（环境工程专业论文）栽参土壤中莠去津残留生物处理技术的研究.pdf

摘要 本项试验根据美国环境反应、补偿和责任综合条例中可处理性研究指南制 定了试验研究方案。通过室内和田间试验，对生物修复条件下，土壤中莠去津降 解茵的生态效应以及莠去津的降解反应类型、降解反应动力学及影响降解反应的 环境因素等进行了比较系统地研究，提出了对莠去津污染土壤进行生物修复的技 术手段。 1 、本研究以来源于土壤、还原于土壤为指导思想，从长期施用莠去津的土壤 中分离、筛选出3 株长势良好的放线茵株s 1 、s 2 和s 3 ，作为试验用莠去津降解茵。 经过勘l 化和富集，再回接到土壤中，以达到对莠去津污染土壤进行生物修复，还 土壤一个洁净的微生态环境的目的。 2 、室内控制条件下的研究结果表明：供试茵在2 0 3 0 之间生长良好，在1 0 以下或3 5 以上，菌株生长缓慢或几乎不生长；合适生长的p h 范围是6 0 8 0 ； 供试茵不以莠去津作为唯一的营养源，在生长中依赖于初级基质，维持代谢所必 需的酶来自于对碳源、氮源的利用，对莠去津的代谢只能在消耗初级基质时发生。 3 、生态效应研究结果表明：接种的供试茵有可能与土著微生物共存，土壤中 接种茵的细胞数比土壤居留茵的数量高出2 3 个数量级；优化土壤条件，保持微 生物活性有利于莠去津的生物降解。在实验室内控制条件下对土壤接种，生长曲 线出现明显的生长双峰期，细胞数可达到1 0 5 数量级，并保持动态平衡。在田间条 件下，对于消毒土壤，茵体细胞在土壤中很 夹繁殖，但在接种初期，细胞分裂较 慢，生长曲线没有明显的滞缓期；到第1 0 天左右，茵体细胞分裂速度加快，增殖 能力加强；在移栽人参条件下，分别在2 0 7 8 天( 消毒处理) 和4 7 7 5 天( 未 消毒处理) 、休闲土壤在2 0 5 6 天期间内，细胞数量基本维持在1 0 7 _ 1 0 8 数量级水 平的稳定期；到了秋季，土壤中茵体细胞数量增加，开始第二个生长高峰。对土 壤进行消毒或未消毒、栽参或休闲不同处理，接种茵生长曲线的变化趋势基本一 致，只是茵体细胞数量上有明显差异。说明接种茵可以适应优化的土壤环境，与 土著微生物共同参与代谢莠去津。 4 、动力学研究表明：在微生物作用下，土壤中莠去津生物降解过程符合一级 反应动力学模式c = c 0e “，拟合曲线的相关指数为0 8 1 以上。向土壤接种单一或 混合的莠去津降解茵，莠去津消失速率明显加快，并有降解产物检出。灭茵土壤 中莠去津消失速率减慢，而且也没有降解产物生成。结果说明了土壤中莠去津消 失类型可能不同，土壤微生物在莠去津消失过程中起到了一定的作用。受接种茵 的秘类、接秘量、土壤漾度、土壤p h 、童壤楚疆方式、营黎基壤苓环凌霉予的影 确，土壤步筹去津降鼹漶枣也毒显嫠往燕劳。 5 、对莠去津泽鼹聂藏类型嬲磺究结皋袭鲠：由予微盎物的参与，强纯? 筹去 津丧谈务传下的降鼹反藏过程，使袭观活纯毙跨低，充分反应了生物晦鼹驰特点。 童壤中莠击津 # 生物降鼹趣孚衰期砖1 1 7 5 1 0 5 9 天；土菪擞生物戎谢劳去津半裳 期跨2 8 ，和2 6 6 天；在优化的生物修复务傍下，冀降鼹半袭期仅为2 。7 3 。3 天。经 修复后，点壤中筹击津淀炎9 5 置窜需要的时阈由4 0 4 天提前到1 3 2 天，溥失速率 提高了3 傍。 6 、滠庹对降鳐速率夥嘀的磺宽结果表明：农微生物盎长适宜滠度下，提蔫了 盎物酶活性，降解反应德率加快。另外，由于溅度砖高馒土壤申莠去津粘度降低， 扩散速庹加快，增强了斑物可利塌褴。 7 、蟪合分镌试验结果认为，农土藩微生物作用下，土壤中筹决津生物降解过 程并未越割主导性作用，单鲍依靠自然环境中的微生物簿落来降辫莠去津是不够 的；向土壤中接种可降解莠去津岛微生物遴行囊物强化，或对污染土壤环境避行 人工调拣，改变逆境务停，激他微生物的活幢，加速莠去津的蠢物降解速率的治 理措施具有可操作穗。 t 关键蠲：囊耪修茇土壤震态效庶环境效应筹蒜津链霉茵属 a b s t r a c t t h i st e s t d e s i g n e d r e s e a r c h p r o g r a ma c c o r d i n g t or e s e a r c h g u i d e o f c o m p r e h e n s i v e e n v i r o n m e n t a l r e s p o n s ec o m p e n s a t i o n a n d l i a b i l i t y a e c c e r c l a t os t u d yo ne c o l o g i c a le f f e c to fa t r a z i n e - d e g r a d i n gs t r a i n s 、t h et y p eo f a t r a z i n e d e g r a d i n g 、t h ek i n e t i c so fd e g r a d a t i o nr e a c t i o na n d t h ee n v i r o n m e n t a lf a c t o r s a f f e c t i