菌根植物与生物降解螯合剂联合修复cr污染土壤的研究
土壤重金属污染问题日益严重,铬污染是其中之一,植物修复技术是目前应用较多的一类土壤重金属污染修复技术。菌根可以促进植物对重金属的提取与富集,生物降解螯合剂可以减弱重金属与土壤的固定从而促进菌根植物对重金属的吸收,我们可以将二者有效的结合起来辅助植物修复土壤重金属污染。本实验在27种真菌发酵液和三种螯合剂中筛选出Cenococcum geophilum(Cg)菌的菌液为最佳螯合剂,并借助盆栽实验、根袋实验,比较了植物生长状况,测定了植物地上部、地下部干重、以及根际区土壤中脲酶、酸性磷酸酶活力等指标。研究表明,重金属铬可以明显抑制植物生长;菌根化或螯合剂处理可以促进植物对可溶态铬的吸收从而提高植物修复效率,但重金属污染较严重的土壤可能会对修复植物造成一定程度的损害;两者的协同促进作用则更加明显。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
绪论1
1、材料与方法 2
1.1实验材料 2
1.1.1供试基质、菌种、植物 2
1.1.2浸提剂2
1.1.3 Kottke培养基2
1.1.4菌种活化及菌液的制备2
1.2实验一 3
1.2.1浸提剂及浓度设置3
1.2.2螯合剂处理时间梯度试验3
1.3实验二 4
1.3.1盆栽实验4
1.3.2根袋实验4
2、结果与分析4
2.1不同浸提剂对土壤重金属Cr的浸提效果4
2.2处理时间对土壤重金属Cr浸提率的影响5
2.3外生菌根真菌及螯合剂处理对植株生长的影响5
2.3.1植株生长状况 5
2.3.2地上部、地下部长度 7
2.3.3地上部、地下部干重 7
2.4螯合剂对菌根植物富集重金属Cr效率的影响8
2.5菌根真菌对根系外不同区域土壤性质的影响9
3、讨论 10
致谢11
参考文献11
菌根植物与生物降解螯合剂联合修复Cr污染土壤的研究
引言
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
近年来,土壤重金属污染问题逐渐受到重视,我国曾针对重金属污染的土壤进行调查,调查显示16%的调查位点受到不同程度的污染破坏,其中以Cd(镉)、Hg(汞)、Pb(铅)、As(砷)、Cu(铜)、Cr(铬)、Zn(锌)、Ni(镍)为代表的无机污染类型比例为83%[1]。铬污染主要是由铬矿的开采与冶炼,铬化合物的生产、电镀、制革等行业肆意排放的工业废物造成的[2]。铬进入土壤和地下水会抑制植物和微生物的生长与繁殖并通过水、食物链等途径威胁人类的身体健康。
有多种修复土壤重金属污染的技术,其中物理修复技术和化学修复技术所需成本高,不适用大面积污染土壤的治理,且在修复的同时会对土壤造成不可逆转的损害与二次污染[3],植物修复技术是目前研究较多的一种污染修复方式,它具有环保、低廉、高效等优点,是传统的物理、化学修复方式所不可比拟的。而传统的植物修复是运用超积累植物的超富集能力来提取土壤中的重金属,这类植物往往是生物量较小的草本植物,根系不发达,不适合长期的植物修复。2011年Greipsson将植物修复赋予了新的含义,称植物修复是利用植物和相关土壤中的微生物,使得环境中污染物的浓度或毒性减少[4]。
菌根是菌根真菌与植物根系形成的共生体,是自然界普遍存在的一种生物共生现象[5],其中,植物的根系可以为菌根真菌提供生长所需的碳水化合物,菌根真菌所具有的庞大复杂的菌丝网可以促进植物根系对水分、矿物质等物质的吸收[6]。通过根外菌丝的直接作用、促进植物对营养元素的吸收来改变根围环境和土壤重金属生物有效性、改善植物生理代谢和生长状况等间接作用,促进植物对重金属的提取与富集,增强植物修复污染土壤的效率[7]。其中,丛枝菌根真菌( arbuscular mycorrhizalfungi,AMF) 减轻重金属对寄主植物的毒害与增强植物抗逆性的作用备受关注[810]。比如摩西管柄囊霉( F.mosseae)显著促进玉米生长,而且使Ce从玉米地下部向地上部的转运效率得到提升[11]另外,一些具有与植物共生能力的细菌、真菌也具有一定的重金属耐性,巨孢囊霉属(Gigaspora)和球囊霉属(Glomus)都属于AMF,研究人员发现在重金属污染的土壤中这两种菌出现的较多,可能是因为它们都具有具有较高的产孢率[12]。
虽然菌根真菌菌丝对土壤中的重金属具有捕获作用,但由于土壤与重金属结合紧密,距离植物根际区较远的地方菌丝难以捕获。因此,如何提高重金属在土壤中的生物可利用性对以菌根植物为基础的植物修复技术是至关重要的。
生物降解螯合剂是一种高分子的化合物,它所具有的多齿状配位基的结构可以减弱或打破重金属与土壤的固定,从而促进植物对重金属的吸收而达到修复重金属污染土壤的作用。研究发现,生物降解螯合剂和菌根都可以很好的强化植物修复重金属污染土壤的能力,但是两者都分别具有一定的局限性,理论上将二者联合进行修复工作可以取长补短,但是文献资料显示效果不一,因此,本课题将菌根真菌与生物降解螯合剂两者联合用于铬污染土壤的修复,探究其探索其在修复效果方面是否存在协同效应,从而实现对现有植物修复技术的进一步改良。
材料与方法
1.1实验材料
1.1.1供试基质:鹿沼土:蛭石=1:1(m/m),混匀后121℃高温高压灭菌2h,研磨后过100目筛
