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本文作者：賈婷婷作者單位：西山煤電集團(tuán)公用事業(yè)公司

重金屬污染已成為全球關(guān)注的環(huán)境問題之一，尤其是土壤的重金屬污染，因其隱蔽性、不可逆性和積累性的特點(diǎn)，對(duì)土壤圈生態(tài)系統(tǒng)以及人類健康構(gòu)成巨大的潛在風(fēng)險(xiǎn)。土壤重金屬通過植物吸收作用并經(jīng)由食物鏈進(jìn)入人體，最終在人體內(nèi)積累，并產(chǎn)生嚴(yán)重危害［1－2］。當(dāng)重金屬進(jìn)入血液中會(huì)引起多種疾病如貧血、高血壓、腎炎等，嚴(yán)重者可導(dǎo)致死亡。土壤中鉛的來源是多途徑的。首先是成土母質(zhì)本身含有鉛，不同的母質(zhì)、成土的過程所形成的土壤中鉛含量的差異很大［3］。此外，人類工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)也造成鉛對(duì)大氣、水體和土壤的污染，最終造成鉛在土壤中的積累［4］。目前，鉛污染土壤的修復(fù)主要采用物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)和生物修復(fù)技術(shù)［5］。筆者從生物技術(shù)角度出發(fā)，通過室內(nèi)分離篩選，結(jié)合生物試驗(yàn)，從當(dāng)?shù)厥倚酝寥乐泻Y選出一些耐鉛菌株，為鉛污染土壤的微生物修復(fù)提供理論依據(jù)和有效途徑。

1材料與方法

取某建筑工地3m深的生土。主處理為加耐鉛菌株處理M1、M2、M3、M4、M5，以不加耐鉛菌株的M0為對(duì)照。其中，M1為奈瑟氏球菌科;M2為硫桿菌科;M3為硫桿菌科;M4為青霉;M5為腐霉科。副處理為鉛處理，設(shè)500、1000、1500mg/kg3個(gè)水平，分別以Pb1、Pb2、Pb3表示。每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)排列。在玉米幼苗期、拔苗期、抽穗期、收獲期分別采集土樣。每盆選3點(diǎn)均勻采樣，取樣深度為20cm。每盆所采新鮮土樣充分混勻后，風(fēng)干磨碎過篩，備用。分析項(xiàng)目為交換態(tài)鉛和碳酸鹽態(tài)鉛含量。

2結(jié)果與分析

2．1耐鉛菌株對(duì)土壤交換態(tài)鉛的影響

交換態(tài)鉛在土壤環(huán)境中最為活躍，活性大，毒性也強(qiáng)，易被植物吸收，也易被吸附、淋失或發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為其他形態(tài)［6］。從圖1可以看出，隨著玉米生長(zhǎng)期的增長(zhǎng)，土壤中的交換態(tài)鉛含量在0．05水平顯著下降，下降率最高達(dá)50%。在Pb1、Pb2、Pb3不同鉛濃度水平上，交換態(tài)鉛含量隨施鉛量的增加而增加。在Pb1水平，交換態(tài)鉛含量由大到小的順序是處理M5＞處理M2＞處理M3＞處理M4＞處理M0＞處理M1，處理M5比處理M0提高了近1．3倍;在Pb2水平，交換態(tài)鉛含量由大到小的順序?yàn)樘幚鞰3＞處理M4＞處理M2＞處理M5＞處理M1=處理M0，處理M3比處理M0提高了1．15倍;在Pb3水平，交換態(tài)鉛含量由大到小的順序?yàn)樘幚鞰3＞處理M4＞處理M1＞處理M0＞處理M5＞處理M2，處理M2比處理M0降低了1．06倍。在幼苗期主處理中處理M0與處理M1、處理M2、處理M3、處理M4、處理M5差異在0．05水平顯著，在拔苗期處理M1與處理M2、處理M3、處理M4、處理M5差異在0．05水平顯著，處理M0同處理M1;副處理Pb1中的交換態(tài)鉛含量與處理Pb2、Pb3中的交換態(tài)鉛含量差異在0．05水平顯著。經(jīng)M1菌處理后，交換態(tài)鉛含量一直較低，并且與空白差異在0．05水平顯著，可得處理M1對(duì)交換態(tài)鉛有明顯的效果。處理M5也可讓交換態(tài)鉛含量降低。主處理M2雖然與空白差異不顯著，但是在高濃度鉛條件下，它對(duì)降低交換態(tài)鉛含量仍有顯著的效果。