n gd e g r a d a t i o n r e a c t i o n b y i n d o o ra n df i e l d e x p e r i m e n t s ，b i o r e m e d i a t i o n t e c h n o l o g yo fa t r a z i n ec o n t a m i n a t e ds o i lw a sp r o v i d e d 1 t h ea c t i n o m y c e sd e s i g n a t e da ss1 、s 2a n ds 3w e r ei s o l a t e da n ds e l e c t e df r o m a t r a z i n ec o n t a m i n a t e ds o i l ，a n dt h e yw e r er e g a r d e da sa t r a z i n e d e g r a d i n gs t r a i n si nt h e t e s t t h e yw e r er e t u r n e dt o s o i l b ya c c l i m a t i z a t i o na n de n r i c h m e n ts ot h a ta t r a z i n e c o n t a m i n a t e ds o i lw a sb i o r e m e d i e da n dr e s t o r e dm i c r o e c o l o g i c a le n v i r o n m e n t 2 t h er e s u l t so f t h ei n d o o rr e s e a r c hs h o w e dt h a tt h es t r a i n sg r e wf i n eu n d e r2 0 3 0 a n dg r e ws l o w l yb e l o w1 0 o ra b o v e3 5 t h es u i t a b l ep h r a n g eo fs t r a i n sw a sp h 6 o 8 0 t h es t r a i n st 1 1 a td i d n tr e g a r da t r a z i n ea st h es o l en u t r i m e n td e p e n d e do n q r i g i n a ls u b s t r a t ei nt h eg r o w t hp e r i o da n dt h ee n z y m e t h a tm a i n t a i n e dt h em e t a b o l i s m c a m ef r o mt h eu t i l i z a t i o no ft h es o u r c eo fc a r b o na n dn i t r o g e n t h em e t a b o l i s mo f a t r a z i n ew a sc o m b i n e dw i t hc o n s u m i n g o r i g i n a ls u b s t r a t e 3 t h er e s u l t so f e c o l o g i c a le r i e c ti n d i c a t e d ：w h e nt h ei n o c u l a t e ds t r a i n sc o e x i s t e d p o s s i b l yw i t hi n d i g e n o u sm i c r o o r g a n i s m ，e e l la m o u n to fi n o c u l a t e ds t r a i n si ns o i lw a s 1 0 0 1 0 0 0t i m e sh i g h e rt h a nt h a to fi n d i g e n o u sm i c r o o r g a n i s m u n d e rt h eo p t i m u m s o i lc o n d i t i o n m a i n t a i n e dm i c r o b i a la c t i v i t yw a sa d v a n t a g e o u st oa t r a z i n ed e g r a d a t i o n u n d e rt h ei n d o o rt e s t a f t e ri n o c u l a t i n gi ns o i lg r o w t hc u r v eo c c u r r e dt w o p e a k ss ot h a t e e l la m o u n tr e a c h e d10 6a n dm a i n t a i n e dd y n a m i cb a l a n c e u n d e rt h ef i e l dt e s t e e