玉米秸秆炭和草酸对土壤中多环芳烃消减与微生物群落结构的影响:机理研究

【作者】 李晓娜； 宋洋； 王芳； 卞永荣； 蒋新；

【机构】 中国科学院南京土壤研究所；

【摘要】 [目的]生物质炭改良和植物根际修复均被认为是有机污染物土壤修复的有效策略,但在生物质炭改良的根际土壤中有机污染物的降解及作用机制尚不清楚,因此,本研究旨在探究生物质炭和根际分别和联合作用下土壤中多环芳烃(PAHs)的消减及机制。[方法]通过设置土壤培养实验,动态监测生物质炭和根系分泌物分别和联合作用下PAHs的消减,并从土壤酶活性、土壤微生物群落结构和土壤微生物功能方面综合揭示生物质炭-根系分泌物联合影响土壤中PAHs消减的机制。[结果]结果表明,草酸作为黑麦草主要的根系分泌物组成,在添加和未添加玉米秸秆炭的土壤中均显著增强了低环、高环PAHs的消散。然而,单独添加玉米秸秆炭仅促进了高环PAHs的消减。三种重要的土壤酶(脲酶,多酚氧化酶和脱氢酶)的活性均在生物质炭与草酸共同存在的处理中最高。此外,土壤微生物量以及与PAHs降解相关属和基因的相对丰度也在草酸和生物质炭共同存在的处理中最高。这些变化导致了生物质炭和根系分泌物协同介导土壤中微生物群落结构的变化和PAHs的消减,尤其对高环PAHs的消减具有协同促进作用。[结论]综上,生物质炭和根际联合修复PAHs污染土壤,尤其是以高环PAHs污染为主的土壤,是可行的。更多还原