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有机氯农药六六六污染土壤植物修复研究.doc 全文

花匠小妙招
2024-11-10 05:26

有机氯农药六六六污染土壤的植物修复研究张超兰1，汪小勇2，姜文3，廖荣胜1，黄锋1 1. 广西大学农学院农业资源与环境科学系，广西南宁 5300052. 中国环境管理干部学院，河北秦皇岛 0660043. 重庆工商大学融智学院，重庆 400067 我国20世纪六七十年代大量施用的有机氯农药，由于其性质极其稳定，在土壤至今仍有残留。植物修复有机农药污染土壤并不多见，但具有广阔的应用前景。此项研究对提高土壤环境质量、保证农产品的安全、实现农业可持续发展等有着重要的理论和现实意义。文以多花黑麦草（Lolium multiforum Lan.）、紫花苜蓿（Medicago sativa L.）和籽粒苋（Amaranthus hypochondriacus L.）作为供试植物，在有机氯农药六六六（HCH）质量分数为1.09 mg·kg-1的污染土壤中种植3个月，研究了种植不同植物条件下土壤中HCH的消解情况。研究结果表明，与对照相比，种植植物大大提高了土壤中微生物数量和酶的活性，并且微生物的数量和酶的活性与土壤中HCH的消解密切相关。试验结束后，不同处理中HCH及其4种异构体的总含量降低幅度为43.87%~65.79%，其中种植紫花苜蓿和多花黑麦草的处理中HCH消解较快，对HCH污染土壤修复的效果较好。可见，植物修复技术是一种可行的环境友好的修复六六六污染土壤的技术。六六六；污染土壤；植物修复；微生物；酶中图分类号：文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2007）0-1436-05 在人类工业化进程中，各种有毒有害物质对环境的污染不断积累和加剧。近年来，污染土壤修复技术得到了迅速的发展，土壤的物理、化学修复、生物修复、植物修复以及多种方法相结合的联合修复等不断向深层发展，其中植物修复技术以及其环境友好、价格低廉[1-2]、与其它技术结合修复效果较好等优点越来越受到重视[3-8]。 HCH是2001年斯德哥尔摩国际公约提出的12种优先控制持久性有机污染物（Persistent organic pollutants，简称POPs）中之一，尽管我国在1983年已明令禁止使用，但在许多地区土壤和水体/沉积物中，HCH、DDT等有机氯农药仍有较高的检出率[9]，种植的谷类、茶叶、中药等粮食作物和经济作物中，以及长春市等城市女的母乳中都检测出有机氯农药[10]。然而，HCH污染土壤植物修复技术研究在国内相应研究罕见报道。本文利用盆栽试验，研究了受HCH污染土壤的植物修复技术，探讨HCH消解过程中植物根系—微生物—酶的协同作用。试验所用植草均为广西种植较广的牧草品种：多花黑麦草（Lolium multiforum Lan.）、紫花苜蓿（Medicago sativa L.）、籽粒苋（Amaranthus hypochondriacus L.），由广西南宁劲能农业科技有限公司提供。有机氯农药选用六氯化苯（2、4、5、2’、4’、5’—六氯环己烷，分子式C6H6Cl6，商品名“HCH”），6%可湿性原粉。供试土壤采自广西大学实验农场，pH 6.52；有机质含量为 2.52%；阳离子交换量为 6.43 cmol?kg-1。标准样品及试剂：α-CHC、β-CHC、γ-CHC、δ-CHC 标准样品，纯度99%，购自北京化学试剂公司；丙酮、石油醚、无水硫酸钠、浓硫酸，分析纯；培养细菌、真菌、放线菌和测定土壤酶试剂均为国产。仪器：超声波清洗器（上海科导超声仪器有限公司）、组织捣碎机（JJ-2型，江苏金坛市亿通电子有限公司）、氮扫吹仪（BF-2000M，北京八方世纪科技有限公司）、GC17—A气相色谱仪（日本岛津）、手提式蒸汽高压灭菌锅（江阴宾江医疗设备厂）、恒温培养箱（宁波江南仪器厂）。称取2.160 0 g w=6%可湿性HCH原粉拌入1 000 g过60目风干土样，准确称取一定量上述污染土加入过2 mm筛1 200 g土中，充分混匀，装盆。经测定其中含α-HCH 0.635 4 mg?kg-1土、β-HCH 0.155 6 mg?kg-1土、γ-HCH 0.163 9 mg?kg-1土、δ-HCH 0.135 5 mg?kg-1土， HCH四种异构体总质量分数为1.090 4 mg?kg-1土。每盆装上述制备的HCH污染土0.7 kg，然后分别植入多花黑麦草、紫花苜蓿和籽粒苋，设不种植物的空白对照，每处理重复3次，玻璃温室内培养3个月。种植后每隔15 d采集土壤样品，90 d后采集植株样品，分别测定土壤和植株中HCH的含量以及土壤中过氧化氢酶、转化酶、脲酶的活性和细菌、真菌和放线菌的数量。牧草鲜样收割洗净后，用滤纸吸干表面的水分，剪碎后用石油醚丙酮（11）浸泡过夜，再高速捣碎