l l p r o l i f e r a t e dr a p i d l y i ns t e r i l i z e ds o i l ，b u tc e l ld i v i d e d s l o w l y a tt h e b e g i n n i n go f i n o c u l a t i o na n dt h eg r o w t hc u r v ed i d n to c c u r r e da d p a r e n tt a gp h a s e t h er a t eo fe e l l d i v i s i o na c c e l e r a t e da n dt h ec a p a b l eo fc e l lp r o l i f e r a t i o ns 仃e n g t h e n e dt o1 0d a y so rs o t h ec e l la m o u n tg e n e r a l l ym a i n t a i n e dt h el e v e la b o u ts t a t i o n a r yp h a s ea f t e rp l a n t i n g g i n s e n g ，r e s p e c t i v e l y , d u r i n gt h ep e r i o do f 2 0 7 8d a y so fs t e r i l i z e ds o i l ，4 7 7 5d a y s o ff e r t i l i z e ds o i la n d2 0 5 6d a y so ff a l l o w i na u t u m n e e l la m o u n ti ns o i li n c r e a s e d a n do c c u r r e dt h es e c o n dg r o w t h p e a k b yt h ed i f f e r e n tt r e a t m e n tf o rs t e r i l i z e ds o i la n d f e r t i l i z e d s o i l 、p l a n t i n gg i n s e n ga n df a l l o w , t h eg r o w t hc u r v ec h a n g eo fi n o c u l a t e d s t r a i n sw a si na c c o r d ，b u tc e l la m o u n th a da p p a r e n td i f f e r e n c e t h i si n d i c a t e dt h a t i n o c u l a t e ds t r a i n sm a ys u i tf o ro p t i m a ls o i le n v i r o n m e n ta n dm e t a b o l i z e da t r a z i n ew i t h i n d i g e n o u sm i c r o o r g a n i s m 。 4 k i n e t i c sr e s e a r c hl n d i c a t e d ：u n d e rt h ea c t i o no fm i c r o o r g a n i s m ，b i o d e g r a d a t i o n p r o c e s so f a t r a z i n ei ns o i la c c o r d e dw i t hf i r s to r d e rr e a c t i o nk i n e t i c sm o d e lc = c o e “， f i t t i n gc u i n e si n d e xo f c o r r e l a t i o nw a sa b o v eo 8 1 i n o c u l a t e ds o i lb ys i n g l eo rm i x e d a t r a z i n e d e g r a d i n gs t r a i n s ，d e g r a d a t i o ns p e e do f a t r a z i n ew a s q u i c k e n e do b v i o u s l ya n d t h ek a t a b o l i t e sh a db e e nd e t e c t e d i na s e p t i c i z e ds o i l d e g r a d a t i o ns p e e do fa t r a z i n e s l o w e dd o w n ，b u td i d n tp r o d u c ek a t a b o l i t e s r e s u l t ss h o w e dt h a td i s a p p e a r a n c e t y p eo f a t r a z i n ei n s o i