不同生物质炭对陇东黄土高原石油污染土壤的修复作用

摘要

为了分析比较不同生物质炭对陇东黄土高原地区石油污染土壤的修复作用,以玉米秸秆(JYB),小麦秸秆(JXB)和苹果树枝条(JGB)为原料制备生物质炭,以适生植物金盏菊(Calendula officinalis)为供试植物(J),在甘肃省庆阳市长庆油田公司采油二厂实施了为期4个月的油污土壤场地修复试验.采用常规方法研究了土壤总石油烃(TPH)降解率、植物生长指标、土壤理化和酶活性及土壤微生物群落结构对外源施用不同生物质炭的响应情况.结果显示:JYB和JGB处理组土壤TPH降解率相对较高(P＜0.05),分别为(59.89±2.23)％和(58.17±1.89)％;外卜源施用3种生物质炭均可显著增加金盏菊株高、地上和地下部干重、土壤速效氮、磷、钾含量以及土壤脱氢酶和多酚氧化酶活性,但与JXB处理组相比,JYB和JGB处理组的根长、过氧化氢酶和脲酶活性则分别增加了23.81％、18.89％,153.12％、80.13％和188.66％、117.45％(P＜0.05);此外,JYB和JGB处理组的鞘氨醇单胞菌属、油螺旋菌属、志津氏菌属、Salinimicrobium属、不动杆菌属、红球菌属、食烷菌属和诺卡氏菌属等具备石油污染物降解功能的优势菌属相对丰度显著高于其他处理组(P＜0.05).综上,JYB和JGB处理组通过增加金盏菊根际土壤多酚氧化酶(R2=0.9786,P=0.001)和脱氢酶活性(R2=0.9713,P=0.005)、微生物群落Shannon指数(R2=0.7311,P=0.036)、Chao1指数(R2=0.6361,P=0.041)和碱解氮含量(R2=0.6112,P=0.046)的方式改变土壤微生物群落结构和组成,进而提升了土壤TPH降解率.因此,陇东黄土高原地区油污土壤植物生态修复时宜选用玉米秸秆(JYB)和苹果树枝条(JGB)生物质炭作为土壤调理剂.