本发明专利技术公开了一种蚯蚓协同微生物降解土壤PCP残留的修复方法，属于土壤污染物修复技术领域。本发明专利技术的修复方法是将赤子爱胜蚓和/或壮伟环毛蚓投放到被污染土壤中，同时投放已经发酵的鸡粪和/或牛粪，并使鸡粪和/或牛粪与土壤充分混合均匀；每隔三个月再次投放已经发酵的鸡粪和/或牛粪。本发明专利技术的修复方法不仅能够加速土壤PCP的消除与解毒，还能通过蚯蚓的活动改良土壤各种理化性质，加速土壤有机质的分解，优化其它污染物脱毒的反应条件，生物催化土壤中含有的其它污染物的形态转化和降解反应。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污染土壤修复
，具体涉及一种蚯蚓协同微生物降解土壤PCP残留的修复方法。
技术介绍
PCP (五氯酹，pentachlorophenol)被广泛地用作除草剂、杀菌剂和木材防腐剂，具有致畸、致癌、致突变的“三致”特点，已被美国国家环保局等机构列入环境优先控制污染物名单。尽管从20世纪80年代起，全球范围内已禁止生产和使用，但由于其化学性质稳 定，不易降解，导致其在土壤、水体、食品和动物样品中仍被广泛检出。PCP污染问题已严重威胁农业产地环境和农产品质量安全，进而影响人体健康。鉴于PCP对土壤污染的严重性和危害性，PCP污染土壤修复技术引起了全球普遍关注。目前，以人为接种外源微生物为主的微生物修复技术是一种公认的有效、安全、廉价和无二次污染的方法。但是，PCP污染土壤的微生物修复技术在实施中面临诸多限制因素。一是土壤环境中外源接种微生物适应性差，活性低，移动性小，对环境胁迫的抗性远低于土壤动物和植物。土壤复杂的水气热和酸碱条件严重抑制了功能微生物的活性。二是在土壤多相多界面的复杂体系中，具有疏水亲脂特性的氯代芳烃和酶蛋白易被有机团聚体等吸附和固定，降低溶解度、生物有效性和反应接触。近年来，一些研究致力于激发土著降解微生物的驱动因素研究，从而尝试解决上述限制因素。比如，人工添加营养物质或有机基质以提高微生物活性或共代谢底物；加入变价金属离子以补充电子供体或受体；使用表面活性剂以促进污染物解吸附；采用微生物或酶的固定化技术来提高稳定性和适应性。加入铜、锰等金属诱导剂以提高漆酶催化活性和基因转录能力等。但是，外源添加物成本高，可持续性差，易引起二次危害。因此，研究一种低成本、环境友好的生物驱动技术提高微生物的降解效率成为原位修复土壤有机氯污染的重要内容。利用土壤动物(蚯蚓)修复被污染的土壤则能克服上述限制因素。蚯蚓广泛分布在世界各地，具有极强的环境适应能力和繁殖能力，对污染胁迫有较高的耐性、生物累积性和抗性。蚯蚓的作穴、搅动可改善土壤深层的缺氧条件，携带传播微生物，增加微生物与反应物间的表面接触和传播机会。蚯蚓消化粗有机物过程中分解产生大量的活性低分子量水溶性糖(酸)类物质，可以向PCP降解提供共代谢碳源。蚯蚓在新陈代谢过程中分泌的代谢产物如粘液，尿素等，能刺激微生物迅速生长。蚯蚓消化道内形成类似生物反应器的微域环境，还能促进土壤有机团聚体和铁锰氧化物的分解重构，提高污染物的解吸附和溶解性，增加表面接触机会。更重要的是，蚯蚓消化酶和同工酶系可能生物催化污染物的形态转化和降解反应。因此，蚯蚓被广泛用于废弃物的生物处理中。但蚯蚓在土壤持久性有机污染物，特别是有机氯PCP污染修复中的作用报道非常有限，需要进一步研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中还没有一种有效的降级土壤中PCP残留的问题，提供一种蚯蚓协同微生物降解土壤PCP残留的修复方法。本专利技术通过以下技术方案实现上述目的 一种蚯蚓协同微生物降解土壤PCP残留的修复方法，是将赤子爱胜蚓和/或壮伟环毛蚓投放到被污染土壤中，同时投放已经发酵的鸡粪和/或牛粪，并使鸡粪和/或牛粪与土壤充分混合均匀；每隔三个月再次投放已经发酵的鸡粪和/或牛粪。运用Biolog和DGGE技术，研究蚯蚓对PCP污染土壤的微生物群落结构及多样性变化的影响，结果表明，将蚯蚓与有机肥混合加入到被污染的土壤后，蚯蚓可以联合土著微生物协同降解被污染土壤中的PCP，同时还能显著提高土著微生物对不同单一碳源利用能力(糖类、羧酸、氨基酸和胺类)，提高常见种的优势度(Simpson指数)和均勻度(McIntosh指数)(7X0.05)。