邻苯二甲酸酯污染土壤的修复方法技术

本发明专利技术涉及一种邻苯二甲酸酯污染土壤的修复方法，具体为以下三种方式中的任一种：(1)在污染土壤中种植绿豆；(2)在污染土壤中施加绿木霉F7；(3)在污染土壤中种植绿豆，并联合施加绿木霉F7；所述绿木霉F7的分类命名为Trichoderma virens，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.3.17613。绿木霉F7对PAEs有良好的利用能力，绿豆能够有效去除土壤中PAEs，绿豆根系与根际微生物绿木霉F7联合，可进一步促进邻苯二甲酸酯降解，提高了邻苯二甲酸酯污染土壤的修复效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生态环保领域，具体涉及一种邻苯二甲酸酯污染土壤的修复方法。
技术介绍
邻苯二甲酸酯(Phthalateesters,PAEs)是邻苯二甲酸的酯化衍生物，是最常见的塑化剂，主要应用于聚乙烯树脂的合成、粘胶剂和塑料薄膜等的生产，所述的PAEs包括3种代表性的邻苯二甲酸酯类(即邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸正二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)。近年来，由于PAEs的大量使用，这类化合物广泛存在于大气、水体和土壤等环境中，并通过食物链对人体健康造成影响。PAEs及其降解中间产物因被怀疑会引发癌症并损害肾脏，而被美国环境保护局(EPA)列为重要污染物。作为环境雌激素，PAEs能够扰乱内分泌系统的正常功能、干扰人体和其他动物的生长发育、导致出生缺陷和生殖能力下降等危害。因此，如何有效控制和消除环境内PAEs引发的污染已成为当务之急。邻苯二甲酸酯类物质降解方法主要有光催化氧化处理、生物降解、微波辐照处理、活性炭降解、臭氧氧化等方式，其中生物降解的作用占重要地位。生物修复包括植物修复和微生物修复。植物修复是利用植物及其根际微生物的共存体系来吸收、转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。作为一种原位绿色修复技术，植物修复在PAEs污染土壤的修复中具有极大的优势。但是随着残留时间的延长，土壤中的PAEs逐渐被土壤空隙吸附，使其生物有效性偏低，从而会导致植物对PAEs的降解和富集效率低。根际微生物对土壤中PAEs的降解有重要作用，同时植物根系分泌物能明显强化微生物的降解功能。因而，植物与微生物的协同修复技术是土壤有机污染生物修复领域的一个发展方向。由于植物根系发达，其在生长过程中对PAEs具有较强的吸收、挥发、根滤、降解、稳定作用，可以净化土壤中的PAEs等污染物。为进一步提高植物对土壤中PAEs的修复效率，可采用生物修复技术中的植物修复和微生物强化技术相结合的方法。截至目前，利用微生物-植物联合降解PAEs的报道较少。
技术实现思路
针对生产实践中的实际问题和需求，本专利技术提出降解土壤中PAEs的方法，以实现对邻苯二甲酸酯污染土壤高效、快速地修复。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种邻苯二甲酸酯污染土壤的修复方法，具体为以下三种方式中的任一种：(1)在污染土壤中种植绿豆；(2)在污染土壤中施加绿木霉F7；(3)在污染土壤中种植绿豆，并联合施加绿木霉F7；所述绿木霉F7的分类命名为Trichodermavirens，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.3.17613。进一步地，保持污染土壤中含水量为最大田间持水量的60-80％，以便有利于植物生长。进一步地，绿豆种植及绿木霉F7联合施加的方式为以下三者之一：(1)先在污染土壤中种植绿豆再施加绿木霉F7；(2)先施加绿木霉F7再种植绿豆；(3)用绿木霉F7菌液浸泡绿豆种子再播种。进一步地，所述种植的绿豆可以是直接将绿豆种子播种到污染土壤中，也可以将绿豆植株移栽至污染土壤中。更进一步地，所述种植的绿豆优选直接将绿豆种子播种到污染土壤中，直接在原土壤中播种生长，避免移栽损伤根茎，无需缓苗过程，更利于绿豆的扎根生长，因此降解PAEs的速度更快。更进一步地，所述绿豆的种植密度为20-30株/m2土地，密度过低根系无法全面覆盖污染土壤造成降解率低，密度过高绿豆的营养光照等条件跟不上、生长弱，也会降低对PAEs的降解率。进一步地，所述绿木霉F7的施加量为1×1010-9×1012个孢子数/m2土地，如果施加量过低，绿木霉F7无法在短期内有效扩增影响对PAEs的降解，施加量也不宜过高以有效控制成本。进一步地，所述绿木霉F7的施加形式为发酵液或固体制剂。进一步地，发酵液的制备方式为：将活化的绿木霉F7菌块接种到含有马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)斜面上，28±2℃黑暗条件下培养4-6d后，用无菌水冲洗下分生孢子，将孢子液稀释到1×105-9×105个孢子/mL作为发酵接种的种子液；取种子液按照1％的接种量接种于PDA液体培养基中，28±2℃，150-200r/min的恒温震荡培养4-6d，即得到绿木霉F7发酵液。