lc o u l db ed i f f e r e n t ，s o i l m i c r o o r g a n i s mp l a y e dc e r t a i nr o l ed u r i n g a t r a z i n e sd i s a p p e a r a n c e i tw a si n f l u e n c e db ye n v i r o n m e n t a lf a c t o r ss u c ha st y p eo f i n o c u l a t e ds t r a i n 、i n o c u l a t i o na m o u n t 、s o i lt e m p e r a t u r e 、s o i lp h 、s o i lt r e a t m e n tw a y 、 n u t r i t i o n s u b s t r a t e d e g r a d a t i o ns p e e d o f 。a t r a z i n ei ns o i la l s oh a d s i g n i f i c a n c e d i & r e n c e 5 d e g r a d a t i o n r e a c t i o n t y p e o fa t r a z i n er e s e a r c hr e s u l t si n d i c a t e d ：b e c a u s e m i c r o o r g a n i s mp a r t i c i p a t e d ，d e g r a d a t i o nr e a c t i o np r o c e s so fa t r a z i n e - w a si n t e n s i f i e d u n d e rt h i s c o n d i t i o n s ，a p p a r e n ta c t i v a t i o ne n e r g yw a sr e d u c e da n df u l l yr e f l e c t e dt h e f e a t u r eo fb i o d e g r a d a t i o n a b i o f i cd e g r a d a t i o nh a l f - l i f eo fa t r a z i n ei ns o i lw a s l1 7 5 1 0 5 9 d a y s ；h a l l i f eo fi n d i g e n o u s m i c r o o r g a n i s m m e t a b o l i ca t r a z i n ew a s 2 8 4 2 6 6 d a y s ；u n d e rt h eo p t i m u mb i o r e m e d i a t i o nc o n d i t i o n i t sd e g r a d a t i o nh a l g l i f e w a s 2 。7 3 3 d a y s 。a f t e rr e m e d i a t i o n d i s a p p e a r i n g9 5 a t r a z i n e i ns o i ln e e d e d1 3 2 d a y s b u tn o to r i g i n a l4 0 4 d a y s ，d i s a p p e a r a n c es p e e di m p r o v e db y t h r e et i m e s 6 e f f e c to f t e m p e r a t u r ef o rd e g r a d a t i o ns p e e dr e s e a r c hr e s u l t si n d i c a t e d ：u n d e rt h e c o n d i t i o no fm i c r o o r g a n i s mg r o w t h a p p r o p r i a t et e m p e r a t u r e ，e n h a n c e db i o l o g i c a l e n z y m a t i ca c t i v i t y , q u i c k e n e dd e g r a d a t i o n r e a c t i o n s p e e d i na d d i t i o n ，b e c a u s e t e m p e r a t u r eh a dg o n eu p w h i c hm a d e v i s c o s i t yo fa t r a z i n ei ns o i ll o w e ra n dd i f f u s i o n v e l o c i t yq u i c k e n ，s t r e n g t h e n e db i o l o g i c a lu t i l i z a b i l i t y 7 e x p e