石油污染土壤植物—微生物聯合修復技術研究進展

引言：生物修復技術具有成本低廉、簡便高效、無二次污染等優點，廣泛應用于石油污染土壤的修復。本文主要介紹植物-微生物、植物-微生物-動物聯合修復技術的研究進展，并詳細敘述了兩種聯合修復技術的應用現狀。

當石油污染物進入土壤以后，勢必將引起土壤結構和性質的變化，會引起土壤中微生物群落的改變、從而導致土壤酶活性降低、植被破壞和生態結構變異，進而威脅農業生產安全。石油中含有多種芳香族化合物，特別是 PAHs 具有“三致”效應，這些化合物不僅降低土壤的環境質量，石油中的有機污染物進入農田生態系統后，還將會在動物、植物體內逐漸積累，最終通過食物鏈傳遞給人類，從而威脅人類健康。

目前，治理石油污染土壤的主要方法有化學修復、物理修復和生物修復三大技術。生物修復技術投入成本較低、可以大面積應用、不產生二次污染，因此越來越受到科技人員的重視，它也是目前最具潛力的土壤修復技術之一。植物-微生物聯合修復技術也被普遍應用于石油污染土壤的修復過程中。

一、植物-微生物聯合修復技術

在自然環境中存在大量能利用石油烴的微生物，微生物在酶系統作用下，能把石油徹底降解轉化為水和二氧化碳等。植物與特有的菌根真菌或根際菌群協同作用，可以更高效地吸收和降解石油中的有機污染物。李春榮[1]研究發現細菌的引入顯著加快玉米、向日葵修復石油污染土壤的速度，石油降解率分別提高71.3%、64.6%。馬傳鑫[2]采用植物-微生物聯合修復技術研究石油污染土壤的降解效率，當盆栽土壤中含油量為 5000mg/kg 時，不同處理的降解效果為：植物修復<非根系土壤<植物-微生物聯合修復。馬溪平等[3]采用土培盆栽試驗探討植物-微生物聯合修復污染土壤的處理效果，研究表明：植物-微生物聯合修復技術是一種有效的生物修復形式，但必須要尋找到較適合的植物-微生物匹配組合。

植物根系生活在植物-土壤-微生物所組成的整體微生態環境系統中，植物根系周圍部分物質在植物代謝過程中以根分泌物形式釋放到根際土壤中。Ryan[4]發現植物根區分泌物刺激細菌轉化、根細胞的衰亡，均提高了土壤有機碳含量，可有效阻止土壤中有機化合物向地下水中轉移，進而提高了微生物對污染物的礦化作用。陳小兵等[5]研究了植物內生細菌和植物聯合修復土壤中多環芳烴，試驗表明，在菲污染土壤、芘污染土壤及菲芘混合污染土壤中，內生細菌+植物修復處理去除率高于單純植物修復和單純微生物修復，且明顯高于對照處理。

二、植物-微生物-動物聯合修復技術

目前，國內外有關植物-微生物-動物聯合修復技術的報道較少，蚯蚓為土壤中常見的動物，它能通過直接或者間接作用強化植物修復石油污染物，若將蚯蚓用于石油污染土壤生態系統的修復中，甚至將蚯蚓用于其他污染土壤生態系統的修復中，具有良好的發展潛力，在實際土壤修復中也有良好的可行性。卓勝等[6]用水稻土盆栽試驗，研究黑麥草-蚯蚓-菌根對多氯聯苯（PCB）污染土壤的聯合修復效果。研究表明，受試黑麥草能較為明顯地提高土壤中PCB的去除效果，黑麥草為黑麥草-菌根-蚯蚓聯合修復土壤技術的主要推動力。實驗證明菌根和蚯蚓均能促進黑麥草降解石油污染土壤中PCB的速率，并發現添加菌根優于添加蚯蚓的處理效果。由實驗結果比較發現：黑麥草-菌根-蚯蚓三者聯合修復的效果最好，PCB去除率可高達61.05%，這充分表明了該聯合修復技術具有強勁的推廣應用潛力。

參考文獻

[1]李春榮，王文科，曹玉清，等.石油污染土壤的生態效應及修復技術研究[J].環境科學與技術，2007，30（9）：4-6.

[2]馬傳鑫.不同含鹽量石油污染土壤的植物-微生物聯合修復效率[M].天津理工大學，2011.

[3]馬溪平，付保榮，李法云，等.植物-微生物聯合修復污染土壤的研究[J].中國公共衛生，2005，21（5）：572-573.

[4]Ryan KM，Mary KF.Phenanthrene degrader community dynamics in rhizosphere soil from a common annual grass[J].Environ.Qual.2000，29：584-592.

[5]陳小兵.植物內生細菌的分離篩選及其與植物聯合修復土壤多環芳烴的研究[M].南京農業大學，2007.

[6]卓勝，蘇嘉欣，黎華壽，等.黑麥草-菌根-蚯蚓對多氯聯苯污染土壤的聯合修復效應[J].環境科學學報，2011，31（1）：150-156.

作者簡介：曹桂榮，女，東營市環境保護科學研究所，大學學歷，高級工程師，東營市有突出貢獻的中青年專家。

基金項目：東營市科技計劃專項：含油土壤生物修復集成示范及菌劑生產關鍵技術研究（2012GG102007）。

（作者單位：1.東營市環境保護科學研究所；2.青島農業大學資源與環境學院）