本發(fā)明涉及污染環(huán)境修復技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種植物-微生物修復DDT污染土壤的方法及應用。

背景技術(shù)：

農(nóng)藥是土壤的主要污染源之一，當DDT作為農(nóng)藥施用到田間時，其中的10%會附著于農(nóng)作物上，剩下的90%則散落到周圍或降落至田間。農(nóng)業(yè)部對全國半數(shù)以上的省會城市抽樣調(diào)查表明，蔬菜中農(nóng)藥超標率高達31.3%，大部分農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥類污染始終趨于前列，若參照綠色食品標準而言仍明顯超標，甚至包括茶葉、榛子等產(chǎn)品中也含有超出標準的有機氯農(nóng)藥。因此，農(nóng)藥污染不同忽視。

植物修復技術(shù)即是利用綠色植物在正常生長階段自身對污染物質(zhì)的忍耐和積累能力，對污染物質(zhì)進行固定、轉(zhuǎn)移、吸附、吸收、降解。植物修復相較于其他修復技術(shù)而言，更適合用于現(xiàn)場修復，不僅經(jīng)濟實用、能源消耗少，更利于大面積污染區(qū)域修復。植物修復技術(shù)主要通過植物吸收、植物釋放根際分泌物降解污染物和植物強化根際微生物降解污染物等途徑對DDT污染土壤進行修復。

植物根際促生菌（Plant growth promoting rhizobacteria，簡稱PGPR）即在植物地下部分周圍可以直接對地下土壤內(nèi)環(huán)境中的生長繁殖造成影響的細菌。植物根際促生菌能夠產(chǎn)生維生素、生長激素、抗生素等物質(zhì)直接或間接地促進植物發(fā)育、防止病蟲害、增加作物產(chǎn)量，植物不僅從中獲得營養(yǎng)，提高宿主植物的抗逆性，同時可以增強對環(huán)境的忍耐能力。

植物修復技術(shù)關(guān)鍵在于對DDT污染土壤具有富集植物的選取。理想的修復植物應該對DDT污染物降解效率高、生物量大、根系發(fā)達、不能引起生物侵害，容易田間管理、有經(jīng)濟價值等特點。目前，研究證實能有效應用于現(xiàn)場的植物包括黑麥草（Lolium perenne L.），小黑楊（Populus X），泡桐(Paulownia tomentosa)，向日葵（Helianthus annuus），蓖麻(Ricinus communis Linn.)，繡線菊（Spiraea salicifolia L.）等。

微生物的修復原理主要有細胞新陳代謝、生物吸附、空泡吞飲、表面生物大分子吸收轉(zhuǎn)運、沉淀和氧化還原反應等，其中黃桿菌屬（Flavobacterium）、節(jié)桿菌屬（Arthrobacter）、固氮菌屬（Azotobacter）、假單胞菌屬（Pseudomonas）和伯克霍爾德菌屬（Burkholderia）細菌等都常用于污染修復。通過向受到污染的土壤中投加降解菌，是經(jīng)濟優(yōu)越的方法，對環(huán)境影響較小，不會帶來二次污染。

目前，比較普遍應用的治理DDT污染土壤的方法主要包括：物理法、化學淋洗法、生物修復法等。物理、化學修復方法費用較高，去除不徹底，化學方法易造成二次污染。生物修復技術(shù)二次污染少，綠色環(huán)保，成本低，可大面積操作，具有廣闊應用前景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種植物-微生物聯(lián)合修復DDT污染土壤的方法及應用。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案：一種植物-微生物聯(lián)合修復DDT污染土壤的方法及應用，在DDT污染土壤上采用三種方案進行修復實驗及對照；

所述的三種方案分別為

方案一：單獨種植黑麥草進行修復DDT污染土壤，作為參照組，用H表示；

方案二：加入DDT降解菌種植黑麥草進行修復DDT污染土壤，作為對照組，用HD表示；

方案三：加入DDT降解菌和植物根際促生菌種植黑麥草進行修復DDT污染土壤，作為對照組，用HDC表示。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：一種植物-微生物聯(lián)合修復DDT污染土壤的方法及應用包括如下步驟

步驟一：于五月初進行供試土地平整，將現(xiàn)場分成3塊土地樣方分別進行H、HD和HDC的實驗種植，種植前需人工對土壤耕層0-20cm深度的土地進行翻耕以及平整；

步驟二：將H組單獨種植黑麥草；HD組于土壤中加入DDT降解菌后種植黑麥草；HDC組先在土壤中加入DDT降解菌再種植黑麥草，最后添加植物根際促生菌；

步驟三：待黑麥草成熟，收獲產(chǎn)物，將土壤樣品和植物樣品分別處理，檢測土壤中DDT殘留量以及植物中DDT殘留量，進行對照比較。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：現(xiàn)場修復地點土壤PH值5.24，有機質(zhì)含量2.5～4.5%，粘粒含量2.2%，土壤DDT含量47.94ng/g。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：土壤接種一周后，種植黑麥草，種子上方覆蓋1-1.5cm厚的細土，株距10cm左右，3-5天澆水一次，保障種子發(fā)芽；保持田間持水率在50-60%；添加植物根際促生菌是在黑麥草生長一個月后。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：植物產(chǎn)物包括地上部分和地下部分。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：DDT降解菌為甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌菌液，菌液接種量為500 ml/m²，菌落形成單位為1×10⁸/ml；植物根際促生菌為巴氏葡萄球菌菌液，菌液接種量為350 ml/m²，菌落形成單位為1×10⁸/ml；兩菌株均為實驗室自行培育的菌株。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：設置黑麥草的生長周期為120天。