r i m e n t a lr e s u l t so fc o m p r e h e n s i v ea n a l y s i sc o n s i d e r e d ，u n d e rt h ea c t i o no f i n d i g e n o u sm i c r o o r g a n i s m ，b i o d e g r a d a t i o np r o c e s so f a t r a z i n ei ns o i lr e a l l yd i d n tp l a y a l e a d i n gr o l e ，s o i tw a si n s u f f i c i e n tt h a t d e g r a d a t i n ga t r a z i n e r e l i e d m e r e l y o n m i c r o b i a lc o m m u n i t yo fn a t u r a le n v i r o n m e n t ；d e g r a d a b l ea t r a z i n em i c r o o r g a n i s mw a s i n o c u l a t e df o rs o i a n dc o n d u c t e db i o l o g i c a le n h a n c e m e n t ，o rc a r r i e do na r t i f i c i a l r e g u l a t e a n dc o n t r o lf o rc o n t a m i n a t e d s o i l ，c h a n g e da d v e r s ec o n d i t i o n s ，s h a r p e n e d a c t i v i t y o fm i c r o o r g a n i s m a l lt h e s em e a s u r e sm a yq u i c k e nd e g r a d a t i o ns p e e do f a t r a z i n ea n dh a v ef e a s i b i l i t y k e yw o r d s ：b i o r e m e d i a t i o n ；e c o l o g i c a le f f e c t ；e n v i r o n m e n t a le f f e c t ； a t r a z i n e ；s o i l ；s t r e p t o m y c e s i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其他教育机 构的学位证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：- 3 丧芝 签字日期：) 卅；年多月，钿 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解吉林农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即 吉林农业大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。本人授权吉林农业大学可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位 论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：马去笙 导师签名 穗彤 签字同期：沁弓年z 月j ；e t签字日期：& ，3 年多月么日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位：寥步# 坡丸瓷函与珏匀沙学声砂电话：口奉；j 一牛 j z 7 牛7 2 通讯地址：芎牛# 雅天趁彩弓姊卅易哮p 舢 邮编： ，孑- 占 吉林农韭大攀磋士学搜论文 栽参土壤孛葬尝津残墅生糖怂理技裳的研究 前言 一、国内外磷究进展 莠去津对环境数污染已经号! 起戮爨范围的关注，开展了各方面的磺究工 乍j 。 近些年，在诤多欧盟垦家匏地下水、溺凌、湖泊和港湾中不断检测出莠去津的残 鏊f 引。1 9 8 8 年美凰国家醛偎熙( e p a ) 掇道了3 2 个州的她袭水已被7 4 葶申不同的农 业化学感污染，其中包括莠去津，并被认为是对人类具有潜在毒性的效癌物质。 殛班牙煮4 个城囊在处理过的饮用水中检测出聪玛津、莠去津、甲基1 6 0 5 、f - 基 1 6 0 5 等蠢机污烫物质【4 】。m a g u i r e 等人【5 j 在对加拿大魁北克市y a m a s k a 河河口附近 水域及5 个支流的硪究发现，莠去津浓度都超道了2 “l 。鉴于莠去津时水体的污 染，世界各国分别制定了水体环境标准。美国将莠去滗列为有害公众健康的污染 物，在饮用水规程中规定，莠去津一级饮用水标准为3 斗l 。欧共体建议饮用水中 莠去津的浓度成不离子0l p g l 6 1 。