进一步地，发酵液的施加方式为将绿木霉F7发酵液直接施加在绿豆根部。进一步地，发酵液在绿豆出苗后10d、20d和30d，分三次向植物根际部位接种，以加强接种效果。进一步地，固体制剂的制备方式为将绿木霉F7种子液(1×105-9×105个孢子/mL)，加入到麦麸培养基中，28±2℃培养3-5d至长出白色菌丝时，无菌条件下用玻璃棒将菌丝和培养基充分混匀，使绿木霉F7布满整个培养基；隔1.5-3d后再次用玻璃棒将菌丝和培养基充分混匀，直至整个麦麸培养基都长满绿色的绿木霉F7孢子，混匀计数孢子量为1×109-9×109个孢子/g，得到绿木霉F7固体制剂。固体制剂的施加方式为按土壤重量的4-6％将固体制剂拌入土壤中。本专利技术修复邻苯二甲酸酯污染土壤的方法与现有技术相比有如下优点：(1)实验发现绿木霉F7能够利用邻苯二甲酸二甲酯(DMP)作为唯一碳源和能源生长繁殖，在纯培养条件下，该菌5天就能将无机盐培养基中300mg/L的DMP降解75.1％。该菌同时对邻苯二甲酸正二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)等均具有良好的利用能力；(2)绿豆适应性强，生长快，根系发达，生物量较大，能够有效去除土壤中邻苯二甲酸酯；(3)绿豆根系与根际微生物绿木霉F7联合，可进一步促进邻苯二甲酸酯降解，使土壤中邻苯二甲酸酯降解去除率最高达85％，实现高效去除邻苯二甲酸酯。绿木霉F7联合绿豆处理污染土壤，提高了邻苯二甲酸酯污染土壤的修复效率，绿木霉F7与绿豆之间存在协同促进修复效果的现象；(4)本专利技术方法在土壤中邻苯二甲酸酯浓度高达256mg/kg条件下仍可实现85％去除率，因此适用于大范围邻苯二甲酸酯中、低浓度污染土壤的修复。附图说明图1实施例1接种2.5％的绿木霉F7对不同浓度DMP、DBP、DEHP的降解率；图2实施例1接种10％的绿木霉F7对不同浓度DMP、DBP、DEHP的降解率；图3实施例2不同试验处理条件下DMP、DBP、DEHP的降解率；图4实施例3不同试验处理条件下DMP、DBP、DEHP的降解率。具体实施方式下面结合具体实施例及附图对本专利技术做进一步详细说明。实施例1：绿木霉F7对邻苯二甲酸酯的降解接种环挑取纯化培养的绿木霉F7，接入5g/L的葡萄糖溶液，于28℃，180r/min的恒温震荡培养箱中震荡培养36h，诱导孢子萌发和菌丝生长。分光光度计测定菌液在660nm处的OD值，适当稀释使其浓度一致(OD660≈0.8)，得到菌液。配制基础盐培养基：MgSO4·7H2O0.5g、KCl0.5g、K2HPO41.31g、NaNO33.0g、FeSO4·7H2O0.018g、补足蒸馏水至1000mL；pH7.0，121℃，0.1MPa灭菌20min。向灭菌后的基础盐培养基中添加PAEs，得到PAEs培养基。设置4组不同的浓度梯度，3种PAEs浓度分别为0、25、50和100mg/L，PAEs总浓度分别为0、75、150和300mg/L。设置2种接种量，分别以2.5％和10％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种邻苯二甲酸酯污染土壤的修复方法，其特征在于，具体为以下三种方式中的任一种：(1)在污染土壤中种植绿豆；(2)在污染土壤中施加绿木霉F7；(3)在污染土壤中种植绿豆，并联合施加绿木霉F7；所述绿木霉F7的分类命名为Trichoderma virens，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.3.17613。

【技术特征摘要】
2016.09.05 CN 20161080135111.一种邻苯二甲酸酯污染土壤的修复方法，其特征在于，具体为以下三种方式中的任一种：(1)在污染土壤中种植绿豆；(2)在污染土壤中施加绿木霉F7；(3)在污染土壤中种植绿豆，并联合施加绿木霉F7；所述绿木霉F7的分类命名为Trichodermavirens，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.3.17613。2.根据权利要求1所述的邻苯二甲酸酯污染土壤的修复方法，其特征在于，所述绿豆的种植密度为20-30株/m2土地，所述绿木霉F7的施加量为1×1010-9×1012个孢子数/m2土地。3.根据权利要求1或2所述的邻苯二甲酸酯污染土壤的修复方法，其特征在于，保持污染土壤中含水量为最大田间持水量的60-80％。4.根据权利要求1或2所述的邻苯二甲酸酯污染土壤的修复方法，其特征在于，绿豆种植及绿木霉F7联合施加的方式为以下三者之一：(1)先在污染土壤中种植绿豆再施加绿木霉F7；(2)先施加绿木霉F7再种植绿豆；(3)用绿木霉F7菌液浸泡绿豆种子再播种。5.根据权利要求1或2所述的邻苯二甲酸酯污染土壤的修复方法，其特征在于，所述绿木霉F7的施加形式为发酵液或固体制剂。6.根据权利要求5所述的邻苯二甲酸酯污染土壤的修复方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宁宁，王凯荣，刘君，周震峰，史衍玺，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37