发酵牛粪和造纸干粉对土壤中多环芳烃降解的影响

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1、生态环境学报2009,18(6):2161-2165http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com发酵牛粪和造纸干粉对土壤中多环芳烃降解的影响1,22221*2*杨婷，胡君利，王一明，张晶，吕家珑，林先贵1.西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌712100；2.中国科学院南京土壤研究所//土壤与农业可持续发展国家重点实验室//中国科学院南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室，江苏南京210008摘要：运

2、用泥浆反应法研究添加发酵牛粪和造纸干粉对土壤中多环芳烃（PAHs）降解的影响。试验按水土比2∶1制成泥浆反应器，设置对照、添加2.5%发酵牛粪和添加2.5%造纸干粉等3个处理，25~28℃摇床培养，分别于10、20、30d采样测定土壤中多环芳烃降解菌的数量和多环芳烃含量。结果发现，所有处理土壤中多环芳烃的含量均随培养时间的延长而逐渐降低，而添加发酵牛粪和造纸干粉均有利于提高土壤中多环芳烃降解菌的数量，在培养30d后土壤中多环芳烃的降解率分别从对照处理的19%显著提高到37%和35%（P<0.05）。结果还发现，多环芳烃分环

3、降解率随苯环数增加而下降，培养30d后土壤中2环多环芳烃的降解率达95%以上，3环多环芳烃的降解率为50%左右，对照处理4~6环多环芳烃的降解率为7%~13%，而添加发酵牛粪和造纸干粉处理土壤中4~6环多环芳烃的降解率显著提高到21%~28%（P<0.05），但对2~3环多环芳烃的降解无明显影响，表明这两种物质对土壤中多环芳烃降解的影响关键在于促进高环多环芳烃降解菌的生长繁殖及降解活性。关键词：多环芳烃降解菌；泥浆反应器；有机废弃物；分环降解率中图分类号：X172；X53文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009

4、）06-2161-05多环芳烃（PolycyclicAromaticHydrocarbons，1.1供试材料PAHs）是一类环境中广泛存在且具有“三致”作用的供试土壤采自江苏无锡安镇某受工业废水污[1-2]持久性有机污染物，其水溶性差、辛醇-水分配染农田的表层土壤（0~20cm），剔除植物根系、石系数高、稳定性强，易于从水相分配到土壤颗粒上，砾等杂物，过0.9mm不锈钢筛，混匀备用。该土-1在土壤中残留持久并难以降解，将给地球环境和人壤的基本化学性质如下：有机质19.2g·kg，全N[3-5]-1-1-1体健康带来潜在威胁

5、。当前，治理PAHs污染土1.29g·kg，全P0.48g·kg，全K14.2g·kg，水解-1-1壤的方法主要有物理修复、化学修复和生物修复N78.4mg·kg，速效P3.56mg·kg，速效K86.0-1-1等，其中生物修复技术因为具有成本低、无二次污mg·kg，PAHs17.3mg·kg，pH6.1。[6-10]染等优点而备受重视。例如，泥浆反应器具有供试有机废弃物为发酵牛粪和造纸干粉。发酵处理周期短、降解条件易控制和处理效果好等特点牛粪由南京某公司提供，造纸干粉由安徽某造纸厂[11,12]，能快速、高效地消除土壤中

6、的有机污染物，亚硫酸铵法麦草制浆废液浓缩而得，具有较强粘[13-14]进而实现污染土壤的离位生物修复。大量研究性。各供试有机废弃物的基本性质见表1。表明，许多微生物能够利用PAHs作为碳源和能源或表1有机废弃物的基本性质利用其它物质作为共代谢底物对PAHs进行降解，这Table1Basicpropertiesoforganicwastes[15-16]是去除土壤中PAHs的主要途径。然而，4环以w有机质w全Nw全Pw全K有机废弃物pH-1-1-1-1上PAHs由于其结构的复杂性而难于降解，如何提高/(g·kg)/(g·kg

7、)/(g·kg)/(g·kg)土壤中高环PAHs降解微生物的活性是一个关键问发酵牛粪6.89169.315.103.714.92造纸干粉5.7483.529.640.058.73题。目前已有利用堆肥和葡萄糖、淀粉等碳源物质[17-19]来提高PAHs降解效率的相关研究，但鲜见直接1.2试验方法利用有机废弃物作为材料来强化土著微生物修复试验处理如下：①对照（CK）；②添加发酵牛PAHs污染土壤的报道。本试验采用泥浆法，研究发粪；③添加造纸干粉，发酵牛粪与造纸干粉的添加酵牛粪和造纸干粉两种有机废弃物对土壤中PAHs量均为2.5

8、%，每个处理4个重复。试验采用泥浆法：降解的影响，为PAHs污染土壤的修复提供理论依据取60g供试土样于250mL三角瓶中，按上述比例与技术支撑。加入有机废弃物，按水土比2:1加入无菌水，置于1材料与方法25~28℃摇床以泥浆状态培养，于10、20、30d分基金项目：国家高技术研究发展计划（“863”计