来源:《农业环境科学学报》年01期
作者:李慧君1,卫婷1,*枫城1,陈艺杰1,李高洋1,张伟健1,吴伟健1,蔺中2,甄珍1*
单位:1.广东海洋大学滨海农业学院;2.广东海洋大学化学与环境学院
摘要
为研究不同剂量生物炭对四环素污染的土壤的原位修复效果,本研究以甘蔗渣为原材料制备生物炭,并通过不同剂量的添加(1%、2%、3%,分别记作BC-1、BC-2、BC-3)明确了修复过程中四环素去除效率、土壤理化性质、酶活性和降解微生物的变化情况。
结果表明:生物炭施入显著加速了土壤中四环素的降解,其中BC-2处理(79.50%)显著高于BC-3(62.50%)和BC-1(50.30%)处理。同时生物炭处理显著提高了土壤pH及有机质和腐殖质含量,在培养结束后,各处理的pH较CK(四环素污染土壤)分别提升了0.46、0.54、0.80,有机质分别提升了1.37、2.82、5.12g·kg-1,腐殖质分别提升了4.48、6.55、5.21g·kg-1。生物炭处理显著提升了土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性,其中BC-2处理提升效果最好,较CK分别提升40.00%、.30%、65.30%和.10%。在生物炭处理中,具有降解作用的潜在降解菌Achromobacter(无色杆菌属)、Sphingomonas(鞘脂单胞菌属)、Stenotrophomonas(寡养单胞菌属)、Trichosporon(毛孢子菌属)、Shewanella(希瓦氏菌属)、Pseudomonas(假单胞菌属)和Klebsiella(克雷伯菌属)的丰度显著提升,其中BC-2处理对潜在降解菌丰度的促进效果最好。
研究表明,生物炭可以通过改善土壤理化性质、提高酶活性、改变土壤微生物群落结构、促进潜在降解菌的相对丰度来加速土壤中四环素的去除。作为一种成本低、修复效果好的富碳材料,生物炭在四环素污染场地原位修复中具有巨大的应用潜力。
结论:(1)1%(BC-1)、2%(BC-2)、3%(BC-3)3种不同剂量的生物炭均可加速四环素在土壤中的去除,表现为BC-2(79.50%)BC-3(62.50%)BC-1(50.30%)。
(2)3种不同剂量的生物炭提升土壤原生四环素潜在降解微生物Achromobacter(无色杆菌属)、Sphingomonas(鞘脂单胞菌属)、Stenotrophomonas(寡养单胞菌属)、Trichosporon(毛孢子菌属)、Shewanella(希瓦氏菌属)、Pseudomonas(假单胞菌属)、Klebsiella(克雷伯菌属)的丰度,进而显著加速土壤四环素的去除,其中BC-2处理对土壤原生潜在降解微生物丰度的提升最强。3种不同剂量的生物炭均可提升土壤的理化性质(pH、有机质、腐殖质),其中BC-3处理对pH和有机质的提升效果最好,BC-2处理对腐殖质的提升效果最好。
(3)3种不同剂量生物炭的施入均可以显著提高四环素污染土壤中脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和脱氢酶的活性,提高土壤健康质量状况,其中BC-2处理对酶活性的提升效果最优。
编辑:郑庆祥
校对
审核:潘淑君王农