生物气溶胶的种类、浓度和粒径分布与人类健康关系密切。采用MD8空气浮游菌采样仪和FA-1型6级筛孔撞击式空气微生物采样器,对人工湿地细菌和真菌气溶胶的数量和粒径分布进行研究。结果表明,人工湿地进水前,细菌和真菌气溶胶平均值较低,分别为64.0、126.0CFU/m3;进水后,细菌气溶胶平均值在6月26日达到最高,为2292.5CFU/m3,真菌气溶胶平均值在8月27日达到最高,为6200.0CFU/m3;易进入肺部的细菌和真菌(粒径为0.65～4.70μm)粒子数分别占粒子总数的22.2%～62.3%、54.2%～87.6%;空气细菌中值直径为1.88～4.13μm,空气真菌中值直径在3.00μm左右波动。空气细菌中革兰氏阳性菌明显多于革兰氏阴性菌,空气真菌主要为酵母菌、镰刀菌属、枝孢属、毛霉属、交链孢属、肉座菌属、枝霉属、青霉属和曲霉属。     

石油烃对翅碱蓬生理特性的影响及植物-微生物联合降解

通过盆栽实验,测定在低浓度石油烃浓度下翅碱蓬的生长生理指标及沉积物和翅碱蓬中石油烃含量的变化,研究石油烃对翅碱蓬生理特性和抗氧化酶系统的影响及植物-微生物联合修复效果。结果表明,翅碱蓬抗氧化酶能够快速提高活性来抵御逆境,植株还可通过增加其叶绿素含量等来适应或补偿逆境造成的损失。同时还发现,当植物处于石油烃污染沉积物时,它体内污染物的分布会与自然情况下有所不同,自然情况下分布为茎>叶>根,受污染时分布为根>茎>叶,该结果可以作为判断沉积物是否受到污染的依据。实验的不同处理(加植物加菌组、只加菌未种植物组、种植物未加菌组)去除率分别为70.87%、63.66%和60.26%,翅碱蓬-降解菌处理的沉积物中石油烃残留浓度最低、去除量最高,表明植物-微生物联合作用更有利于石油烃污染沉积物的修复。     

能源植物皇草对重金属的耐性及修复潜力

重金属污染及生态修复是环境和生态领域研究的热点和难点。皇草是重要的纤维素生物燃料和电力植物。选用皇草作为重金属污染土壤的修复植物,探讨皇草对重金属的耐性机理和对重金属污染土壤的修复效果。结果表明:皇草的株高和干重在Ni、As、Zn、Pb处理中显著高于对照处理或者与对照处理没有显著差异,但在Cr处理中显著低于对照处理。皇草在Ni、As、Zn、Pb和低浓度Cr污染土壤均能生产大量的生物质,每季产25.55~28.51 t·hm~(-2)鲜草和8.23~9.12 t·hm~(-2)干草。皇草叶片中MDA和POD的含量随着Cr、Ni、As和Pb浓度的升高有所增加,但CAT和SOD的活性表现出相反的趋势。在Zn的2个浓度梯度下,皇草叶片中的CAT、POD和SOD的活性均随着Zn浓度升高而下降。从重金属在皇草各器官分布来看,Cr、As和Pb的浓度为根叶茎;Ni和Zn为根茎叶。从重金属在植物叶片中的形态来看,Cr、Ni、Zn和Pb的盐酸提取态的含量较高。从重金属在亚细胞分布来看,Cr、As和Pb在皇草叶片亚细胞组分分布为细胞质细胞壁细胞器,Ni和Zn在皇草叶片亚细胞组分分布为细胞器细胞质细胞壁。皇草对重金属的富集系数和转运系数均小于1,对重金属的提取量较低,但其耐性强、生物量大,适合应用于土壤重金属污染的植物稳定技术。     

