植物—微生物联合修复-精选文档
植物微生物联合修复土壤重金属技术综述
植物微生物联合修复土壤重金属技术综述作者：李崇来源：《农业与技术》2016年第07期摘要：本文介绍了植物—微生物联合修复机理和分类，综述了植物与真菌、专性降解菌联合修复的研究现状，总结出植物—微生物联合修复技术的研究展望。
关键词：重金属；植物；微生物；联合修复中图分类号：S-3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160431012随着我国城市化进程和产业结构优化调整步伐的加快，大量工业企业搬迁、停产或倒闭。
与此同时，工业企业遗留土壤污染问题逐渐显现，尤以重金属污染突出。
重金属会使土壤的理化性质及生物特性变异，对生物产生刺激和生理毒性，不仅改变土壤生态系统，还会在土壤中积累，进而通过食物链富集对人体健康产生危害[1]。
土壤重金属的修复方法包括物理修复法、化学修复法和生物修复法。
传统的物理、化学法都存在着工程量大、投资大、能耗高、操作困难、易产生二次污染的局限性[2]，单纯生物修复法又受外界环境条件的影响明显，加之遗留土壤污染复杂，因此，针对土壤条件、污染物性质、污染程度等因素，因地制宜地开展联合修复技术才更科学有效。
植物—微生物修复法属于友好环保的联合修复技术，因此本文着重介绍植物—微生物修复技术。
1 修复机理植物修复法最重要的是寻找合适的超积累植物，该法弊端是局限性较大，例如植物生长慢、生物量低、对金属有选择性，不适宜复合污染。
而植物—微生物联合修复是在植物修复的基础上，与微生物形成互惠互利的联合体，来提高土壤重金属污染修复效率。
采用联合修复时，植物根系能够为微生物提供营养，保证微生物数目和活性；旺盛生长的微生物又能强化降解污染的能力，这种联合体也能加强植物对重金属的固定、积累、转化作用，从而更大程度地削减重金属污染[3]。
2 修复分类目前，植物—微生物联合修复研究较多的是植物—真菌联合修复和植物—专性降解菌联合修复。
2.1 植物—真菌联合修复菌根是真菌与植物根系构建的联合体，具有降解污染的能力，包括真菌、放线菌、固氮菌。
植物-微生物联合修复技术
1 原位生物修复
投菌法 生物通风法
地耕法 生物注气法 生物扩增法 生物冲淋法
只适用于具有多孔结构的土壤污染修 复。
翻耕土壤，充入氧气，适用于污染土 层较浅、通透性较差、污染物较易被 降解的情况下。
处理受挥发性有机物污染的地下水及 上层土壤。
改变微生物营养状态，提高土著或外 源微生物的代谢能力，进而使有机污 染物的降解效率显著提高的一种降解 方法。
植物-微生物联合修复技术
王芷晴 1871737
CONTENTS
1
2
3
4
微生物修复技术 原理和分类
植物修复技术原理 和分类
植物-微生物联合 修复技术
植物-微生物联合 修复技术应用
1
微生物修复技术原理和分类
1 微生物修复技术原理
微生物修复技术（microbial remediation）
以微生物的代谢活动为基础，通过对有毒有害物质进行降解和转化，修复受破坏 的生态平衡，达到治理环境的目的。 实际上，大多数环境中都存在着天然微生物降解净化有毒有害污染物质的过程， 只是自然条件下的位生物净化速度比较慢，因此能够被广泛应用到环境保护当中。 但是微生物修复大多都是在人为的条件下进行的，通过提供氧气，添加各类营养 物质，接种经过驯化培养的高效菌株等强化修复过程，迅速去除污染物质。
1 微生物修复技术的分类
1
原位生物修复
指对受污染的介质不进 行搬运或运输，而在原 位或易残留的部位进行 的生物修复处理。
指被污染介质搬动或 输送至它处进行的生 物修复过程。
2 异位生物修复
3
原位-异位联合 生物修复
指在实行原位生物修复时， 若使用原位修复存在较大 的困难，或者污染物的浓 度过高，甚至肯对生物产 生毒害作用时，可采用一 些辅助手段。
