陰-非混合表面活性劑強(qiáng)化黑麥草、根際微生物來(lái)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種陰-非混合表面活性劑強(qiáng)化黑麥草、根際微生物來(lái)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的方法，屬于污染土壤修復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明包括如下步驟：（1）在PAHs污染土壤表層施加低濃度（30～150mg/kg）陰-非離子混合表面活性劑；（2）種植黑麥草，生長(zhǎng)40～60天后，收獲植物體，曬干、轉(zhuǎn)移后集中焚燒處理；（3）通過(guò)重復(fù)上述操作，就可清除污染土壤中PAHs，直到達(dá)到其環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用低劑量陰-非離子混合表面活性劑增溶洗脫吸附在土壤上的PAHs，既可促進(jìn)根際微生物降解PAHs，又可改善植物吸收累積PAHs，提高PAHs的修復(fù)效率，本方法技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、成本低、實(shí)用安全。
【專(zhuān)利說(shuō)明】陰-非混合表面活性劑強(qiáng)化黑麥草、根際微生物來(lái)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的方法【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及污染土壤修復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種陰-非混合表面活性劑強(qiáng)化黑麥草、根際微生物來(lái)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons,英文簡(jiǎn)稱(chēng) PAHs,中文為多環(huán)芳經(jīng))是一類(lèi)土壤環(huán)境中常見(jiàn)的典型持久性有機(jī)污染物，其濃度水平已從μ g/kg量級(jí)上升到mg/kg量級(jí)，其檢出率從不到20%上升到80%以上，主要農(nóng)產(chǎn)品PAHs超標(biāo)率20%左右。因此，PAHs等持久性有機(jī)物污染農(nóng)田土壤修復(fù)已成為國(guó)內(nèi)外土壤與環(huán)境科學(xué)界共同關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。但迄今仍缺乏經(jīng)濟(jì)有效的有機(jī)污染農(nóng)田土壤修復(fù)的實(shí)用技術(shù)，亟待解決有機(jī)污染土壤修復(fù)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，為經(jīng)濟(jì)高效修復(fù)PAHs等有機(jī)污染農(nóng)田土壤提供技術(shù)支撐。
[0003]有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)等方法。與物理化學(xué)修復(fù)相比，生物修復(fù)因成本低，操作簡(jiǎn)便，不易產(chǎn)生新的污染而備受青睞。在有機(jī)污染土壤的生物修復(fù)過(guò)程中，微生物和植物通常只能吸收和降解土壤溶液中溶解態(tài)的有機(jī)污染物，而疏水性有機(jī)污染物水溶性很低，通常被強(qiáng)烈吸附在土壤上，微生物和植物對(duì)其生物可利用性低，大大限制了生物修復(fù)的效率[文獻(xiàn)I:Chen B L, Johnson E J, Chefetz B, Zhu LZj Xing B Sj 2005.Sorption of polar and nonpolar aromatic organic contaminantsby plant cuticular materials: role of polarity and accessibility.EnvironmentalScience and Technology, 39(16): 6138—6146.文獻(xiàn) 2:Collins C，F(xiàn)ryer M，GrossoA, 2006.Plant uptake of nonionic organic chemicals.Environmental Science andTechnology, 40(I): 45—52]。
[0004]表面活性劑因其特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，在有機(jī)污染土壤的化學(xué)修復(fù)、化學(xué)與生物相結(jié)合修復(fù)中具有很好的應(yīng)用潛力。它是利用表面活性劑的增溶作用，將吸附在土壤上的有機(jī)污染物解吸出來(lái)，并溶解到土壤溶液中，從而增加了有機(jī)污染物從土壤表面向液相的傳質(zhì)[文獻(xiàn) 3:Zhou W Jj Zhu L Zj 2007.Enhanced desorption of phenanthrenefrom contaminated soil using anionic-nonionic mixed surfactant.EnvironmentalPollution, 147(2): 350—357.文獻(xiàn) 4:Paria S，2008.Surfactant-enhancedremediation of organic contaminated soil and water.Advances in Colloid andInterface Science, 138(1): 24—58],提高了有機(jī)污染物的生物可利用性,促進(jìn)土著微生物對(duì)其的降解，并增強(qiáng)植物的
吸收積累，由此提高有機(jī)污染土壤的修復(fù)效率。陰-非離子混合表面活性劑可形成混合膠束，較單一表面活性劑能更好地降低臨界膠束濃度，提高對(duì)有機(jī)物的增溶能力[文獻(xiàn)5:Zhu L Zj Feng S Lj 2003.Synergistic solubilization of polycyclic aromatichydrocarbons by mixed anionic-nonionic surfactants.Chemospherej 53(5): 459—467.]，同時(shí)能顯著降低土壤中陰離子表面活性劑的沉淀?yè)p失和非離子表面活性劑的吸附損失[文獻(xiàn) 6:Yang K, Zhu L Z, Xing B S，2006.Enhanced soil washing ofphenanthrene by mixed solutions of TX 100 and SDBS.Environmental Science andTechnology, 40(13): 4274—4280];它們能在
一定條件下能提高微生物降解PAHs的能力[文獻(xiàn)7 =Yu H S，Zhu L Z,
Zhou W J, 2007.Enhanced desorption and biodegradation of phenanthrene insoil-water systems with the presence of anionic—nonionic mixed surfactants.Journal of Hazardous Materials, 142(1-2): 354—361],或促進(jìn)植物從水溶液中吸收累積 PAHs [文獻(xiàn) 8:Sun L, Zhu L Z, 2009.Effect of anionic-nonionic mixedsurfactant on ryegrass uptake of phenanthrene and pyrene from water.ChineseScience Bulletin, 54(3): 387—393]。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種陰-非混合表面活性劑強(qiáng)化黑麥草、根際微生物來(lái)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的方法。該方法操作簡(jiǎn)單、成本低廉、可大面積應(yīng)用修復(fù)在PAHs污染土壤。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案具體包括如下步驟:
