[發明專利]硒聯合銅綠假單胞菌在強化植物修復鎘-壬基酚復合污染土壤中的應用

在審

• 申請號: 202110143151.2
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112872002A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 趙小虎;倪剛;史廣宇;胡承孝;蔡苗苗;聶敏
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: B09C1/02
• 分類號: B09C1/02;B09C1/08;B09C1/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 常海濤

本發明公開了硒聯合銅綠假單胞菌在強化植物修復鎘?壬基酚復合污染土壤中的應用，屬于生態環保領域。在鎘?壬基酚復合污染土壤中種植黑麥草，并通過添加硒源與銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)強化植物修復效果。硒與銅綠假單胞菌聯合黑麥草處理鎘?壬基酚復合污染土壤，硒、微生物與植物之間存在協同促進污染修復的效果，具有良好的生態效應，適用于鎘?壬基酚復合污染土壤的修復。本發明顯著提高了黑麥草對鎘?壬基酚復合污染土壤的修復效率，是一種操作簡單、成本低廉、修復效果良好的方法。

技術領域

本發明涉及硒聯合銅綠假單胞菌在強化植物修復鎘-壬基酚復合污染土壤中的應用，屬于生態環保領域，尤其是重金屬-有機物復合污染土壤的綠色修復領域。

背景技術

壬基酚(NP)是工業生產中廣泛使用的表面活性劑降解的中間產物之一，極易隨地表徑流擴散進入土壤環境，從而導致土壤壬基酚污染。工廠周邊或長期廢水灌溉的土壤壬基酚污染情況最嚴重。不合理地采礦、工農業生產等人類活動使土壤鎘(Cd)污染日益嚴重，部分工業發達地區出現水體、污泥、土壤中鎘與壬基酚污染嚴重的情況。環境鎘與壬基酚污染導致農產品品質與產量降低，且可通過食物鏈或環境暴露威脅人體健康，已成為當前亟需解決的環境問題。

當前，土壤重金屬與有機物污染修復的方法主要包括吸附劑、萃取劑、電化學、生物修復等，但上述多數方法因成本高、技術要求高和對環境擾動大等問題而難以推廣。植物修復是一種成本低廉、環境友好、無二次污染、可持續性強的修復方法。單一的植物修復由于生物量、生長周期等因素的限制難以同時高效去除土壤中的鎘與壬基酚，因此，如何在增加植物生物量的同時提高土壤中鎘與壬基酚的去除率成為植物修復鎘-壬基酚復合污染土壤的關鍵。

黑麥草對Cd、Cu、Pb等重金屬元素具有較強的富集能力，且田間種植的黑麥草可通過刈割不斷降低土壤中重金屬的含量；同時，黑麥草對土壤多環芳烴(PAHs)等有機物污染也具有一定的修復能力，因此，適合作為鎘-壬基酚復合污染土壤修復的植物。微生物是土壤-植物體系中代謝活動的主要參與者，其不僅可通過特定的酶途徑降解有機物，還可轉化重金屬的賦存形態，或通過胞外絡合、胞內積累等過程達到修復重金屬污染的目的。此外，部分微生物在調節土壤養分循環及促進植物生長方面具有顯著作用，即可提高部分植物對污染物的吸收積累量。除微生物外，硒也常被用于土壤污染修復。硒是植物的有益元素之一，可促進植物生長、增強植物抗逆能力，甚至可與重金屬反應生成復合物(如Cd-Se復合物)。為進一步提高植物修復效率，可將微生物強化和微量元素強化與植物修復聯合，提高植株生物量，同時促進植株吸收積累污染物和有機污染物降解。

發明內容

針對生產實踐中的實際問題和需求，本發明旨在提供一種硒聯合銅綠假單胞菌強化植物修復鎘-壬基酚復合污染土壤的方法。通過種植黑麥草去除土壤中鎘與壬基酚，實現對鎘-壬基酚復合污染土壤的綠色生態修復。

本發明發現了單獨接種銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、單獨施用硒、銅綠假單胞菌與硒聯合施用對鎘-壬基酚復合污染土壤中黑麥草的生長均存在促進作用，同時可提高黑麥草對鎘的吸收積累、去除土壤中的鎘和壬基酚，且銅綠假單胞菌與硒聯合施用的處理效果最佳。此外，本發明還發現在鎘-壬基酚復合污染土壤中添加硒或同時施用銅綠假單胞菌與硒均可提高過氧化氫酶活性。綜上，硒聯合銅綠假單胞菌有助于強化植物對鎘-壬基酚復合污染土壤的修復效果。

具體地，本發明提供如下技術方案：

硒聯合銅綠假單胞菌在強化植物修復鎘-壬基酚復合污染土壤中的應用。

硒聯合銅綠假單胞菌在強化植物對鎘-壬基酚復合污染土壤中鎘與壬基酚的吸收中的應用。

硒聯合銅綠假單胞菌在提高鎘-壬基酚復合污染土壤過氧化氫酶活性中的應用。

一種修復鎘-壬基酚復合污染土壤的方法，為在鎘-壬基酚復合污染土壤中施用硒源與銅綠假單胞菌，并種植植物。