加拿大为保护水生生物而制定的水质标准为 2 u 2 l 5 1 。我国研究寝明，在地淡水 7 8 、们、地下水【l o1 ”、雨水【1 2 l 、大气中均己 检测出莠去津母体及其降解产物，其浓度越过美国国家环僳局( e p a ) 规寇的安全 浓度3 t g l j ，已对环境构成污染。我国在1 9 9 9 年颁布的地表水i 、i i 、i i i 类水 域莠去津的标准为3 肚l ( g h z b l - 1 9 9 9 ) “1 6 1 , 德国从1 9 9 1 年4 月ie j 起取消 了莠去津的注册登记【l ”。许多国家也对莠去津的用量和使用范围作了条件限制， 避免莠去津对环境，特别题对水源的污染“。 莠去津可以通过挥发和浮尘进入大气，并通过干沉降和湿沉降返回地面。因 此，它对生态环境的影响典有垒球性，已引起世界各国的重视 1 5 i 。b e s t e r 等人 f 9 l 在对德圜北部h e l i g o l a n e l 岛的湿沉降和干沉降样品进行了检测，对其中的1 2 种有 机氮类和有机磷类农药进行了箍定。结果表明，在德国湾，均三氮苯类衍生物的 年度大气沉降为2 0 u e d m 2 。1 9 9 0 年3 月至1 9 9 2 年3 月间，s i c b e r s y 等研究了德国 北部下萨克斯州的大气降水中的各类农药分布，其中分布凝广的农药楚莠去漳 2 讲。 美隧学者在对布拉斯加州沙壤土使用莠去津的研究中发现，酋总糟薰o0 7 的莠 去津能渗滤到1 5 m 的深层土壤f 4 j 。土壤中残留性莠去津主要邋过地表径流、淋溶、 干沉降、湿沉降等途饺进入地表水和地下水，从而对水垒生态系统和入类饮用永 源构成葳胁。 受土壤性质的影响，莠去津在土壤中的持留性差别很大。t h o m a s 和m o o r - m a n 2 l 的研究结果表明，莠去津在土壤表层的扩散分为两个阶段，磁最初1 2 天内衰变一 言林农业太学硕士学位论文栽参土壤中搏击津残留生物处理技术的研究 事，两者懿4 7 年袭交曼一半。王立仁滋：对莠去津浮染懿求瓣避行磷究瓣发现， 在切断污染源1 年后，农潮灌溉东孛傻能检测到莠去津数残甓。 莠去津在壤中的迂移途径煮要有戳下凡个方面：一是受降雨和灌溉譬茵豢 影响发生镪理迁移。逐过地表径流进入河流稻地下承，焉河流在陆蟪、海洋及漤 治之闻构成一个运输线，将陵缝象态系统率静莠去津输入海洋取湖治，蒇睽海洋 和濒涪生态系统静安全t 2 3 j 。二是逶过浮尘裙地表挥发避入大气【2 4 l ，或逶过檀物懿 蒸腾俸雳遂入大气，裔关这方瑟斡研突报道较少。许多磷究裘骧，裔相警部分莠 去津在檀锈俸两形成络合态残警1 2 5 l ，笋# 缝逶遨食物链传邀。动物食鼷了含鸯莠去 津抟幸壹物惑，部分残黧镄遽i 雯粪倭迅速搀出体辨，又以鸯极肥形式遴入土壤，被 撞锈摄毂，如此 ：| 垂饔往复造成污染。 c m o r e s u ，k e r r e r a n 拉“”j 对壤中莠去津及其代辩产携脱乙萋莠去津氍羚基莠 去津韵啜辩动力攀透行了研究。y s w a n g l 3 2 1 弱j 对莠去津、蟊玛三嗪藕莠灭净在溅 热带壤审迂移进行了比较系统鲍研究，结巢表赞，三莘中农麓具有不罱豹迂移特 征，残蜜在壤中靛莠去滓哥莘羹壤串c d 、z n 、c u 等重金属形戏复合物( 2 3 】， 也有一部分可能章羹壤震壤屡结会，构残了缀合态残蟹f 2 8 1 。磷突表明，莠去津袭 有橇屡含璧较嵩的壤中，年结会量达5 4 2 9 。褒连续9 年藏趸莠去津驰壤中， 育5 0 款莠去津以结合态残甓的形式存袭，这些残鐾扬仅煮自然降解 乍熙是无法 除去豹，对生态系统梭戏漤在威胁【1 3 l 。 毒理学研究表餐，莠去津对予滠盘动秘是低毒的，葵分髂产杨毒往蹩低( 3 。 。 如大鬣的半致死量己d 5 。为3 0 8 0 m g & g ：小鬣鸯1 7 5 0 m g k g ：载鹑兔5 7 6 0 m g k g ；锻 鱼为3 2 m g k g ：蛭鳟惫为1 2 6 m g k g p ”。莠去津对求体孛豹低等动魏簿t 装极大 3 l ! ， 在停蘩露闽为4 8 h 豹研究串，怼棱角髫大型蚤豹半致死浓度l e 5 0 为3 。6 m l 。在 莠去漳懿浓度为o 5 - 2 0 m g l 瓣，求体孛埝藻虫、蜉蝣蟪、牛虻等节黢动裼熬数鲞 减少一半【3 l 】。在一定浓度下，莠去津能搀割多秽藻类兹光合 乍思m ；馊鱼类体内 的c a 2 + 、m 9 2 离子浓度曼著下降，导致生理功能发生紊数。实验迁明，3 u g m l 莠 去津裁可以馊仓甄染色体破裂，使节驳动物死亡( 3 “。美国煺州大学穴分泌学窳 t y r o n eh a y e s 实验室磅究结果表盟，1 0 0 u g l 剡量的莠去津就可以于扰蛙类的性发 育口“。动物实验磺究袭明，长期接触莠去津会导致动物卵巢瘪和霉l 艨癌的发生【3 7 1 ； 对雄陡大囱鼠投放莠去津后，显示出与5 a - d h t 受体结合的特异现象，丽对雌性大 白鼠投放莠去津感，如现体羹减轻、交慝减少的现象。不过大鼠和小鼠的繁殖海 性实验并没有发现新生幼鼠长大以后呈现繁殖功能性障碍。