微生物强化植物修复重金属污染土壤
微生物强化植物修复重金属污染土壤随着工业化和农业现代化的快速发展，重金属污染土壤的问题逐渐凸显。
重金属污染不仅对土壤生态环境造成严重破坏，还会通过食物链危害人体健康。
为了有效治理重金属污染土壤，微生物强化植物修复技术逐渐受到广泛。
本文将探讨微生物强化植物修复重金属污染土壤的可行性和效果。
重金属污染土壤是指含有重金属离子如铅、汞、镉等超过国家标准的土壤。
这些重金属离子不易分解，会在土壤中不断积累，影响土壤生态环境，并通过食物链传递，危害人体健康。
传统的重金属污染土壤治理方法包括物理、化学和生物方法。
然而，这些方法往往存在治理成本高、操作难度大等问题，因此需要寻找更加高效、环保的治理方案。
微生物强化植物修复技术是一种结合微生物和植物共同作用治理重金属污染土壤的方法。
该技术通过在土壤中添加特定微生物，促进植物对重金属的吸收和降解，从而实现重金属污染土壤的治理。
与传统的治理方法相比，微生物强化植物修复技术具有环保、高效、操作简单等优点。
国内外学者在微生物强化植物修复领域已取得了一系列前期研究成果。
例如，某些特定微生物可以促进植物对重金属的吸收，提高植物的富集能力；同时，微生物还可以通过产生有机酸等物质，提高土壤中重金属的生物有效性。
然而，该领域仍存在亟需解决的难点，如微生物与植物的协同作用机制尚不明确，微生物和植物的筛选与优化还有待加强等。
虽然微生物强化植物修复技术具有许多优点，但是与其他治理方法相比，仍存在一定的不足。
该技术的工艺流程相对复杂，需要经过微生物的筛选、培养和优化等环节，治理周期较长；采用该技术需要投入一定的成本，包括微生物培养、植物种植和维护等费用，可能会增加治理成本。
为了克服现有方法的不足，本文将研究一种新型的微生物强化植物修复技术，旨在提高该技术的可行性和效果。
具体来说，本文将采用以下研究思路和方法：筛选和优化微生物：通过实验筛选出对重金属具有较强活性的微生物种类，并对其生长条件进行优化，提高微生物的存活率和活性。
植物-微生物联合修复
有机污染修复
针对石油、农药、多环芳烃等有机污染物，选择具有较强 降解能力的植物和微生物进行联合修复。
放射性核素污染修复
针对放射性核素如铀、铯等引起的土壤污染，利用对特定 核素具有超积累能力的植物进行联合修复。
生物修复工程实施
在具体的生物修复工程项目中，根据污染物的种类、浓度 、土壤条件等因素，选择合适的植物和微生物组合，制定 科学合理的修复方案并进行实施。
03
结合现代生物技术、纳米技术等手段，创新联合修复技术与方法，推 动修复领域的技术进步。
04
加强植物-微生物联合修复在实际环境中的应用研究，不断完善修复 工程的实施和管理，为解决环境污染问题提供有效的技术手段。
感谢您的观看
THANKS
原理
植物和微生物通过共生关系，利用植 物的吸收和转化能力以及微生物的降 解和转化能力，实现对污染物的高效 去除。
历史与发展
历史
植物-微生物联合修复技术起源于20世纪70年代，随着环境问题的日益严重， 该技术逐渐受到重视并得到发展。
发展
近年来，随着生物技术的进步和研究的深入，植物-微生物联合修复技术在理论 和实践方面都取得了重要突破，成为一种具有广泛应用前景的环境修复技术。
植物-微生物联合修复
汇报人： 202X-12-23
目录
• 植物-微生物联合修复概述 • 植物-微生物联合修复技术 • 植物-微生物联合修复的实践案例 • 植物-微生物联合修复的未来展望 • 结论
01
植物-微生物联合修复概 述
定义与原理
定义
植物-微生物联合修复是一种利用植 物和微生物共同作用，对污染环境进 行修复和净化的技术。
物理和化学强化
结合物理和化学强化技术，如电化学、光化学等，提高植物微生物联合修复的效率和稳定性。