步驟1.在PAHs污染土壤的表土層中施加SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑溶液，其投加量為每1000 g 土壤投加10~200 mg SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑；
所述的表土層深度為O~20 cm；
所述PAHs污染土壤的表土層中施加SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑的量?jī)?yōu)選為:每1000 g 土壤投加30~150 mg SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑；所述的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活`性劑，其中的陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉(Sodium dodecyl benzene sulfonate, SDBS),非離子表面活性劑為失水山梨醇單油酸酯聚氧乙烯醚(Tween 80)。其中SDBS占SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑質(zhì)量比的20%~40% ；
步驟2.增加田間持水量至70%~80%，然后種植單年生黑麥草，種植密度根據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)含量確定，若有機(jī)質(zhì)含量低于1%，則黑麥草種植密度為每平方米1500~2500株；若有機(jī)質(zhì)含量高于2.5%,則黑麥草種植密度為每平方米3500~4000株；若有機(jī)質(zhì)含量介于1%~2.5%之間，則黑麥草種植密度為每平方米2500~3500株；
步驟3.對(duì)種植的黑麥草進(jìn)行正常的田間管理，包括澆水、施肥、除草；保持土壤含水率為田間持水量的50%~70% ；
步驟4.黑麥草經(jīng)生長(zhǎng)40~60天后，收獲其植物體，曬干、轉(zhuǎn)移后集中焚燒處理；并檢測(cè)土壤中PAHs的含量；
步驟5.通過(guò)重復(fù)步驟f步驟4，就能清除污染土壤中PAHs，直到達(dá)到其環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)。
[0007]去除效果檢測(cè):利用化學(xué)分析手段檢測(cè)經(jīng)過(guò)處理土壤中PAHs的濃度水平。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果如下:
施加陰-非離子混合表面活性劑可協(xié)同增溶洗脫吸附在土壤上的PAHs，進(jìn)而顯著提高黑麥草根際微生物的降解效率，同時(shí)促進(jìn)黑麥草吸收累積PAHs，最終提高PAHs的修復(fù)效率。該方法技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、成本低、美觀(guān)安全，適用于大面積有機(jī)污染農(nóng)田土壤的治理。
[0009]
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1 (a)為表面活性劑劑對(duì)黑麥草(40天后)根生物量的影響。
[0011]圖1 (b)為表面活性劑劑對(duì)黑麥草(40天后)莖葉生物量的影響。
[0012]圖2 Ca)投加系列表面活性劑種植黑麥草(40天后)土壤中菲殘留量。
[0013]圖2 (b)投加系列表面活性劑種植黑麥草(40天后)土壤中芘殘留量。
[0014]圖3 Ca)投加系列表面活性劑后黑麥草(40天后)根部菲的含量。
[0015]圖3 (b)投加系列表面活性劑后黑麥草(40天后)根部芘的含量。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面列舉實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明，應(yīng)理解實(shí)施例并非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]1.1污染土壤制備
土壤自然風(fēng)干后，每個(gè)大盆裝入25 kg，然后分別加入150 mL溶有一定濃度菲、芘的丙酮溶液。待丙酮揮發(fā)后加入9 L左右水?dāng)嚢杌旌暇鶆?。將所有PAHs污染土壤裝進(jìn)攪拌機(jī)攪拌30分鐘，然后取出土樣置于大盆。第二天用攪拌機(jī)重復(fù)上述操作，然后將污染土壤放在有無(wú)紡布的溫室架，調(diào)整土壤含水率至田間持水量的60?70%，粉碎土塊，20?25°C避光老化兩周。老化期間每三天加入適量水并攪拌均勻以保證土壤含水率在60%的田間持水量，兩周后，隨機(jī)取土壤樣品6個(gè)，檢測(cè)其中菲、芘含量分別為63.5 mg/kg和160.2 mg/kg。
[0018]實(shí)施例1.稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為10mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 0:5 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0019]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0020]實(shí)施例2
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為10mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 1:4 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0021]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0022]實(shí)施例3.稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為10mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 2:3 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0023]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0024]實(shí)施例4
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為10mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 =5:0 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0025]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0026]實(shí)施例5
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為30 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 0:5 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0027]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0028]實(shí)施例6
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為30 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 1:4 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。[0029]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0030]實(shí)施例7