不同浓度磷胁迫对高原湿地植物黑藻根系分泌物的影响

采用营养液水培方式,研究湿地典型沉水植物黑藻(Hydrilla verticillata)根系分泌物在不同浓度磷胁迫下的适应机制,以期为高原湿地污染修复的根际调控措施提供科学依据。结果表明,黑藻根系分泌物主要有烷烃类、酯类、酸类、硫类、胺类、醇类、醛类、酮类等化合物,不同浓度磷胁迫下,黑藻根系分泌物的种类和对应的相对含量差异较大,表明黑藻会主动通过根系自我调控分泌物的成分和数量来适应环境。无磷胁迫(TP=0mg/L)下,黑藻根系分泌物主要为硅烷、环庚硅氧烷,占比分别为16.24%、14.61%,而在不同浓度的磷胁迫后,有机酸总占比明显增加,各处理邻苯二甲酸的占比均为最高,说明黑藻根系增加邻苯二甲酸的分泌是响应环境磷胁迫的一种重要机制。此外,磷胁迫对环庚硅氧烷、苯二羧酸、邻苯二甲酸二异辛酯、1-甲基吡咯烷酮、二苯砜等也有显著影响,这些根系分泌物对于黑藻适应外界磷环境同样具有重要的作用。     

脱氮塔中一株异养硝化真菌的分离鉴定及其脱氮特性

在微生物净化燃煤烟气技术研究中,NO、NO_x的脱除效率不高,达不到工艺要求。国内外对于微生物法净化燃煤烟气NO、NO_x的细菌作用研究较多,而对真菌的作用却研究很少。为了提高微生物法对燃煤烟气NO、NO_x的脱除效率,对脱氮塔生物膜中的异养硝化作用真菌进行了分离、纯化及鉴定,通过摇瓶实验研究了真菌对亚硝酸盐(NO_2~-)的作用特征,在脱氮塔中对NO_x的脱除效率进行了实验验证。实验结果:从脱氮塔生物膜中分离纯化的真菌为木霉属的棘孢木霉Trichodema asperellum(简称:1LNL菌株);该1LNL菌株能直接将NO_2~-氧化为NO-3,在实验周期为10 d的条件下,细菌对照组硝化率为31.5%、空白对照组硝化率为8.4%,1LNL菌株的硝化率能达到25.0%,实验证明真菌1LNL菌株具有一定的硝化作用;将1LNL纯菌株扩大培养液400 mL投加到脱氮塔中,NO的脱除率平均提高了4.39%,NO_x的脱除率平均提高了4.00%,真菌1LNL能显著提高脱氮柱NO、NO_x的脱氮效率。在微生物净化烟气中NO、NO_x的研究实践中,真菌的作用应加以重视并应展开更加深入、系统的研究。     

植物混种原位修复多环芳烃污染农田土壤

通过比较实验前后土壤微生物主要类群数量、PAHs降解菌数量、土壤PAHs含量和植物不同部位PAHs含量变化,评价植物单种和混种野外原位修复多环芳烃(PAHs)污染农田土壤的效果。结果显示,150 d天生长期内,黑麦草/小麦混种及黑麦草/蚕豆混种修复效果最好,对土壤PAHs总量的降解率分别达到了59.4%和64.8%。同时,这2个混种处理土壤细菌、真菌和PAHs降解菌数量分别显著高于相应的小麦、蚕豆和黑麦草单种处理。植物不同部位PAHs含量高低次序为根部>茎叶≈籽粒。混种模式下,蚕豆和小麦不同部位PAHs含量比单种模式的不同程度降低,特别是籽粒部。植物混种模式不仅显著提高了土壤PAHs的降解率,还降低了农作物体内PAHs含量,实现了边生产边修复,在污染农田土壤修复领域有着广阔的应用前景。     

铀胁迫对植物光合特性的影响及植物对铀的吸收转移

在铀污染土壤的二次修复中,采用7科12种植物,研究铀胁迫对植物光合作用、叶绿素荧光特性的影响以及植物对铀的吸收、富集情况,为铀污染土壤的植物修复提供理论和方法依据。结果表明:(1)铀胁迫显著影响红圆叶苋、苍耳、美洲商陆、刺天茄和苘麻5种植物的光合效率,具体表现为叶片净光合速率(Pn)降低,胞间CO2浓度(Ci)增加,初始荧光(F0)增加,光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭(qP)和最大相对电子传递速率(rETRmaxr)降低;而反枝苋、菊苣、鬼针草、向日葵和牛皮菜则对铀胁迫表现出较好的耐性。(2)酸模、鬼针草、苍耳和向日葵吸收富集铀的能力较强,在铀含量为485 mg/kg的二次修复土壤中生长3个月,体内积累的铀含量分别为363.57、91.87、75.80和65.42 mg/kg;而反枝苋、牛皮菜和美洲商陆吸收富集铀的能力较弱,体内的铀含量分别为16.20、15.11和12.36 mg/kg。(3)铀在植物体内的转移能力较差,器官间的铀富集能力一般表现为根叶茎果。综合比较而言,酸模、向日葵和鬼针草对铀的耐性较强、体内铀含量高,可作为铀污染土壤二次修复植物。     

