復(fù)合微生物菌劑對石油污染土壤修復(fù)過程中土壤理化性質(zhì)的多元分析

1、復(fù)合微生物菌劑對石油污染土壤復(fù)合微生物菌劑對石油污染土壤修復(fù)過程中土壤理化性質(zhì)的多元修復(fù)過程中土壤理化性質(zhì)的多元分析分析答答 辯辯 人：人： 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 論文結(jié)構(gòu)論文結(jié)構(gòu) 研究目的及意義研究方法土壤環(huán)境因子PCA分析及結(jié)論研究目的及意義研究目的及意義 石油是人類生產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展所必需的礦產(chǎn)資源，但由石油是人類生產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展所必需的礦產(chǎn)資源，但由于開采和使用給環(huán)境造成了一定的危害。石油類污染物在于開采和使用給環(huán)境造成了一定的危害。石油類污染物在土壤中遷移轉(zhuǎn)化，改變了土壤的土壤中遷移轉(zhuǎn)化，改變了土壤的pHpH、有機(jī)質(zhì)、含水率、生、有機(jī)質(zhì)、含水率、生物群落結(jié)構(gòu)、土壤酶活性和孔隙度等。

2、還會影響植物的光物群落結(jié)構(gòu)、土壤酶活性和孔隙度等。還會影響植物的光合作用。石油烴含有多環(huán)芳烴、笨系物等多種有毒物質(zhì)的合作用。石油烴含有多環(huán)芳烴、笨系物等多種有毒物質(zhì)的石油化工產(chǎn)品進(jìn)入土壤石油化工產(chǎn)品進(jìn)入土壤- -植物系統(tǒng)后發(fā)生遷移，通過食物植物系統(tǒng)后發(fā)生遷移，通過食物鏈危害人類健康。鏈危害人類健康。 供試樣地的選擇供試樣地的選擇 原位修復(fù)樣地位于甘肅省慶陽市長慶油田第二煉油廠原位修復(fù)樣地位于甘肅省慶陽市長慶油田第二煉油廠 (東經(jīng)東經(jīng)1074129，北緯北緯355949) ，試驗深度為，試驗深度為0 cm-20 cm，土壤濕容重為，土壤濕容重為1.7680.27g/cm3，自然含水，自然含水量為

3、量為8.940.18%，pH 為為8.710.25；經(jīng)實驗測得供試；經(jīng)實驗測得供試石油污染土壤的初始含油量高達(dá)石油污染土壤的初始含油量高達(dá)1.99% (即即 19894.57204.17 mgkg-1)，遠(yuǎn)高于國家農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的臨，遠(yuǎn)高于國家農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的臨界值界值500 mgkg-1。菌種的選擇及菌劑的制備：菌種的選擇及菌劑的制備：土著石油降解菌為：土著石油降解菌為：假單胞菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬、微球菌屬、線菌屬、鞘氨醇單胞線菌屬、鞘氨醇單胞菌屬、假單胞菌屬菌屬、假單胞菌屬單一菌劑為：綠膿桿菌單一菌劑為：綠膿桿菌 菌種接于菌種接于100ml種子培種子培養(yǎng)基中培養(yǎng)養(yǎng)基中培養(yǎng)24h轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)入1000m

4、l種子培養(yǎng)基中種子培養(yǎng)基中培養(yǎng)培養(yǎng)24h 將各菌劑培將各菌劑培養(yǎng)液轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)養(yǎng)液轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵酵20h實驗場地設(shè)置實驗場地設(shè)置本實驗設(shè)立本實驗設(shè)立2個實驗區(qū)和個實驗區(qū)和1個空白區(qū)，每個區(qū)域呈正個空白區(qū)，每個區(qū)域呈正方形（方形（1.5m1.5m） 1號實驗區(qū)為單一菌劑修復(fù)區(qū)號實驗區(qū)為單一菌劑修復(fù)區(qū) 2實驗號區(qū)為復(fù)合菌劑聯(lián)合修復(fù)區(qū)實驗號區(qū)為復(fù)合菌劑聯(lián)合修復(fù)區(qū) 3號區(qū)不做任何處理號區(qū)不做任何處理 （每組設(shè)（每組設(shè)3各平行組）各平行組）土壤理化性質(zhì)的測定及方法：土壤理化性質(zhì)的測定及方法：（1）土壤中石油烴含量的測定）土壤中石油烴含量的測定-超聲紫外法超聲紫外法（2）土壤中有機(jī)質(zhì)含量的測定）土壤中