两种生态型蚯蚓均能够显著提高土壤微生物种群遗传多样性分布和差异(Shanon指数)0°〈0. 05)。结果表明，两种生态型蚯蚓均能够提高PCP污染土壤中的微生物代谢活性和群落结构多样性，内层种蚯蚓促进效果优于表层种蚯蚓。菌种降解效果实验表 明，Klebsiella sp. Tl 对 PCP 的降解率达到 64. 44 %。上述蚯蚓协同微生物降解土壤PCP残留的修复方法中，被污染土壤PCP残留量低于 40mg/kg。作为一种优选方案，上述蚯蚓协同微生物降解土壤PCP残留的修复方法中，被污染土壤中还加入微生物帮助降解土壤中的PCP，优选加入克雷伯氏菌属菌株，被污染土壤为旱地土时加入克雷伯氏菌属对于降解最有效，可以与蚯蚓协同加速降解PCP，比单独使用蚯蚓修复能够达到更好的效果。上述蚯蚓协同微生物降解土壤PCP残留的修复方法，被污染土壤的含水量优选为60%。上述蚯蚓协同微生物降解土壤PCP残留的修复方法，优选发酵的鸡粪和/或牛粪与被污染土壤的质量比为1:5。上述蚯蚓协同微生物降解土壤PCP残留的修复方法，优选每kg被污染土壤中加入赤子爱胜蚓30条或壮伟环毛蚓15条。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果 使用本专利技术的方法对PCP污染土壤进行修复简单有效，成本低廉，且对外界环境条件要求低，适宜目前多数被PCP污染的土壤大规模应用。通过蚯蚓在污染土壤中的自然生长、发育、繁殖，持续对被污染的土壤进行修复。该方法不仅能够加速土壤PCP的消除与解毒，还能通过蚯蚓的活动改良土壤各种理化性质，加速土壤有机质的分解，优化其它污染物脱毒的反应条件，生物催化土壤中含有的其它污染物的形态转化和降解反应。如有机污染物DDT和重金属Cu、Pb、Zn等。附图说明图I为赤子爱胜蚓和壮伟环毛蚓对土壤PCP耐受能力测试结果，其中(a)为赤子爱胜虫引，(b)为壮伟环毛蝴，五氯酹浓度O mg kg-1 (A)>20 mg kg-1 (B)>40 mg kg-1 (C)>60 mg kg-1 (D)、80 mg kg-1 (E)、100 mg kg-1 (F)、150 mg kg-1 (G)、200 mg kg-1(H),n=3。图2为赤子爱胜蚓和壮伟环毛蚓饲养密度效果测试结果图，其中(a):赤子爱胜蝴，(b):壮伟环毛蚓，蚯蚓条数5条(A) ;10条(B) ；15条(C) ；20条(D) ；25条(E) ；30条(F)；35 条(G) ；40 条(H) ；45 条(I) ;50 条(J) ;n=3。图3为有机基料和土壤比效果测试结果，其中(a):赤子爱胜蝴，(b):壮伟环毛蚓。有机基料比 2% (A) ；5% (B) ；10% (C) ；15% (D) ；20% (E) ；30% (F) ；40% (G) ；60% (H) ；80%(I) ；100% (J),n=3。图4为各阶段不同蚯蚓处理中乙醇提取态PCP浓度，CK2-自然土壤，TH-自然土壤+自然堆肥，T12-自然土壤+自然堆肥+壮尾环毛蚓，T13-自然土壤+自然堆肥+赤子爱胜蚓；不同小写字母表示同一时间不同处理土壤乙醇提取态PCP差异显著(Duncan法，P=0. 05)。图5为培养42天时不同蚯蚓处理下土壤水提态PCP浓度，CK2-自然土壤，Tl I-自然土壤+自然堆肥，T12-自然土壤+自然堆肥+壮尾环毛蚓，T13-自然土壤+自然堆肥+ 赤子爱胜蚓；不同小写字母表示同一时间不同处理土壤水提态PCP差异显著(Duncan法，P=0. 05)。图6为培养42天时不同蚯蚓处理下土壤腐殖质固定态PCP浓度，C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蚯蚓协同微生物降解土壤PCP残留的修复方法，其特征在于将赤子爱胜蚓和/或壮伟环毛蚓投放到被污染土壤中，同时投放已经发酵的鸡粪和/或牛粪，并使鸡粪和/或牛粪与土壤充分混合均匀；每隔三个月再次投放已经发酵的鸡粪和/或牛粪。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李永涛，蔺中，蔡燕飞，李晓敏，孙礼勇，陈昊，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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