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解磷真菌复合骨炭材料修复铅污染土壤的机制研究

韩飞宇  汤育楷  赖桢媛  裘晶晶  李真  
【摘要】:[目的]本文旨在利用解磷真菌复合骨炭材料研究其在不同土壤中的重金属修复效果。[方法]首先将3种类型的铅污染土壤(中性黄棕壤、碱性砂壤、酸性红壤)与不同温度烧制后的骨炭进行混合培养45 d后,测定有效磷和有效铅含量,评估骨炭在不同土壤中的修复差异。然后通过种植不结球白菜来确定经骨炭材料修复的铅污染土壤的生物有效性。最后在修复效果最好的土壤中添加复合修复剂确认其应用价值。[结果]骨炭在黄棕壤中促进磷元素释放效果最佳,有效磷含量为对照的64倍,显示其具备良好的铅修复潜力。黄棕壤的pH值呈中性,土壤中的有效磷不会被钙、铁、铝等固定,从而增加了其和铅的反应效率。单独使用骨炭时,200~300℃温度处理的材料修复效果良好。在黄棕壤中种植不结球白菜验证经骨炭修复的铅污染土壤的生物有效性,发现在黄棕壤中添加骨炭与铅的初始质量比为0.5∶1以上的骨炭可以提高不结球白菜对磷的吸收,提高2.0~3.5倍,同时减少不结球白菜对铅的吸收,不结球白菜叶片中铅含量比对照减少70%~80%。在黄棕壤中混施骨炭和黑曲霉对铅固定效果比单独施用效果稍好,有效铅含量降低到14.36 mg·kg~(-1),且培养后黑曲霉保持活性,验证了复合材料的修复潜力。[结论]骨炭和黑曲霉复合材料是针对中性土壤的良好铅修复材料,同时制备骨炭的加热温度以200~300℃为宜。

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