高浓度莠去滓的毒性 试验显示了自鼠囟血球减少等免疫系统异常现象和痰挛、筋挛缩等神经系统急性 2 吉林袭建夫攀磺士拳搜论文裁参土壤串舞去津残磐生糖楚骥技拳匏磅究 中毒现象畔蚋。1 9 9 8 年美国有研究报告，莠去津随食物链的传递，可能导致人类肝、 肾、肺及心血管系统疾病和辩生繁殖困难 3 9 1 。 壤中莠去津的转化主要通过化学传用和生物作用进行，壤性质的不同可 能导致莠去湾持愆性的蓑异【4 叭。试验表明，弱碱性土壤中莠去津主攫以生物转化 方式为主，其半袋期为5 1 d ：强酸性土壤中主要以化学降解为主，半衰期为6 3 d ； 在弱酸性土壤中，微生物降解和化学降解同时存在，其降解半衰期为8 4 d 。乔吾雄 等 4 i 】研究了土壤性质对莠去津代谢的影响。 莠去津的环壤归趋硬究表明，土壤中莠去津的生物降鳃是非常重要的过程。但 在自然条i 牛下，微生物矿化莠去津的过程十分缓慢，半袭期长达4 5 7 周【4 2 1 。自 1 9 8 2 年以来，在常年施月莠去津的壤中分离必降解莠去漳的绷菌，主要有假单 孢菌属( p s e u d o m o n a s ) 【4 34 4 - 4 5 1 、红球越属( r h o d o m o n a s ) 【4 6 d 7 、诺卡氏菌属 ( n o c a r d i a ) c 4 8 - 4 9 、土壤杼菌腾( a g r o b a c t e r i u m ) 【5 0 1 、蜡状芽孢杆菌属 5 1 1 。1 9 9 5 笮 w a c k e t t 实验室从使用莠去津的土壤中分离到假单孢菌a d p 5 2 5 3 3 以后，莠去津的生 物降解机理研究迅速投展起来。此后，又从根瘤菌属( r h i z o b i u m ) 、棍状杆菌 属( c l a u i b a c t e r ) 、产碱杆菌属( a l c a l i g e n s ) 1 5 4 以及链霉菌属( s t r e p t o m y c e s ) 和原 野菌属( a g r o b a c t e r i u m ) 、曲霉属( a s p e r g i l l u s ) 、青霉属( p i n i c i e l i u m ) 、术霉属 ( t r i c h a d e r m a ) 、镰刀菌属( f u s a x i u m ) 等属中分离出多个可以降解莠去滓的菌 株。近年来研究发现，藻类也能有效地降解莠去滓。z a b l o t o w i c s 5 5 j 等在研究藻类 对伏草隆的降解中发现，纤维藻和月芽藻能使莠去津去羟基，衣绿藻 ( 肠怫怕m d h 船) 也能使蒡去津降解1 5 ”，但能够完全矿化莠去津的纯菌株较少，多 种微生物群蒋的联合作用是非常重要的 5 6 1 。m a n d e l b a u m 等f 5 7 1 用难一氮源对降解游 去津的微生物进行富集墙养，得到了结构稳定的混合菌。 利用微生物处理污水、废水已有近百年的历史，但利用微生物修复技术处理污 染现场有机物染物则是_ i 琏2 0 年的工作【58 5 9 1 。首次记漾使用微生物修复技术的是美 阉宾西法尼洲清除管线泄露的石油，生物修复的规模很小，而厦一直处于试验阶 段【6 哪。直到1 9 8 9 年，美国阿拉斯加海域受到大规模石油污染之后，才多次应用生 物修复技术。从1 9 9 1 年才歼始实施较大规模的地下水、海洋、沉积物等生物修复 的研究工作f 6 i 】。 我国科研和实际工作注意的问题主装集中在石油污染和地表水污染方面。在 地下水和土壤污染的原位生物修复方面研究很少，实际治理更少【6 2 l 。徐卫东 6 3 等 人就地下水饱和带有机污染物的厌氧硝化生物降解进行了研究，以卤代烃和芳眷 吉林农蛭大攀碗士学像论文 栽参土壤中莠击津藏謦生耘处理技术翡研究 燎隽代表逶过室爨模羧落鞫豢获氯爱磷佬环境，怼建下承遮懿赘中有糗污染物豹 厌氧反硝化的可艇物降解性、降解机理、降解动力学方程进行了研究。吴玉成【7 。j 镣疆突7 攘强爱硝纯条传下，螅下承中苯帮甲苯豹微生物降籍。赵摄照抖i 等人对 齐鲁石化公司石油污染的地下水进行了治理，主要采用c 1 0 2 作为氧化荆，并终合 曝气微生貔技术鄹水利截获技术。我国在易位修复方嚣静磺究还剐刑越步，马英 和沈德中( 6 5 1 等人利用好飘静态反应器对石油烃焦油的降解规律进行了研究。 二、爨交嚣魏纛慧义 人参是我省肖代表性的优势产业，程东部山区经济发展中占有十分重要的地 饿。藿家癌动天然转僳轳工程爱，毁秣裁参受劐更严重戆隈隶l ，参监燃遣空蠢蠢紧 张，按艘展计划，我省每年缺口5 0 0 万平方米参业用地，严重制约着人参产业的 爵持续发震。受主逮资源熬限毒，老参缝再剽麓稳农戮栽参是必然羲选择。我雀 笼公害、规范化人参生产技术示范基地建设工程的启动，旨在于通过开发无污染、 安全、撬震人参以及人参产暴，开辟人参生产瓣凝领域。透过改善程优纯入参生 产的生恣环境，实现人参生产的可持续发展。可见，保证清涪的生态环境，开展 笼公害人参生产，是国际枣场发曩懿震簧。同瓣怼慑妒长自由生态环嫒，调熬手孛 植业结构，确保吉林人参产业可持续发展具有羹大意义。 赉予人参生故豹特豫缝，参遮只栽一蓑参酾j ，怒参惹废赛兹她多转为农 刚种植嚣米。老参地在作为农田使用期间，施用了大爨的莠去津，构成对人参的 生长秘燕矮产生影稳懿污染魏之。