复合微生物和水生植物联合修复富营养化水体的研究
复合微生物和水生植物联合修复富营养化水体的研究水体富营养化是一个世界性环境问题,已有许多研究证明利用大型水生植物或微生物对水体的富营养状态进行修复是有效的生物修复途径,单独利用水生植物或微生物对污染水体进行修复的研究已有较多报道,对两者相结合为主体的生物净化系统的研究也在不断加深之中,方法多是把微生物和植物同时投入系统中,对污染水体进行净化处理。
本论文对传统污水处理植物--凤眼莲( Eichhornia crassipes)、粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum Vell.)、水鳖(Hydrocharis dubia (Bl.)Backer)及有效微生物菌群(Effective Microorganisms,EM)处理富营养化水体效果进行了研究,在此基础之上尝试定向构建一种适用于循环水养殖系统的植物--微生物耦合降解系统。
取得的主要的研究结果和结论概括如下:1、对有效微生物菌群(EM)的微生物组成进行了研究,其中嗜酸乳杆菌和酵母菌占70-75%,此外还有少量光合细菌、乙酸菌和放线菌等。
在实际应用中,可以按97 ml无菌水:3 mlEM原液:3 g红糖的比例对EM原液进行富集,在25℃持续光照下厌氧培养,6 d后即可富集成功。
富集后EM原液中处于休眠状态的微生物得到活化,且数量明显增加。
2、利用富集的EM菌液进行静态去污试验表明,向养鱼废水中添加3‰、5‰菌液,经过1 d处理可使NO3--N、NO2--N的去除率均达到97%以上,两处理组的差异不显著;NH4+-N的去除率随添加量的增加而上升,5‰去除效果最好,1 d后去除率达到71.1%。
在室内模拟条件下,对校内池塘富营养化水体处理结果表明,在曝气的情况下,经4d处理,与添加量为0.1‰、0.5‰处理组相比,添加量为1‰的处理组NO3--N去除率最高,为68.4%;各处理组NO2--N去除效果都不好,含量甚至有所上升;3个EM菌处理组对池塘水体NH4+-N的去除效果与不添加菌液的对照组差异不显著。
植物微生物联合修复的案例
植物微生物联合修复的案例我给你讲个植物微生物联合修复的超酷案例。
就说那被石油污染的土地吧，简直就是一片“黑色的绝望之地”。
但是呢，科学家们请来了两位“救星”，一种叫紫花苜蓿的植物和一群石油降解微生物。
紫花苜蓿这植物可厉害啦，它就像一个勤劳的小矿工，扎根到那被污染的土里，根系拼命地往深处钻。
为啥这么拼命呢？它这是在给那些微生物小伙伴们开辟道路呢，让它们能更方便地到达石油污染物所在的地方。
那些石油降解微生物呢，就像一群微小但超有力量的小战士。
它们在紫花苜蓿的根系周围聚集起来，然后开始大显身手。
它们把石油里那些复杂的、有害的成分，一点一点地分解成无害的物质。
就好像把一堆乱七八糟的垃圾，慢慢地分类处理，变成了可以再利用的东西。
在这个过程中，紫花苜蓿也没闲着。
它通过自己的根系向土壤中分泌一些特殊的物质，这些物质就像是给微生物战士们的“能量饮料”，让它们工作起来更带劲。
而且紫花苜蓿本身还在不断地生长，它吸收土壤里那些已经被微生物初步处理过的营养物质，让这片土地重新变得有生机。
经过一段时间的努力，你再看那片曾经黑乎乎的、充满石油污染物的土地，慢慢地开始变绿了，紫花苜蓿茁壮成长，土壤里的石油污染物也越来越少，最后这片土地又可以种其他的植物，小动物们也开始在这片土地上活动啦，就像一场神奇的魔法表演，植物和微生物的组合把这片“绝望之地”又变回了充满希望的乐土。
还有在一些矿区，比如说那些被重金属污染的矿区。
有一种叫蜈蚣草的植物，这种草长得有点像蜈蚣，一节一节的，特别有趣。
它和一些能吸收重金属的微生物合作。
蜈蚣草的根系就像是一个重金属的收集器，它把土壤里的重金属，像铅啊、镉啊这些坏家伙，统统都往自己的身体里拉。
