狗牙根、野古草对萘和蒽污染土壤的修复

发布时间：2019-11-21 04:03

【摘要】：通过盆栽试验研究了狗牙根和野古草对萘(Nap)和蒽(Ant)污染土壤的修复作用。结果表明,90 d后,狗牙根和野古草对污染土壤中Nap和Ant有明显的去除效果,狗牙根对萘和蒽的去除率分别为46.9%~74.6%、52.1%~77.6%,野古草对萘和蒽的去除率分别为51.8%~81.4%、47.6%~79.6%。植物去除土壤中萘和蒽的效率与生物量无明显关系。两种植物对萘和蒽的累积质量比随土壤中萘和蒽质量比增大而增大,且根部对萘和蒽的累积质量比高于茎叶。萘和蒽在两种植物中的生物浓缩系数(BCFs)随萘和蒽初始质量比增大而下降,在同等条件下,萘和蒽在野古草中的BCFs比在狗牙根中高,野古草对萘和蒽污染土壤的修复效果优于狗牙根。植物-微生物联合作用是降解土壤中萘或蒽的主要机制。
【图文】：

质量比,野古草,狗牙根,生物量

图1不同处理土壤中狗牙根和野古草的生物量Fig．1BiomassofCynodondactylonL.andArundinellaanomalainsoils质量比时较高，随土壤中萘和蒽质量比增大，两种植物对萘和蒽的去除率呈现下降趋势。这表明狗牙根和野古草对萘和蒽的降解受萘和蒽浓度的限制。2.3植物对土壤中萘和蒽的吸收累积作用加标至土壤中的萘和蒽除部分残留在土壤中外，有一部分被狗牙根或野古草吸收、累积。萘和蒽的性质、浓度及狗牙根或野古草自身的生理特征等因素决定了萘和蒽在狗牙根或野古草的积累量。盆栽试验90d后，土壤中萘和蒽的质量比与植物体内累积质量比间的对应关系见图2。从图2(a)和(b)可以看出，土壤中的萘和蒽已部分被狗牙根吸收或降解，狗牙根根部对萘和蒽的累积质量比比茎叶的高，土壤中萘和蒽在植物体内不同部位的差异性积累可能主要源于根部吸收机制，土壤中萘和蒽先经根部吸收，再随蒸腾流输送到茎叶。如果植物生长期较短，这种输送可能还未完成，因此狗牙根根部对萘和蒽的累积质量比高比茎叶［19］。另外，随土壤中萘和蒽质量比增大，狗牙根对萘和蒽的累积质量比也会增大，降解率增加，原因可能是增加土壤中萘和蒽的质量比可能会促使植物体外的萘和蒽向植物体内扩散，对植物吸收土壤中的萘和蒽有利，，但其扩散机制尚不明确。在同样的处理水平下，狗牙根对蒽的累积质量比高于萘，表明萘和蒽扩散到植物体内累积的难易度不同，其累积机制也有待研究。图2(c)和(d)分别为野古草对土壤中萘和蒽的累积情况。野古草对萘和蒽的累积质量比均随土壤中萘和蒽质量比增大而增大，这是因为土壤中的萘和蒽质量比增大加速了土壤中萘和蒽向植物体内扩散。从根、茎叶质量比对比可知，野古草根部对萘和蒽的累积质量比要比茎叶的高，这是因为根部对萘和蒽的吸附机制

野古草,狗牙根,质量比

图2不同处理下狗牙根和野古草中萘和蒽的累积质量比Fig．2CumulativemassratiosofNapandAntinCynodondactylonL.andArundinellaanomala图3不同污染水平下狗牙根、野古草中萘和蒽的生物浓缩系数Fig．3BioeoneentrationfactorsofNapandAntinCynodondactylonL．andArundinellaanomala对污染土壤中萘和蒽的降解贡献包括挥发、氧化、微生物菌作用等［16］。两种植物-环境交互作用对萘、蒽的降解贡献率分别为46.9%～81.4%、47.6%～79.6%。原因可能是植物自身能够代谢萘和蒽，同时根系分泌物能够促进萘和蒽微生物降解菌的生长［17］，微生物对萘和蒽的降解为植物提供有机肥料促进植物根系生长，两者构成了良性生态循环系统［20］，对污染土壤恢复起决定作用。因此，植物-微生物交互作用是土壤中萘和蒽降解的主要机制。3结论1)狗牙根和野古草在土壤中萘或蒽质量比为5.00～300mg/kg的范围内能够正常生长，且对萘或蒽污染的土壤有较强的修复作用，90d后，狗牙根对萘和蒽的降解率分别为46.9%～74.6%、52.1～77.6%，野古草对萘和蒽的降解率分别为51.8%～81.4%、47.6%～79.6%。植物去除土壤中萘或蒽的效率与生物量无明显的关系。306Vol．16No．6安全与环境学报第16卷第6期

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