莠去津及篓簿簇产锈在壤中残黧是袭瓣裁 参的主要障碍。因此，复垦老参地即栽参农田土壤中莠去津污染的生物修复投术 戆磅交荚有十分重要斡意义 6 7 1 。远见年来，曼零、羲潮等人参釜_ 声藿为了生产低 农贱人参，一方面进行栽培方式的改革，另一方面也农寻求南效、低残留的新农 药代替巍袭残懿农药，疑霹也袋雳一些物理或化学手段兹狳人参孛残餐农药。箕 嗣的都嫩降低人参产品中农药残留量，使产品进入交易市场。 逶遮蓊期懿磷究工髂，已经戏凌缝分蹇塞瑟以降麓蠢餐硝蘩苯数襄效蘩拣，并 已应用于污水处理和污染土壤的生物修复中【6 8 1 。并且成功地分离了能够降解舞去 津赞离效蓥撩，其终黪效果爱墨被涯实，毽焉予入参主壤的骖复却謦来了许多弊 病，主甏是人参生长的土传瘸原菌也以真菌为拦【6 9 1 。本项工作以来源于土壤，又 还原予主壤豹璎念尧宗鏊，扶多年捷爰莠去津匏壤中分寒黪解营，恕基标裳伎 于放线菌。虽然放线菌的生长较缓慢，但用于裁参土壤的修复具有研究意义。 污染壤生物修复技术砑突孛款核心阖瑟，楚分离滋其有燮溪活健萋瑟伐落熊力 4 吉林农照戈学硕士学位论文栽参土壤中莠击津藏留生特处理技术的研究 懿高效菌株；巍缀限制接稃蘩鹣逆壤臻凌，谈搂释蓠在土壤审定蓬并占据徽生态 位，使接种菌张土壤中繁殖，这是限制引种成功的关键性技术。有关降解菌在土 壤、穗下东窝含东藩环境揍季孛成功帮失效豹磷究各有掇遘，多数藏凌瓣研究楚针 对能够以污染物作为静养和能源的微缴物。本试验研究根据荧国环境反应、补 偿寒责任综合象铡中霹处璎经藓究撂毒指定了莠去滓污染主壤生物薄鼹淫修复 的实施方案，在实验窥条件和田间模拟条件下进行实验性研究。旨在于以3 株放 线蘩终必供试滚株，在按穆条 孛下，慰摹一蕊拣和混会蘩拣砖莠去浮豹生物辩解 动力学及其影响因素进行研究，为进步开展老参地复垦和瓣去津污染土壤生物 掺复臻究提珙遴论基戳帮实验资料。 综上所述，本论文拟从以下几方丽进行研究： 1 具有降瓣莠去津能力的离效鏊椽静分离耪筛选； 2 莠去滓接种菌生物有效性及影响因素的研究； 3 莠去津污染土壤生物修复的可处理性研究。 l试验设计和方法 l 。l 试验材料 1 1 1 主要仪器 s p x 墅餐麓生纯壤养藉：宁渡汪露仪器厂 恒温水浴振荡器：江苏省金坛医疗器械厂 离效液相色谱仪紫外检涣器：美蓬a g i l e n t l l 0 0 越净工作螽：苏挎集团安泰公司制造 高压灭菌锅、培养箱、三角瓶( 5 0 m i 、2 5 0 m i ) 、孛由滤瓶、真空泵、酒精灯、 接种醛、接手申钟等 1 i 2 主要试剂 串凌膏( 生纯试糕) 、蛋鑫蒜( 雯纯试蘩) 、蘸母篱( 生纯试裁) 、璩糙、霹溶 性淀粉( a r ) 、葡萄糖( a r ) 、蔗糖( a r ) 、甲醇( 色谱纯) 、甲醇、n a c l 、k n 0 3 、 k 2 h p 0 4 、m g s 0 4 7 h 2 0 、f e s 0 4 7 h z o 等，垮茂分辑缝试裁。 1 i 3 培养基 离氏培养麓( 培养放线蘩糟) ：霹溶性淀粉2 0 0 9 、n a n 0 3 1 ，0 9 、k 2 h p o t0 5 9 、 吉林农业大学硕士学位论文栽参土壤中莠去津残留生物处理技术的研究 m g s o a 一7 h 2 0o 5 9 、n a c lo 5 9 、1 0 f e s 0 4 溶液2 滴、蒸馏水1 0 0 0 m l 、调节p h 为 72 ，1 2 1 灭菌3 0 m i n 。 基础培养基：n a n 0 3 1 0 9 、k 2 h p 0 4o 5 9 、m g s 0 4 7 h 2 00 5 9 、n a c l0 5 9 、 1 0 f e s 0 4 溶液2 滴、蒸馏水1 0 0 0 m l 、调节p h 为7 2 ，1 2 1 灭菌3 0 m i n 。 1 1 4 供试土壤 供试土壤采自吉林省抚松县一参厂，p h 值( 水土= 5 1 ) 5 6 5 ：有机质7 2 5 ； 速效磷3 7 8 m g k g ；碱解氮4 6 9 9 m g k g ；速效钾2 7 6 1 m g k g ；砂粒含量6 8 1 ：粉 粒含量2 4 o ：粘粒含量1 4 2 。 田间小区试验在吉林农业大学试验场进行，前茬作物为玉米，p h ( 水土= 5 1 ) 6 8 ：有机质1 9 ：速效磷6 4 1 m g k g ；碱解氮9 2 3 m g k g ；速效钾7 8 6 m g k g ；砂 粒含量6 8 ；粉粒含量6 1 9 ；粘粒含量2 4 1 。 1 1 5 供试农药 标准品莠去津：质量分数为9 4 o 。 莠去津乳液：含量为3 8 ，吉化松北化工有限责任公司农药厂生产。 1 2 莠去津残留分析方法 1 2 1 色谱条件 色谱柱：h y p e r s i lo d s5 9 r np e r f o r m e d w i t ha2 1x 2 0 0 m m 柱温：3 0 恒温 检测波长：2 3 0 n m 流动相：甲醇水= 6 0 4 0 ，流速o 5 m l m i n 采用保留值定性，校准曲线法定量。在该条件下，仪器的最小检测量为2 n g 莠去津。 1 2 2 校准曲线 称取o 0