那些微生物呢，就在蜈蚣草的根系周围，它们有的把重金属变成蜈蚣草更容易吸收的形式，有的还能把重金属固定住，不让它们到处乱跑危害其他地方。
这蜈蚣草也是很顽强的，它吸收了重金属之后，还能好好地活着，虽然体内带着这些“毒素”，但是却把矿区的土壤环境改善了不少。
石油污染土壤的植物微生物联合修复完整版
石油污染土壤的植物微生物联合修复HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】石油污染土壤的植物-微生物联合修复摘要: 由于土壤石油污染的日益严重, 其治理技术受到了世界各国的普遍关注, 而生物修复技术具有无二次污染、高效、费用较低等特点,是最具应用前景的土壤修复技术之一。
本文着重介绍植物-微生物联合修复技术的研究进展, 并对该领域今后的研究重点进行了展望。
关键词: 石油污染土壤, 生物修复, 植物-微生物联合修复近年来, 随着石油的勘探开发和区域经济不断发展, 我国石油污染问题日益凸显, 土壤污染日趋严重。
在石油的大规模开采、冶炼、运输、使用和处理过程中, 不可避免地造成石油废弃物对土壤的污染, 这些污染物从各个层面上威胁着生态环境、食品安全和人类健康: 引起土壤理化性质的变化, 导致土壤微生物群落、微生物区系的变化, 进而破坏土壤生态系统; 影响植物生长发育, 导致粮食减产, 长期食用生长于农业土地上的植物及其产品还会影响人类的健康; 土壤吸附的石油会随着雨水、灌溉用水慢慢下渗到地下含水层中, 从而污染地下水, 进而构成对人类生存的不良胁迫。
因此, 石油污染土壤的治理势在必行。
1 石油污染土壤的修复技术石油污染土壤的修复技术主要有物理法、化学法和生物法3 种方法, 物理法和化学法虽可以产生一定实效, 但因存在消极处置、费用昂贵或者二次污染严重等明显缺陷, 现在一般仅作为生物治理方法的辅助手段[ 1] ; 而生物法修复以其处理费用低、效果好又可避免二次污染等优势逐渐被人们所重视。
2 石油污染土壤的生物修复技术生物修复( bioremediat io n) 是利用生物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能, 在环境中对污染物的降解起催化的作用, 即加速去除环境污染物的过程, 可以消除或减弱环境污染物的毒性, 可以减少污染物对人类的健康和生态系统的风险[ 2]。
植物-_微生物联合修复石油烃污染土壤研究进展
基金项目：四川长宁天然气开发有限公司项目（２０２２０６２１ ２３）；油气田应用化学四川省重点实验室开放基金项目（ＹＱＫＦ２０２１０７）。
通讯作者：谢贵林，２００５年毕业于中国石油大学（华东）应用物理专业，现在四川长宁天然气开发有限责任公司从事地面建设工作。
通信地址：成都市成华区猛追湾横街９９号世茂大厦，６１００５１。
Ｅ ｍａｉｌ：ｘｇｌｉｎ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ。
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５ ３１５８．２０２４．０２．００１植物微生物联合修复石油烃污染土壤研究进展谢贵林１ 金文辉１ 黄涛１ 曹文波１ 周烁名１ 汪墨轩１ 汪钰翠２ 王兵２ 任宏洋２（１．四川长宁天然气开发有限责任公司；２．西南石油大学化学化工学院）摘 要 石油烃污染引发了严重的土壤污染问题，在各种修复技术当中，植物 微生物联合修复技术以成本低、修复效果好、二次污染少等优点得到广泛重视。
文章以植物 微生物联合修复技术为中心，阐述了内生菌 植物联合修复和植物 根际微生物联合修复两种典型的联合修复技术的原理以及最新的应用进展，并总结了当前植物微生物联合修复技术研究的不足，以期为石油烃污染土壤的生物修复提供参考。