5、有機(jī)質(zhì)含量的測定-重鉻酸鉀容量法重鉻酸鉀容量法（3）土壤）土壤pH的測定的測定-電位計法電位計法（4）土壤含鹽率的測定）土壤含鹽率的測定-質(zhì)量法質(zhì)量法（5）土壤中速效鉀含量的測定）土壤中速效鉀含量的測定-火焰光度計法火焰光度計法（6）土壤中堿解氮含量的測定）土壤中堿解氮含量的測定-堿解擴(kuò)散法堿解擴(kuò)散法（7）土壤中速效磷含量的測定）土壤中速效磷含量的測定-碳酸氫鈉浸提法碳酸氫鈉浸提法修復(fù)過程中油污土壤理化性質(zhì)的測定結(jié)果修復(fù)過程中油污土壤理化性質(zhì)的測定結(jié)果修復(fù)天數(shù)修復(fù)天數(shù)remediation duration (d)處理方式處理方式The experimental approach石油烴含量石油

6、烴含量TPHs content/ (mgkg-1)有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì) Organic matter content / (gkg-1)pH含鹽率含鹽率 Salt rate/ (%)速效鉀速效鉀 Available K (gkg-1)堿解氮堿解氮 Available N (gkg-1)速效磷速效磷 Available P (gkg-1)39d無處理無處理19252.33 164.48 a216.03 9051 ab8.72 0.13 a0.94 0.01 a0.31 0.03 ab0.51 0.03 ab0.57 0.03 a單一菌劑單一菌劑 17402.82 105.31 b196.83 6.89

7、cd8.24 0.04 c0.79 0.01 b0.53 0.06 c0.68 0.02 bcd0.66 0.02 bc復(fù)合微生物菌劑復(fù)合微生物菌劑16419.52 153.87 cd193.94 3.34 cd8.03 0.02 de0.71 0.01 c0.71 0.01 d0.72 0.02 de0.72 0.01 de83d無處理無處理19196.41 84.06 a242.23 4.77 a8.72 0.01 a0.91 0.02 a0.24 0.02 a0.53 0.04 ab0.55 0.03 a單一菌劑單一菌劑13811.03 115.07 c184.09 2.17 d8.13

8、 0.03 cd0.74 0.03 bc0.55 0.08 c0.65 0.02 bc0.69 0.03 cde復(fù)合微生物菌劑復(fù)合微生物菌劑10650.81 147.91 d167.61 3.18 e8.04 0.02 de0.62 0.02 d0.74 0.01 d0.77 0.05 de0.75 0.02 e119d無處理無處理19178.35 71.67 a204.81 6.81 bc8.75 0.04 b0.92 0.02 a0.34 0.02 ab0.44 0.02 a0.610.02 ab單一菌劑單一菌劑 13233.21 121.67 de149.82 6.93 f8.02 0.