2．2耐鉛菌株對(duì)土壤碳酸鹽態(tài)鉛的影響

從圖2可以看出，在Pb1、Pb2、Pb3不同鉛濃度水平上，土壤中碳酸鹽態(tài)鉛含量隨施鉛量的增加而增加。在Pb1水平，不同時(shí)期碳酸鹽態(tài)鉛含量由大到小的順序?yàn)樘幚鞰4＞處理M5＞處理M2＞處理M3＞處理M0＞處理M1，處理M4比處理M0提高了35．7%，處理M1比處理M0降低了3%;在Pb2水平，其順序?yàn)樘幚鞰5＞處理M4＞處理M2＞處理M3＞處理M1＞處理M0，處理M5比處理M0提高了2倍;在Pb3水平，其順序?yàn)樘幚鞰5＞處理M4＞處理M0＞處理M3＞處理M2＞處理M1，則處理M5比處理M0提高了23．2%，處理M1比處理M0降低了43．3%。在收獲期，主處理中只有處理M5與處理M4、處理M2差異在0．05水平顯著;副處理中，在Pb1、Pb2不同濃度下，處理M2、處理M1碳酸鹽態(tài)鉛的含量差異不顯著。此外，Pb1、Pb2、Pb3的不同濃度下碳酸鹽態(tài)鉛的含量差異在0．05水平顯著。處理M3土壤碳酸鹽態(tài)鉛含量呈倒“V”型，且與空白差異在0．05水平顯著，說明硫桿菌科菌株對(duì)碳酸鹽態(tài)鉛含量的影響起主要作用。而該菌株對(duì)碳酸態(tài)鉛含量的影響雖然不顯著，但是在低濃度鉛時(shí)對(duì)于降低碳酸鹽態(tài)鉛有明顯的作用。

3結(jié)論與討論

研究表明，鉛污染土壤中，經(jīng)過耐鉛菌的處理后，2種鉛形態(tài)含量大小為碳酸鹽態(tài)＞交換態(tài)。對(duì)于交換態(tài)鉛，處理M1、處理M5含量一直保持較低的水平;隨著施鉛量的增加，處理M2交換態(tài)鉛含量減少，說明硫桿菌科菌株在高濃度鉛時(shí)固定交換態(tài)鉛的作用明顯。對(duì)于碳酸鹽態(tài)鉛，處理M3下，其含量隨著施鉛量的增加呈現(xiàn)倒“V”型;處理M5下，其含量會(huì)隨施鉛量的增加而增加?？傊?，為減少交換態(tài)鉛含量，可以施用M1、M5菌株;如果在高濃度鉛的地區(qū)，還可以施加M2菌株。而對(duì)于碳酸鹽態(tài)鉛，M5菌株在低濃度鉛污染的土壤施用會(huì)降低其含量。

在土壤化學(xué)和環(huán)境化學(xué)研究中，目前還沒有一種方法能夠分離出化學(xué)上認(rèn)同的化學(xué)形態(tài)。當(dāng)前往往用各種不同的浸提劑對(duì)土壤中的鉛進(jìn)行連續(xù)提取，并根據(jù)所使用的浸提劑對(duì)鉛的形態(tài)分組。因此，所謂土壤鉛的形態(tài)都只是操作定義上的形態(tài)。一般，將土壤中的鉛分為水溶態(tài)、離子交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、殘留態(tài)等。因浸提劑系列的組成和浸提方法不同，上述分組方式也有變化。研究土壤中重金屬形態(tài)，應(yīng)著重于各形態(tài)對(duì)生物產(chǎn)生的毒性，以便為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)土壤重金屬污染的臨界質(zhì)量，防止并緩解土壤污染提供可靠依據(jù)。而該研究?jī)H對(duì)作物在苗期時(shí)的土壤中鉛形態(tài)做了研究，今后還應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的研究。