摘要：土壤石油烃污染已成为全球环境问题之一。生物修复技术具有绿色、低碳、低成本的显著优点,发挥植物和微生物的协同作用是提高有机污染土壤修复效率的重要途径。为了提高植物在污染土壤中的存活率以及保持微生物的活性,以观赏园艺植物凤仙花(Impatiens balsamina L.)作为修复植物,结合种子包衣技术和微生物固定化技术,使用包衣材料海藻酸钠10.0 g·L^(−1)膨润土35.0 g·L^(−1)以及生物炭8.00 g·L^(−1),交联剂氯化钙50.0 g·L^(−1),采用包埋-交联法先对凤仙花种子包衣处理,然后以凤仙花种子包衣为载体固定化石油烃高效降解菌琼氏不动杆菌(Acinetobacter junii,Hsr2a),通过盆栽试验,研究在总石油烃(Total petroleum hydrocarbons,TPHs)质量分数为10.4 g·kg^(−1)的条件下,凤仙花种子包衣载体固定化微生物对土壤TPHs去除率的影响。结果表明,经过40 d盆栽修复,包衣处理的凤仙花较裸种凤仙花植物长势更好。通过对比不同处理组(CK空白对照,T1添加游离微生物,T2裸种凤仙花,T3凤仙花包衣种,T4凤仙花包衣种并添加游离微生物,T5凤仙花种子包衣载体固定化微生物)的土壤脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶、多酚氧化酶活性、微生物群落多样性以及TPHs去除率,发现T5的土壤脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶、多酚氧化酶活性分别增加了85.8%、8.72%、56.1%、62.1%;T5的Shannon指数最高,土壤物种分布最均匀;同时T5的绿弯菌门(Chloroflexi)占比增加了54.8%,土壤的微生物群落多样性提高;T5的TPHs去除率最高达到45.1%,是其他处理组的1.53-3.53倍。综上,凤仙花种子包衣载体固定化微生物能强化植物-微生物修复能力。研究结果可为种子包衣载体固定化微生物修复石油烃污染土壤提供依据。

摘要：多环芳烃(PAHs)污染土壤迫切需要有效修复。选取油菜(Brassica rapa ***(L.)Kitam.)种子和石油烃降解菌为原料,结合种子包衣法和微生物固定化技术,研究了植物联合微生物修复PAHs污染土壤的效果。结果表明:(1)油菜包衣种子较未包衣种子的植株生物量增加,叶宽和茎长增长,色素含量增多,光合速率加快。(2)油菜联合降解菌可以互相促进、互为补充,从而显著提高生物量和光合速率等,对PAHs的降解效果增强,并可改善土壤pH,但将降解菌固定化的效果不如让降解菌游离化。(3)油菜对低环PAHs去除效果较好,主要是吸收作用;而降解菌可以更好地通过降解作用去除高环PAHs。

摘要：基于我国土壤氯代烃污染现状及应用生物炭材料修复的局限性,针对生物炭性能受官能团、吸附位点数量限制和实际场地修复应用的长效性较差等问题,系统综述了生物炭不同改性方法及其对生物炭性能的改进,分析了生物炭基改性材料作为载体固定化降解微生物菌剂的特性,并深入阐述酸碱改性、金属改性生物炭及生物炭基材料固定化微生物去除氯代烃的机理与效能,以期为生物炭作为土壤氯代烃污染修复材料提供新思路。

摘要：氯苯是有机化工行业重要的中间体和有机溶剂,经生产、运输过程泄漏以及末端违规排放而迁移至土壤,严重威胁生态环境和人体健康。氯苯对土壤的污染状况及绿色高效修复一直是环境领域的热点问题。微生物修复技术具有能耗低、绿色无二次污染等优点,但其在污染土壤中的实践往往面临菌株存活能力差、降解效率低等关键技术难题。生物炭可作为载体固定化高效降解微生物,但其性能常受到比表面积、官能团等因素制约。将硫酸铁、凹凸棒石和芦苇秸秆以1꞉2꞉10的比例均匀混合后在500℃条件下无氧热解2h,对芦苇生物炭进行改性以提高其对降解微生物的固定能力。进一步优化了载体固定化铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosaW3的条件,制备铁改性生物炭-凹凸棒石载体固定化菌剂(BFAT@W3),并将其应用于污染土壤修复。结果表明,经硫酸铁和凹凸棒石改性后的生物炭比表面积(210.7 m^(2)·g^(-1))和孔体积(0.13 cm^(3)·g^(-1))较高,官能团种类丰富。固定化降解微生物的最佳条件为吸附温度37℃、吸附时间16h、载体投加量15mg·mL^(-1),此条件下固定的有效活细胞浓度为2.10×10^(9)cell·g^(-1)。在实际氯苯污染土壤中,投加比例为3꞉100的BFAT@W3材料对氯苯去除率较高(83.4%),较相同比例的W3提高了18.6%。16S rRNA高通量测序结果显示,3꞉100的BFAT@W3能有效增加土壤中变形菌门(Proteobacteria)和假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度,相较于同比例的W3处理组分别提高了41.3%和36.7%,增强了降解微生物在土壤群落中的竞争优势。该研究通过制备性能良好的铁改性生物炭-凹凸棒石载体固定化高效降解菌剂,可为氯苯污染土壤的生物修复提供技术支撑。

摘要：日本在19世纪后期的矿山开采以及20世纪50至70年代的经济高速发展,导致了严重的土壤环境污染问题。日本在1960年代开始通过实施《公害基本法》及《农用地土壤污染对策法》等法律治理土壤污染,并于2003年开始实施《土壤污染对策法》。随着环境保护法制的强化及企业土地转让时土壤调查的增加,近年来被发现的污染场地的件数不断增加,土壤污染日益处于显在化状态。现在,日本在土壤污染标准、行政管理、土壤污染调查及治理技术等方面,已经形成了一套相对完整的行政管理与技术体系。系统概述了日本土壤污染的发生历程、相关法律法规、土壤环境标准、调查与治理程序及应用技术方法,以期对中国土壤污染防治管理与修复治理有所裨益。

摘要：生物炭具有碳含量高、比表面积大、孔结构发达和吸附性能好的优点,其在土壤质量改良、环境污染修复和固碳减排等领域应用广泛。针对生物炭自身体积密度小、固液分离难及长效性和稳定性亟待进一步提高等实际问题,将生物炭与金属材料、光催化剂和黏土矿物等结合,制备对污染环境具有更高修复效能的生物炭复合材料备受关注。通过系统综述生物炭基复合修复材料的制备方法及环境污染控制应用,分析了其对环境中有机污染物的去除机理,提出了生物炭材料的未来研发趋势,以期为高效生物炭基复合修复材料制备及其实际应用提供新思路。