鈾污染土壤牧草-微生物聯(lián)合修復工藝研究.pdf

1、近年來，植物修復已成為環(huán)境修復治理的研究中心，然而其周期長、效率低等問題備受質(zhì)疑。微生物是天然的螯合劑，有效的使用微生物，能高效的促進修復成效。因此建立植物-微生物的共同修復體系可以更好地提高修復效率，縮短修復周期。本文中選用牧草為修復植物，開展了鈾脅迫下的種子萌發(fā)，優(yōu)勢牧草生長發(fā)育及富集，微生物組合的篩選，植物微生物聯(lián)合修復，以及刈割強度對牧草生長及鈾富集的影響等研究。主要情況如下：
　?。?）鈾脅迫下牧草種子萌發(fā)篩選：研究針對

2、24種牧草進行了鈾脅迫下的種子萌發(fā)分析，通過發(fā)芽率、發(fā)芽勢和活力指數(shù)等指標初步篩選出優(yōu)勢種質(zhì)材料。結果表明蘇丹草（Sorghum sudanense(Piper) Stapf），多花黑麥草（Lolium multiflorum Lamk.），單年生黑麥草（Lolium perenne L.），提摩西（Phleum pratense L.），果樹草（Dactylis glomerata L.），紫花苜蓿（Medicago sativa L

3、.），提摩西（Phleum pratense L.）等為優(yōu)勢種質(zhì)材料。
　　（2）鈾脅迫下優(yōu)勢牧草生長發(fā)育及鈾富集情況分析：對上述萌發(fā)情況較好的牧草進行鈾脅迫下的土培實驗，以株高、干重及鮮重等生長指標及富集能力篩選出用于聯(lián)合修復的牧草原材料。分析得出，針對不同程度鈾污染土壤可分別選用不同牧草進行修復，低濃度污染可采用單年生黑麥草；高濃度污染可采用單年生黑麥草、多花黑麥草。綜合評價單年生黑麥草優(yōu)于其他幾種牧草，在不同程度鈾污染土壤中

4、各項生長發(fā)育指標穩(wěn)定，生長狀況良好，根系粗壯發(fā)達。
　　（3）微生物組合篩選：本研究對檸檬酸桿菌（Citrobacter Werkman and Gillen）、膠質(zhì)芽孢桿菌（Bacillus mucitaginosus）、枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）、蘇云金芽胞桿菌（Bacillus thuringiensis）、蠟樣芽孢桿菌（Bacillus cereus.Frankland）等5種菌種進行50 mg/L

5、鈾脅迫下的正交組合實驗，考察各組合在鈾脅迫下的共生效果，測定優(yōu)勢組合菌IAA、ACC脫氨酶和鐵載體的分泌能力。分析獲得5種共生效果較好且鈾耐受性強的組合微生物，依照植物促生指標IAA、ACC脫氨酶和鐵載體的分泌能力檢測篩選出組合4、組合10和組合12為優(yōu)勢微生物組合，有機會應用到與植物的聯(lián)合修復中。
　?。?）植物微生物聯(lián)合修復：采用根部注射的方法進行微生物添加，檢測牧草的生長及富集指標，發(fā)現(xiàn)組合1和組合3對3種牧草的生物量和富集

6、能力都有較強的促進效果，綜合考慮根據(jù)不同污染情況采用相應的組合體系完成修復工作，在高于100mg/kg鈾污染土壤的治理中使用單年生黑麥草與微生物組合3的植物微生物聯(lián)合修復體系；在低于50mg/kg鈾污染土壤的治理中使用多花黑麥草與微生物組合3的植物微生物聯(lián)合修復體系。
　?。?）刈割強度對牧草生長及鈾富集的影響：采用不同刈割強度的方案對牧草采取割茬處理，對比不同處理下的生物量及鈾積累量。研究表明刈割強度直接決定著牧草的二次生長狀況

7、，且二次收割的鈾富集量并不低于初次刈割；重度刈割強度（1號）嚴重阻礙了其光合作用的完成，影響了其2次生長，且對鈾的積累量較低，相對于另外兩種方案有較大的迫害性，不易使用；中度刈割強度（2號）在不影響牧草正常生長的情況下，有效的促進了單年生黑麥草對鈾的富集能力，同時也使其對鈾的積累量達到22.75g，可實際應用于鈾污染土壤的治理。
　　綜上，選用單年生黑麥草與膠質(zhì)芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌聯(lián)合修復高濃度鈾污染土壤；選用多花黑麥草與膠質(zhì)芽