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為30 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 2:3 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0031]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0032]實(shí)施例8
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為30 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 =5:0 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0033]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0034]實(shí)施例9
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為60 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 0:5 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0035]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0036]實(shí)施例10
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為60mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 1:4 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0037]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0038]實(shí)施例11
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為60mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 2:3 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0039]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0040]實(shí)施例12
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為60 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 =5:0 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0041]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0042]實(shí)施例13
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為100 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 0:5 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0043]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0044]實(shí)施例14
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為100 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 1:4 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0045]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0046]實(shí)施例15
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為100 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 2:3 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0047]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0048]實(shí)施例16
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為100 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 =5:0 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0049]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0050]實(shí)施例17
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為150 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 0:5 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0051]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0052]實(shí)施例18
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為150 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 1:4 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0053]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0054]實(shí)施例19
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為150mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 2:3 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0055]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0056]實(shí)施例20
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為150 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 =5:0 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0057]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0058]實(shí)施例21
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為200 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 0:5 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0059]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0060]實(shí)施例22
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為200 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 1:4 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0061]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0062]實(shí)施例23
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為200 mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 = 2:3 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0063]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0064]實(shí)施例24
稱(chēng)取約500 g (干重)污染土壤于干凈的塑料薄膜(長(zhǎng)寬各40 cm)。進(jìn)一步在土壤中分別加入60 mL質(zhì)量濃度為200mg/kg (濃度X體積)的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中，SDBS: Tween 80 =5:0 (質(zhì)量比)。將土壤和表面活性劑充分混合，然后放在一張干凈的無(wú)紡布上，調(diào)整土壤含水率約在60%的田間持水量，最后，將土壤充分粉碎裝進(jìn)系列盆缽(直徑12 cmX高10 cm)。
[0065]黑麥草種子經(jīng)篩選、誘種露白后，每個(gè)盆缽種植8簇，每簇5株。盆缽隨機(jī)擺放在溫室的長(zhǎng)架上。盆栽期間，溫室白天溫度28?32°C，夜晚20?25°C。盆缽按需澆水以保持土壤含水率為60%的田間持水量。盆栽40天后，收取土壤。取土壤樣品時(shí)，舍棄表層土(2?3 cm),收集殘留在根周?chē)耐寥啦⒊浞只靹颉?br> [0066]1.2樣品檢測(cè)
土壤樣品經(jīng)冷凍干燥后研磨混勻，取2.0 g于22 m 了離心管中，加入10 mL 二氯甲烷溶液，混勻后超聲萃取60 mirio然后3000 r / min離心15 111；[11,取1.0 mL萃取液至填有
2.5g硅膠的層析柱中凈化，先后用5 mLUO mL體積比為1:1的正己烷-二氯甲烷混合液淋洗，所有的洗脫液收集至50 mL圓底燒瓶后于40°C下旋轉(zhuǎn)蒸干。再用5 mL甲醇定容,0.45μ m濾膜后用HPLC分析。
[0067]植物樣品冷凍干燥后，剪碎，混勻后稱(chēng)取適量至22 mL離心管中。分三次每次10mL加入體積比1:1的二氯甲烷-丙酮混合液，每次超聲萃取30 min，且收集所有萃取后溶液于50 mL圓底燒瓶中。將收集的萃取液于40°C恒溫下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，用2 mL正己烷潤(rùn)洗后取I mL過(guò)2.5g硅膠柱(200-300目)凈化，并用15mL的二氯甲烷-正己烷混合液(體積1:1)洗脫，洗脫液收集至50mL圓底燒瓶,40°C恒溫下濃縮至干,用甲醇定容至2mL,0.45μ m濾膜后用HPLC分析。
[0068]高效液相色譜儀測(cè)定時(shí),色譜柱為XDB-C18柱(4.6 mmX 150 mm, 5 μπι),流動(dòng)相為甲醇-水(V/V，90/10)，流速1.0 mL/min，柱溫為30°C，進(jìn)樣量10 μ L ;使用熒光檢測(cè)器，其中菲、芘的熒光激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)分別為244和237 nm、360和385 nm。
[0069]結(jié)果顯示，以菲和芘為例，添加一定濃度的SDBS-Tween 80 (≤150 mg/kg)，對(duì)黑麥草種子萌發(fā)及生長(zhǎng)階段無(wú)不良影響(圖1)，混合表面活性劑能不同程度促進(jìn)黑麥草根際土壤微生物對(duì)菲芘的降解(圖2)，又可促進(jìn)植物(黑麥草)吸收累積PAHs (圖3)，較單一 /無(wú)表面活性劑的處理有更好修復(fù)效果。因此，使用陰-非混合表面活性劑有助于提高黑麥草-根際微生物聯(lián)合修復(fù)PAHs污染土壤的效率。
[0070]以上實(shí)施例僅對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，而本發(fā)明的范圍不受所舉實(shí)施例局限。
【權(quán)利要求】
1.陰-非混合表面活性劑強(qiáng)化黑麥草、根際微生物來(lái)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟1.在PAHs污染土壤的表土層中施加SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑溶液，其投加量為每1000 g 土壤投加10~200 mg SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑； 步驟2.增加田間持水量至70%~80%，然后種植單年生黑麥草，種植密度根據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)含量確定； 步驟3.對(duì)種植的黑麥草進(jìn)行正常的田間管理，包括澆水、施肥、除草；保持土壤含水率為田間持水量的50%~70% ； 步驟4.黑麥草經(jīng)生長(zhǎng)40~60天后，收獲其植物體，曬干、轉(zhuǎn)移后集中焚燒處理；并檢測(cè)土壤中PAHs的含量； 步驟5.通過(guò)重復(fù)步驟f步驟4，就能清除污染土壤中PAHs，直到達(dá)到其環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述的陰-非混合表面活性劑強(qiáng)化黑麥草、根際微生物來(lái)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的方法，其特征在于所述的表土層深度為O~20 cm。
3.如權(quán)利要求1所述的陰-非混合表面活性劑強(qiáng)化黑麥草、根際微生物來(lái)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的方法,其特征在于步驟I所述PAHs污染土壤的表土層中施加SDBS-Tween80陰-非離子混合表面活性劑的量為每1000 g 土壤投加30~150 mg SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑。
4.如權(quán)利要求1所述的 陰-非混合表面活性劑強(qiáng)化黑麥草、根際微生物來(lái)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的方法，其特征在于所述的SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑，其中的陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉；非離子表面活性劑為失水山梨醇單油酸酯聚氧乙烯醚。
5.如權(quán)利要求1所述的陰-非混合表面活性劑強(qiáng)化黑麥草、根際微生物來(lái)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的方法，其特征在于所述的SDBS占SDBS-Tween 80陰-非離子混合表面活性劑質(zhì)量比的20%~40%。
6.如權(quán)利要求1所述的陰-非混合表面活性劑強(qiáng)化黑麥草、根際微生物來(lái)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的方法，其特征在所述的步驟2中黑麥草種植密度具體如下:若土壤有機(jī)質(zhì)含量低于1%，則黑麥草種植密度為每平方米1500~2500株；若土壤有機(jī)質(zhì)含量高于2.5%，則黑麥草種植密度為每平方米3500~4000株；若土壤有機(jī)質(zhì)含量介于1%~2.5%之間，則黑麥草種植密度為每平方米2500~3500株。
【文檔編號(hào)】B09C1/08GK103691734SQ201310625720
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】朱利中, 倪賀偉, 周文軍 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)