本發(fā)明的有益效果：黑麥草生物量較大，植物促生菌對黑麥草生長具有促進作用，DDT降解菌能夠降解土壤中DDT的含量，因此對土壤中DDT的提取量較大，土壤降解率可達66.24%；達到快速，生態(tài)環(huán)保去除土壤中DDT的目的，同時，收割的黑麥草并未超標，可用作飼料，無二次污染；可廣泛應用于我國北方地區(qū)農(nóng)田中低濃度DDT污染土壤的修復實踐。

附圖說明

圖1為一種植物-微生物聯(lián)合修復DDT污染土壤的方法及應用在不同處理條件下土壤DDT去除率柱狀圖；

圖2為一種植物-微生物聯(lián)合修復DDT污染土壤的方法及應用在不同處理條件下黑麥草地上部分DDT殘留量柱狀圖；

圖3為一種植物-微生物聯(lián)合修復DDT污染土壤的方法及應用在不同處理條件下黑麥草根部部分DDT殘留量柱狀圖；

圖中：H單獨種植黑麥草實驗組、HD加入DDT降解菌種植黑麥草實驗組、HDC加入DDT降解菌和植物根際促生菌種植黑麥草實驗組。

具體實施方式

下面通過實例對本發(fā)明做進一步詳細說明。下述實施例中的試驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法，所用的試驗材料，如無特殊說明，均為自常規(guī)生化試劑市場購買得到。

一種植物-微生物聯(lián)合修復DDT污染土壤的方法及應用，在DDT污染土壤上采用三種方案進行修復實驗及對照；

所述的三種方案分別為

方案一：單獨種植黑麥草進行修復DDT污染土壤，作為參照組，用H表示；

方案二：加入DDT降解菌種植黑麥草進行修復DDT污染土壤，作為對照組，用HD表示；

方案三：加入DDT降解菌和植物根際促生菌種植黑麥草進行修復DDT污染土壤，作為對照組，用HDC表示。

所述的一種植物-微生物聯(lián)合修復DDT污染土壤的方法及應用包括如下步驟

步驟一：于五月初進行供試土地平整，將現(xiàn)場分成3塊土地樣方分別進行H、HD和HDC的實驗種植，種植前需人工對土壤耕層0-20cm深度的土地進行翻耕以及平整；

步驟二：將H組單獨種植黑麥草；HD組于土壤中加入DDT降解菌后種植黑麥草；HDC組先在土壤中加入DDT降解菌再種植黑麥草，最后添加植物根際促生菌；

步驟三：待黑麥草成熟，收獲產(chǎn)物，將土壤樣品和植物樣品分別處理，檢測土壤中DDT殘留量以及植物中DDT殘留量，進行對照比較。

所述的現(xiàn)場修復地點是沈陽市沈北某蔬菜基地某大棚N42°09.194′；E123°52.56′，土壤PH5.24，有機質(zhì)含量2.5～4.5%，粘粒含量2.2%，土壤DDT含量47.94ng/g。

所述的修復實驗在土壤接種一周后，種植黑麥草，種子上方覆蓋1-1.5cm厚的細土，株距10cm左右，3-5天澆水一次，保障種子發(fā)芽；保持田間持水率在50-60%；添加植物根際促生菌是在黑麥草生長一個月后。

所述的植物產(chǎn)物包括地上部分和地下部分。

所述的DDT降解菌為甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌菌液，菌液接種量為500ml/m²，菌落形成單位為1×10⁸/ml；植物根際促生菌為巴氏葡萄球菌菌液，菌液接種量為350 ml/m²，菌落形成單位為1×10⁸/ml；兩菌株均為實驗室自行培育的菌株。

所述的黑麥草生長周期設置為為120天，生長周期滿后，將土壤樣品和植物樣品分別處理，檢測土壤中DDT殘留量和植物中DDT殘留量。

圖1所示：經(jīng)植物-微生物修復后土壤中DDT的含量與原供試土壤中DDT的含量之間的對比可以看出，HDC對土壤中DDT的去除率最高，可達66.24%；HD次之，達45.20%，；H單一黑麥草去除率最低，為36.88%。

圖2所示：不同處理條件下黑麥草根部殘留量差別不大，HDC殘留量最高，為26.741ng/g； H殘留量最低，為24.839ng/g；不同處理條件下黑麥草地上部殘留量差別較小， HDC殘留量最高，為26.572ng/g；HD殘留量最低，為26.008ng/g。

修復效果：

黑麥草+DDT降解菌+植物促生菌（HDC）地上部DDT去除量為3542.93～4428.67mg/畝；單獨黑麥草（H）的地上部去除量為3639.02～3898.95 mg/畝；黑麥草+DDT降解菌（HD）的地上部去除量為3302.30～4332.17 mg/畝；HDC去除率略高于其他兩種處理。

最后所應說明的是，以上實施例僅用以補充闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的廣大技術(shù)人員應當理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者同等替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。