关键词 石油烃污染；土壤；植物微生物联合修复技术；内生菌；根际微生物中图分类号：Ｘ５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５ ３１５８（２０２４）０２ ０００１ ０６犃犚犲狏犻犲狑狅狀狋犺犲犘狉狅犵狉犲狊狊狅犳犘犾犪狀狋 犿犻犮狉狅犫犻狅狋犪犆狅犿犫犻狀犪狋犻狅狀犻狀犚犲狆犪犻狉犻狀犵犘犲狋狉狅犾犲狌犿犎狔犱狉狅犮犪狉犫狅狀犆狅狀狋犪犿犻狀犪狋犲犱犛狅犻犾ＸｉｅＧｕｉｌｉｎ１ ＪｉｎＷｅｎｈｕｉ１ ＨｕａｎｇＴａｏ１ ＣａｏＷｅｎｂｏ１ ＺｈｏｕＳｈｕｏｍｉｎｇ１ ＷａｎｇＭｏｘｕａｎ１ＷａｎｇＹｕｃｕｉ２ ＷａｎｇＢｉｎｇ２ ＲｅｎＨｏｎｇｙａｎｇ２（１．犛犻犮犺狌犪狀犆犺犪狀犵狀犻狀犵犖犪狋狌狉犪犾犌犪狊犇犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋犆狅．，犔狋犱．；２．犆狅犾犾犲犵犲狅犳犆犺犲犿犻狊狋狉狔犪狀犱犆犺犲犿犻犮犪犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犛狅狌狋犺狑犲狊狋犘犲狋狉狅犾犲狌犿犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔）犃犅犛犜犚犃犆犜 Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｈａｓｌｅｄｔｏｓｅｖｅｒｅｓｏｉｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｓｓｕｅｓ．Ａｍｏｎｇｖａｒｉｏｕｓｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｔｈｅｐｌａｎｔ ｍｉｃｒｏｂｅｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｇａｒｎｅｒｅｄｗｉｄｅｓｐｒｅａｄａｔｔｅｎｔｉｏｎｄｕｅｔｏｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｓｕｃｈａｓｌｏｗｃｏｓｔ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ，ａｎｄｍｉｎｉｍａｌｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｃｅｎｔｅｒｅｄｏｎｔｈｅｐｌａｎｔ ｍｉｃｒｏｂｅｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｅｌａｂｏｒａｔｅｓｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓｉｎｔｗｏｔｙｐｉｃａｌｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ：ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃｂａｃｔｅｒｉａ ｐｌａｎｔｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎａｎｄｐｌａｎｔ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｍｉｃｒｏｂｅｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｉｔｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｐｌａｎｔ ｍｉｃｒｏｂｅｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｉｍｉｎｇｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌ．