农田经过几十年的石油投入品的应用,现在的土壤出现了问题,主要集中在板、馋、贫、浅、酸、咸、脏、杂等。土壤是养育人类基础,所以土壤出问题了,我们就得想办法治理、改善。所以各级政府都很重视土壤退化,土壤污染的问题,出台政策要修复土壤、改善土壤,让我们农业可持续发展。
1月11日,记者从华中农业大学获悉,该校生命科学技术学院、农业微生物学国家重点实验室王革娇教授领衔的环境微生物课题组,日前在知名国际学术期刊发表一项关于假单胞菌菌剂对重金属镉污染钝化的最新研究成果,阐明了假单胞菌菌剂通过新型镉结合蛋白去除镉的分子机制及菌剂对促进植物和土壤健康与降低镉含量的积极作用。
盐碱土如何改良
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该课题组阐明了细菌中一种新型的镉钝化机制,从酶学角度探究微生物对恢复土壤和植物健康的重要作用。其研究结果为理解微生物介导的环境中镉钝化迈出了重要一步,为微生物菌剂在镉污染修复中的作用提供重要理论价值和应用潜力。
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GB/T32723-2016 土壤微生物生物量的测定底物诱导呼吸法
细菌生物膜结构示意图 | 微生物学通报,2022, 49(9): 3919−3932
细菌生物膜修复重金属污染土壤示意图 | 微生物学通报,2022, 49(9): 3919−3932
细菌生物膜是能使细菌黏附于接触表面、分泌多糖和蛋白质等将其自身包绕其中而形成的、结构复杂的群落结构。目前约有1.2×1030个细菌和古细菌存在于地球上的不同栖息地,其中约有40%−80%以生物膜或表面黏附的细菌群落形式存在。作为细菌适应环境形成的组织群体,利用其特性与重金属、有机物等污染物发生相互作用来治理污染农田土壤,被视作土壤修复的一剂“良药”。已有研究表明,细菌生物膜与生物膜群落结构的动态变化可增强细菌的环境适应性,在农田土壤污染修复方面具有一定功效。与传统的化学修复法相比,生物膜修复具有环境友好、成本低、效率高的优点。
生物膜协助细菌降解有机污染物示意图 | 微生物学通报,2022, 49(9): 3919−3932
GB/T39228-2020 土壤微生物生物量的测定熏蒸提取法
据介绍,研究人员将该微生物菌剂结合化学修复剂硅酸盐应用于镉污染白菜盆栽实验中,发现该微生物菌剂结合硅酸盐可以有效地钝化土壤中的镉,减少植物对镉离子的吸收,使白菜地上部分镉含量下降了34%,达到安全可食用范围。植物酶活与土壤酶活分析,发现该混合菌剂可以缓解化学修复剂硅酸盐对植物和土壤的不利影响,具有增强植物与土壤健康的作用。
相较于农田土壤污染和矿山土壤污染,工业土壤污染场地更为复杂,污染物大多呈多样性,因此选用的土壤修复技术和土壤修复设备也要求更高。工业土壤修复多采用微生物修复技术、固化-稳定技术、淋洗法、热脱附技术等,这其中热脱附技术的优势明显,具备超大范围的污染物处理能力,其设备可移动、使用灵活,并且经其修复后的土壤可循环再利用,避免修复过程中对土壤的二次污染。
(1)施用改性生物质炭显著降低了小麦籽粒镉、铅含量。与对照相比,连续施用调理剂2 a 即显著降低小麦籽粒镉含量,随着施用年限的增加,籽粒镉含量进一步降低;施用3 a 后小麦籽粒铅含量与对照相比显著降低,随着施用年限的继续增加,铅含量不再显著降低。施用改性生物质炭后,土壤有效态镉、铅含量的变化与籽粒基本一致。
热脱附修复是通过直接或间接加热方式,将土壤中污染组分从固相或液相进入气相的修复过程。主要用于处理含挥发性及半挥发性有机污染物土壤(如石油烃、农药、多氯联苯污染)、汞污染土壤,还用于污染程度高的重金属污染土壤固化修复。通过加热污染土壤使其污染组分达到沸点温度以上,控制系统温度和物料停留时间促使污染物分阶段气化蒸发,最终与土壤介质分离。分离后的气化污染组分再通过吸附、化学反应、焚烧等方式做进一步达标处理。脱附后的土壤固料可以原位回填或用作生产建筑骨料原料。