苯并[a] 芘污染土壤的植物根际修复研究初探.doc

苯并[a]芘污染土壤的植物根际修复研究初探
刘世亮1, 2,骆永明2 *,丁克强2,李华2,吴龙华2
1. 河南农业大学资源与环境学院,郑州 450002;2. 中国科学院南京土壤研究所土壤和环境生物修复研究中心,南京 210008
摘要:研究了黑麦草(Lolium multiflorum L.)对多环芳烃苯并[a]芘污染土壤的修复作用。研究结果表明,土壤中苯并[a]芘的可提取态wB[a]P随着时间延长而逐渐减少,黑麦草加快了土壤中可提取态苯并[a]芘的减少,提高了苯并[a]P在土壤中的降解率,在1、10、50 mg·kg-1苯并[a]芘处理下,黑麦草生长土壤中苯并[a]%、%、%;而没有黑麦草生长土壤中苯并[a]%、%、%。黑麦草根际增加土壤中微生物碳的含量,从而提高植物对苯并[a]芘的降解率。植物的地上部也可积累少量苯并[a]芘,但植物对苯并[a]芘的吸收不是黑麦草对其修复的主要机制。土壤自身具有修复苯并[a]芘的潜能,种植黑麦草具有强化土壤修复苯并[a]芘污染的作用。
关键词:植物修复;黑麦草;多环芳烃;苯并[a]芘
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)02-0425-07
苯并[a]芘(B[a]P) 是具有5环结构的、世界公认的强致癌性多环芳烃污染物[1-3]。因此,苯并[a] 芘早被美国环保局列入优先控制有毒有机污染物的黑名单[4]。它常存在于石油污染物中,通过石油开采与运输过程的泄漏、石油污染水灌溉及大气飘尘的沉降等途径进入土壤,由于B[a]P具有较高的辛醇-水分配系数和较高的蒸汽压,在自然环境中很难降解,因此很容易在土壤等环境中积累,造成土壤污染[5]。20世纪80年代初期,谢重阁等[6]报道我国石油污灌区土壤中B[a]P的含量高达29~30 mg·g-1。另有研究人员[7]观察到清灌区土壤中的B[a]P含量<10 ng·g-1,而污灌后土壤B[a]P含量则从100~500 ng·g-1提高至2444~7000 ng·g-1,污染土壤B[a]P的质量分数可高出清洁土壤几十倍,甚至几百倍。严重的B[a]P污染土壤,将会给生态系统和人体健康带来危害。近年来,对B[a]P污染土壤进行修复特别是生物修复已成为国际研究的热点之一。但是,国内外开展的污染土壤清洁技术研究中,对B[a]P污染土壤的生物修复主要集中于微生物降解研究[8-12]。另外,利用植物及其根际直接或间接的吸收、同化或降解作用对PAHs污染土壤的修复研究也有一些报道[13-14]。研究结果表明,植物对PAHs的降解作用主要归功于植物根际的作用,即一方面是由于根际作用增加了微生物降解菌的数量,另一方面是因为植物分泌有机物为微生物共代谢提供了基质底物[15]。Banks等[14]利用酥油草进行了苯并[a]芘污染土壤的降解研究,发现根际可以促进降解,在6个月后降解率可达到50%以上,同时表明植物对土壤中B[a]P归宿的明显影响。[16]等曾利用黑麦草降解3~6环PAHs。研究表明,黑麦草根际对降解包括5环和6环的大部分PAHs有很大的潜力,在对加入的PAHs进行老化处理的土壤中尤为明显。
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