犓犈犢犠犗犚犇犛 ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ；ｓｏｉｌ；ｐｌａｎｔ ｍｉｃｒｏｂｉａｌｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ；ｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓ；ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ０ 引 言在石油开采、运输以及加工过程中引发了众多环境污染问题，其中的土壤污染问题引起了社会的广泛关注［１］。
重金属污染土壤的植物微生物联合修复研究进展
重金属污染土壤的植物微生物联合修复研究进展一、本文概述随着工业化进程的加快，重金属污染问题日益严重，尤其是在土壤中的累积，对生态环境和人类健康造成了严重威胁。
重金属污染土壤修复已成为环境保护领域的研究热点。
在众多修复技术中，植物微生物联合修复技术因其环境友好、成本低廉和可持续性强的特点，受到了广泛关注。
本文旨在对重金属污染土壤的植物微生物联合修复技术的研究进展进行综述，以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。
本文将介绍重金属污染土壤的来源、特点及其对生态环境和人体健康的影响，阐述重金属污染土壤修复的重要性和紧迫性。
本文将重点介绍植物微生物联合修复技术的原理、机制及优势，包括植物提取、植物稳定和微生物降解等作用方式。
在此基础上，本文将综述近年来植物微生物联合修复技术在重金属污染土壤修复中的应用实例和效果，分析其在不同土壤类型和重金属种类下的适用性。
本文将探讨植物微生物联合修复技术面临的挑战和未来的发展方向，以期为该领域的研究提供新的思路和方法。
二、重金属污染土壤的来源与影响重金属污染土壤的来源多种多样，主要包括工业废水排放、矿山开采、农药和化肥的滥用、城市污泥和垃圾的不当处理等。
这些活动将重金属如铅、汞、铬、镉等释放到环境中，通过水、空气和生物链等途径进入土壤，导致土壤重金属含量超标。
重金属在土壤中不易降解，且易被植物吸收，从而通过食物链危害人类健康。
重金属污染土壤对生态环境和人体健康产生了深远影响。
重金属污染会降低土壤质量，破坏土壤结构，影响土壤微生物的活动，从而影响到土壤的生物地球化学循环。
重金属污染会影响植物的生长和发育，抑制植物对营养元素的吸收，甚至导致植物死亡。
重金属还可以通过食物链进入人体，对人体健康产生危害，如引发肾脏、肝脏、神经系统等疾病。
因此，研究和开发有效的重金属污染土壤修复技术，对于保护生态环境和人类健康具有重要意义。
植物微生物联合修复技术作为一种新兴的修复方法，具有修复效果好、环境友好、成本低等优点，已成为当前重金属污染土壤修复研究的热点和前沿领域。
植物-微生物联合修复重金属污染土壤研究
dB《资源节约与环保》2019年第8期植物一微生物联合修复重金属污染土壤研究韩惠珊(广东绿然环境科技股份有限公司广东惠州516001)摘要：本文分析了植物-微生物联合修复重金属污\染机理，以及修复技术常见形式，探讨了植物-微生物联合修复重金属污■染土壤的影响因素，展望了后期的研究重点和方向，对土壤修复研究具有积极的参考意义。
关键词：植物-微生物；联合修复；重金属污染；土壤*引言我国是农业生产大国，大量农药化肥使用、工业飘尘污染、污水灌溉等，使重金属汞、辂、铅、镉重金属如进入到土壤中，加剧土壤重金属污染态势。