供试菌种:外生菌根真菌(Pt);螯合剂:Cg菌浸提液
供试植物:6月龄Pt菌根化苗与非菌根化苗(NM)(接种率高于80%)
1.1.2浸提剂:EDDS(乙二胺二琥珀酸),NTA(氨基三乙酸),EDTA2Na(乙二胺四乙酸二钠),27种真菌发酵液
表11供试真菌
Table11 Test fungi
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
绪论1
1、材料与方法 2
1.1实验材料 2
1.1.1供试基质、菌种、植物 2
1.1.2浸提剂2
1.1.3 Kottke培养基2
1.1.4菌种活化及菌液的制备2
1.2实验一 3
1.2.1浸提剂及浓度设置3
1.2.2螯合剂处理时间梯度试验3
1.3实验二 4
1.3.1盆栽实验4
1.3.2根袋实验4
2、结果与分析4
2.1不同浸提剂对土壤重金属Cr的浸提效果4
2.2处理时间对土壤重金属Cr浸提率的影响5
2.3外生菌根真菌及螯合剂处理对植株生长的影响5
2.3.1植株生长状况 5
2.3.2地上部、地下部长度 7
2.3.3地上部、地下部干重 7
2.4螯合剂对菌根植物富集重金属Cr效率的影响8
2.5菌根真菌对根系外不同区域土壤性质的影响9
3、讨论 10
致谢11
参考文献11
菌根植物与生物降解螯合剂联合修复Cr污染土壤的研究
引言
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
近年来,土壤重金属污染问题逐渐受到重视,我国曾针对重金属污染的土壤进行调查,调查显示16%的调查位点受到不同程度的污染破坏,其中以Cd(镉)、Hg(汞)、Pb(铅)、As(砷)、Cu(铜)、Cr(铬)、Zn(锌)、Ni(镍)为代表的无机污染类型比例为83%[1]。铬污染主要是由铬矿的开采与冶炼,铬化合物的生产、电镀、制革等行业肆意排放的工业废物造成的[2]。铬进入土壤和地下水会抑制植物和微生物的生长与繁殖并通过水、食物链等途径威胁人类的身体健康。
有多种修复土壤重金属污染的技术,其中物理修复技术和化学修复技术所需成本高,不适用大面积污染土壤的治理,且在修复的同时会对土壤造成不可逆转的损害与二次污染[3],植物修复技术是目前研究较多的一种污染修复方式,它具有环保、低廉、高效等优点,是传统的物理、化学修复方式所不可比拟的。而传统的植物修复是运用超积累植物的超富集能力来提取土壤中的重金属,这类植物往往是生物量较小的草本植物,根系不发达,不适合长期的植物修复。2011年Greipsson将植物修复赋予了新的含义,称植物修复是利用植物和相关土壤中的微生物,使得环境中污染物的浓度或毒性减少[4]。
菌根是菌根真菌与植物根系形成的共生体,是自然界普遍存在的一种生物共生现象[5],其中,植物的根系可以为菌根真菌提供生长所需的碳水化合物,菌根真菌所具有的庞大复杂的菌丝网可以促进植物根系对水分、矿物质等物质的吸收[6]。通过根外菌丝的直接作用、促进植物对营养元素的吸收来改变根围环境和土壤重金属生物有效性、改善植物生理代谢和生长状况等间接作用,促进植物对重金属的提取与富集,增强植物修复污染土壤的效率[7]。其中,丛枝菌根真菌( arbuscular mycorrhizalfungi,AMF) 减轻重金属对寄主植物的毒害与增强植物抗逆性的作用备受关注[810]。比如摩西管柄囊霉( F.mosseae)显著促进玉米生长,而且使Ce从玉米地下部向地上部的转运效率得到提升[11]另外,一些具有与植物共生能力的细菌、真菌也具有一定的重金属耐性,巨孢囊霉属(Gigaspora)和球囊霉属(Glomus)都属于AMF,研究人员发现在重金属污染的土壤中这两种菌出现的较多,可能是因为它们都具有具有较高的产孢率[12]。
虽然菌根真菌菌丝对土壤中的重金属具有捕获作用,但由于土壤与重金属结合紧密,距离植物根际区较远的地方菌丝难以捕获。因此,如何提高重金属在土壤中的生物可利用性对以菌根植物为基础的植物修复技术是至关重要的。
生物降解螯合剂是一种高分子的化合物,它所具有的多齿状配位基的结构可以减弱或打破重金属与土壤的固定,从而促进植物对重金属的吸收而达到修复重金属污染土壤的作用。研究发现,生物降解螯合剂和菌根都可以很好的强化植物修复重金属污染土壤的能力,但是两者都分别具有一定的局限性,理论上将二者联合进行修复工作可以取长补短,但是文献资料显示效果不一,因此,本课题将菌根真菌与生物降解螯合剂两者联合用于铬污染土壤的修复,探究其探索其在修复效果方面是否存在协同效应,从而实现对现有植物修复技术的进一步改良。
材料与方法
1.1实验材料
1.1.1供试基质:鹿沼土:蛭石=1:1(m/m),混匀后121℃高温高压灭菌2h,研磨后过100目筛
供试菌种:外生菌根真菌(Pt);螯合剂:Cg菌浸提液
供试植物:6月龄Pt菌根化苗与非菌根化苗(NM)(接种率高于80%)
1.1.2浸提剂:EDDS(乙二胺二琥珀酸),NTA(氨基三乙酸),EDTA2Na(乙二胺四乙酸二钠),27种真菌发酵液
表11供试真菌
Table11 Test fungi
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑,转载请保留链接: www.hbsrm.com/swgc/smkx/147.html