4种茄科植物对矿区污染土壤重金属的吸收和富集

采集了湖南及江苏8个矿区或冶炼厂周边4种茄科(Solanaceae)植物及其根际土壤,分析了植物及土壤样品中Cd、Cu、Pb、Mn和Zn 5种重金属浓度.结果表明:番茄(Lycopersicon esculentum)对5种重金属可能有着较强的耐性,但不具有超积累的潜力;刺天茄(Solanum indicum)对Mn、...     

火山岩载体对菖蒲脱氮作用的研究

当前水生植物-微生物联合修复技术中,针对微生物载体作用的研究尚少见报道。因此,以供试挺水植物菖蒲(Acorus calamus L.)为研究对象,不同火山岩(黑色、灰色、红色)为微生物载体,考察菖蒲在火山岩载体下对水体总氮(TN)的去除效果,以及对菖蒲生物量、根系氮代谢酶活性和根际微生物多样性变化的影响。结果表明：种植菖蒲前,黑色火山岩载体人工湿地的TN去除率最高(40.8%);而种植菖蒲后,灰色火山岩人工湿地脱氮效果最佳,TN去除率可达70.2%,相较种植菖蒲前其TN、高锰酸盐指数、氨氮去除率分别提高了32.2、46.9、66.6百分点,根际微生物数量增加,出水单元菖蒲生长最旺盛,优势菌属为红环菌科未知属(unclassified＿f＿Rhodocyclaceae)。由此可见,含高SiO₂和低Fe₂O₃的灰色火山岩载体可增强菖蒲对污染水体的脱氮能力,为水体脱氮提供理论和技术支撑。     

真菌对废水中Cd(Ⅱ)的吸附特性研究

以一株从金属矿污染土壤中筛选、分离得到的具有耐受并吸附Cd(Ⅱ)特性的真菌菌株LP-20为对象,考察了该菌株的生长特征及不同条件下(pH、温度、时间、菌体投加量)对Cd(Ⅱ)的吸附特性。ITS rRNA基因测序结果表明,该菌株与螺旋木霉(Trichoderma spirale)同源度达99%。LP-20对Cd(Ⅱ)具有很高的耐受力,在Cd(Ⅱ)初始质量浓度为500mg/L时仍有一定程度的生长。LP-20的Cd(Ⅱ)吸附能力受pH和温度的影响较小;吸附反应在6h左右达到平衡;单位饱和吸附量为12mg/g。     

翅碱蓬-沙蚕对Cu污染沉积质理化性质的影响研究

以中国北方滩涂湿地的优势种植物翅碱蓬(Suaeda heteroptera Kitag.)和优势多毛类动物双齿围沙蚕(Nereis succinea)为实验对象,以向沉积质中添加Cu2+来模拟重金属污染,通过盆栽实验,分别测定翅碱蓬、沙蚕及两者混合培养对Cu污染沉积质的pH、氧化-还原电位(Eh)、总氮含量、总磷含量及脱氢酶活性的影响,研究它们对Cu污染沉积质理化性质的改善作用。结果表明,翅碱蓬、沙蚕对Cu污染沉积质理化性质的影响与Cu处理浓度有关。翅碱蓬-沙蚕体系对Cu污染沉积质理化性质的影响与两者单独作用时均不同,且对不同Cu处理浓度沉积质的影响效果也不尽相同;总体来看,对于Cu污染沉积质,翅碱蓬-沙蚕体系可促使pH升高,Eh下降,总氮含量升高,脱氢酶活性升高,而对总磷含量的影响不明显。