重金属会降低土壤酶活性及微生物数量，直接影响土壤新陈代谢，对土壤氨化、硝化产生抑制作用,降低农作物产量,也会导致重金属元素经过食物链进入到人体，危害人类健康。
近年来，植物与微生物联合修复受重金属污染土壤取得了良好应用效果，在土壤重金属污染治理领域具有巨大潜力。
1植物-微生物联合修复重金属污染机理植物-微生物联合修复是在单一植物修复基础上，将与植物共生或非共生微生物联合起来，形成联合修复体对受重金属污染土壤进行修复。
植物-生物联合修复主要通过两种渠道强化植物修复效果:一是促进植物营养吸收，植物抗逆性增强,再利用增加的生物量提高修复体的修复能力。
如,菌根真菌溶解土壤中无机矿物元素。
二是植物根部重金属浓度增加，进一步促进重金属吸收及固定。
微生物通过自身组分(如几丁质、菌根外菌丝等)吸附重金属元素，并通过微生物所分泌的有机酸或其他物质活化重金属,增加微生物在植物根部浓度,最终将重金属转运至植物体内或吸附于根际,降低重金属流动性,实现植物吸收、固定2植物-微生物联合修复技术形式2.1植物-菌根真菌联合修复菌根为土壤中真菌菌丝与高等植物营养根系形成的联合体，泡囊-丛枝菌根真菌与外生菌根真菌为两种应用最广泛的菌根真菌联合体。
菌根细胞膜含有PHT1型磷酸盐转运蛋白，菌丝在生长过程中会增加根与受污染土壤接触面，促进菌根对土壤中磷的利用。
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植物生长时，通过根系提供了微生物旺 盛的生活场所;反过来，微生物的旺盛生长， 增强了对污染物的降解，促使植物有更加 优越的生长空间，这样的植物－微生物联 合体系就促进了污染物的快速降解、矿化。
1.2高效植株的筛选及应用
• 有强大的须根系，最大可能地提供微生物 活动的根表面面积; • 能够适应多种有机污染物，生长旺盛，有 较大的生物量; • 根系要深，能够穿透较深的土层
植物增强根际区的矿化作用
植物修复有机污染物除了取决于植物本身的 吸收能力外，植物根际微生物对有机污染物的降 解也起了重要的作用。植物根际区的菌根真菌与 植物形成共生作用，有其独特的酶途径，用以降 解不能被细菌单独转化的有机物。 植物根际区分泌物刺激了细菌的转化作用， 在根际区形成了有机碳，这些有机碳的增加可阻 止有机化合物向地下水转移，也可增加微生物对 污染物的矿化作用。
2.3土壤中PAHs分环含量和降解率
原土壤中 环数 2环 3环 4环 5环 6环
占本底值 PAHs总量
0%
5.2% 54.9% 30.0% 9.7%
ห้องสมุดไป่ตู้
种植紫花苜蓿90天后，不同处理土壤中PAHs的分环含 量。同一环数不同处理土壤PAHs含量为： CK＞AM＞DB＞DB+AM
1.3 植物—微生物联合修复技术的主要机制
植物加强微生物修复有机污染物土壤主 要包括3种机制： • 植物直接吸收有机污染物并在植物组织中 累积或代谢 • 植物释放的各种分泌物或酶类促进了有机 污染物的生物降解 • 植物增强根际区的微生物的矿化作用
植物对有机污染物的直接吸收
植物根对有机污染物的吸收与有机物的相对 亲脂性有关。 植物可从土壤中直接吸收有机物，然后将无 毒的代谢中间体贮存在植物组织中，这是植物去 除环境中亲水性中等的有机污染物的一个重要机 制。
1 材料与方法
1.1供试材料 供试土壤 供试植物 供试丛枝菌根真菌 供试PAHs专性降解菌 化学品
供试土壤 采自江苏无锡某由于多年化工废水 PAHs污染的农田。多点采集表层土壤 （0~20cm），捡出植物根系、石砾等残留 物，过2mm不锈钢筛，充分混匀，供盆栽 试验用。同时测定土壤基本理化性质，土 壤的pH，有机质，全N，全P，全K，速效 P，速效K，PAHs本底值。
二、多环芳烃污染土壤的植物微生物修复
多环芳烃（PAHs）是2个或2个以上的芳香环稠合 在一起的一类惰性较强、性质稳定的持久性有机污染物。 修复PAHs污染土壤尤其是高环PAHs污染土壤已成为目 前国内外土壤与环境学界共同关注的热点之一。 对于PAHs重度污染土壤，土壤中微生物群落受到 其毒害影响，相应微生物的数量较少，植物修复的修复 效率相对较低，可在利用植物进行污染土壤修复的同时， 向土壤中接种细菌或真菌，增加微生物的数量提高植物 修复有机污染物效果。
2.2土壤中PAHs含量的动态变化和降解率
同一时间内，各个处理 土壤PAHs含量顺序为： CK＞AM＞DB＞DB+AM
培养结束时，不同处理 土壤PAHs降解率
只种紫花苜蓿的CK处理也能使土壤中 PAHs的量下降，其降解率为21.7%，AM、 DB处理的PAHs降解率分别是47.9%、 49.6%，DB+AM处理的降解效率最高达 60.1%。
1.4试验方法
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植物生物量测定 PAHs的提取与测定 土壤中脱氢酶活性的测定 PAHs降解菌数量的测定
2结果与分析
2.1不同处理紫花苜蓿的生物量
4个处理紫花苜蓿 的生物量顺序为： CK＜AM＜DB＜DB+AM
在不接种微生物的情况下植物长势良好，说 明紫花苜蓿对土壤中的PAHs有一定的耐受性，但 接种菌根真菌（AM）和PAHs专性降解菌（DB） 能增加紫花苜蓿的生物量。PAHs专性降解菌对紫 花苜蓿的促进作用强于菌根真菌。菌根真菌与 PAHs专性降解菌联合作用对紫花苜蓿生长的促进 效应强于两者分别单独处理，说明两者在促进紫 花苜蓿生长方面存在交互作用。接种微生物促进 了土壤中的PAHs降解，减少了其对紫花苜蓿的毒 害，促进了紫花苜蓿生长。
供试植物： 紫花苜蓿
化学品 菲、苯并[a]芘、蒽、芴、二苯并噻吩、 二氯甲烷、正己烷、环己烷、乙腈均为 HPLC级，其他试剂为分析纯。
1.2选用菌种
1、专性降解菌： 对PAHs具有高效广谱降解能力，同时 具有环境友好等优点而备受青睐 2、真菌： （1）在改善植物营养、提高抗病抗逆能力方 面具有显著作用。 （2）真菌能产生独特的酶，降解不能被细菌 单独降解的PAHs，在土壤修复中具有特有 的优势。
1.3实验设计与实施
试验处理： ①只种植紫花苜蓿（CK）； ②种植紫花苜蓿，接种菌根真菌（AM）； ③种植紫花苜蓿，接种PAHs专性降解菌 （DB）； ④种植紫花苜蓿，接种PAHs专性降解菌和菌 根真菌（DB+AM）。
试验共4个处理，每个处理5次重复。每盆播 种20粒紫花苜蓿种子，出苗10天后间苗，每盆留 10株。盆栽试验在温室中进行。在培养过程中的 第30、60、90天时分别取样。 每盆用小型不锈钢土钻随机采取3点，组成混 合土样。将所采集的土壤样品分成两份，一份土 样于4℃保存，以供脱氢酶活性和PAHs降解菌数 量的测定分析用，另一份土样风干，过20目筛， 供PAHs含量分析用。
植物分泌物或酶类去除有机污染物
植物根能释放出多种有利于有机污染物降解 的化学物质，包括单体有机化合物（氨基酸、脂 肪酸、酮酸、单糖类）和高分子化合物（多糖、 聚乳酸以及粘液等）。这些物质增加了根际土壤 中有机质的含量，可以改变根际土壤对有机污染 物的吸附能力，促进与腐殖酸的共聚作用，使根 际环境成为微生物作用的活跃区域，这样就间接 促进了有机污染物的根际微生物降解。
植物—微生物联合修复
环境工程 0210180 谢鸿飞
一、植物—微生物联合修复技术
1.1作用原理 植物-微生物联合修复技术是生物修复研究的 新领域，由于其具有利用太阳能作驱动力；能量 消耗和费用少；对环境的破坏小；可使用于大面 积的污染治理等优点而受到广泛的关注。 植物-微生物联合修复技术是利用土壤-植物微生物组成的复合体系来共同降解污染物，清除 环境污染物的一种环境污染治理技术。