9、02 de0.62 0.02 d0.76 0.05 d0.86 0.02 e0.74 0.03 de復(fù)合微生物菌劑復(fù)合微生物菌劑9657.96 101.51 e109.81 1.56 g7.98 0.03 de0.39 0.01 f0.91 0.01 e1.05 0.05 f0.91 0.02 f147d無處理無處理19055.04 79.52 a203.27 3.58 bc8.71 0.06 bc0.88 0.01 a0.37 0.03b0.46 0.05 a0.63 0.02 ab單一菌劑單一菌劑10870.59 262.04 f142.98 3.25 f7.89 0.07 f0.45 0

10、.04 e0.89 0.01 e0.78 0.16 e0.85 0.02 f復(fù)合微生物菌劑復(fù)合微生物菌劑8159.71 197.93 g112.18 5.38 g7.87 0.08 g0.36 0.01 f0.99 0.04 e1.06 0.05 f1.07 0.05g原位修復(fù)過程中油污土壤環(huán)境因子原位修復(fù)過程中油污土壤環(huán)境因子PCA排序圖排序圖 多元分析表明多元分析表明PC軸上出現(xiàn)明顯的分布差異軸上出現(xiàn)明顯的分布差異 從單一菌劑修復(fù)組來看，依據(jù)相對位置可劃分為從單一菌劑修復(fù)組來看，依據(jù)相對位置可劃分為2個個類群類群: 類群代表了修復(fù)過程中土壤理化因子分類群代表了修復(fù)過程中土壤理化因子分布情況

11、；類群布情況；類群B則反映了土壤污染狀況。則反映了土壤污染狀況。從復(fù)合菌劑修復(fù)組來看，可將從復(fù)合菌劑修復(fù)組來看，可將9種土壤環(huán)境因子在劃種土壤環(huán)境因子在劃分為分為4個類群個類群: 類群類群A代表修復(fù)過程中土壤理化因代表修復(fù)過程中土壤理化因子分布情況；類群子分布情況；類群B為降雨量對修復(fù)過程的影響；為降雨量對修復(fù)過程的影響；類群類群C代表季節(jié)溫差對修復(fù)過程的影響；而類群代表季節(jié)溫差對修復(fù)過程的影響；而類群D反映了土壤污染狀況。反映了土壤污染狀況。 兩組處理在原位修復(fù)過程中土壤環(huán)境因子主成分載荷因子兩組處理在原位修復(fù)過程中土壤環(huán)境因子主成分載荷因子土壤環(huán)境因子土壤環(huán)境因子單一菌劑修復(fù)組單一菌劑修復(fù)

12、組土壤環(huán)境因子土壤環(huán)境因子復(fù)合菌劑聯(lián)合修復(fù)組復(fù)合菌劑聯(lián)合修復(fù)組PC1PC2PC1PC2速效磷速效磷0.90*0.42有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)-0.88*-0.46含鹽率含鹽率-0.59*-0.48堿解氮堿解氮0.83*0.55*石油烴石油烴-0.68*-0.51*降雨量降雨量0.81*0.31速效鉀速效鉀0.80*0.58*速效磷速效磷0.81*0.53*pH-0.72*-0.54*含鹽率含鹽率-0.79*-0.62*氣溫氣溫0.73*0.56*速效鉀速效鉀0.84* 0.46有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)-0.79*-0.69*石油烴石油烴-0.70*-0.66*降雨量降雨量0.240.83*pH-0.39-0.90*堿

13、解氮堿解氮0.490.97*氣溫氣溫0.52*0.85*單一菌劑修復(fù)組單一菌劑修復(fù)組 與與PC1相關(guān)性較高的環(huán)境因子有相關(guān)性較高的環(huán)境因子有6種，呈正相關(guān)關(guān)種，呈正相關(guān)關(guān)系的依次為：土壤速效磷、速效鉀和日氣溫；呈系的依次為：土壤速效磷、速效鉀和日氣溫；呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的依次為：土壤有機(jī)質(zhì)、負(fù)相關(guān)關(guān)系的依次為：土壤有機(jī)質(zhì)、pH、石油烴、石油烴含量和含鹽率。與含量和含鹽率。與PC2相關(guān)性較高的環(huán)境因子只相關(guān)性較高的環(huán)境因子只有有7種，呈正相關(guān)關(guān)系的依次為：土壤堿解氮、降種，呈正相關(guān)關(guān)系的依次為：土壤堿解氮、降雨量、速效鉀和日氣溫；呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的依次為：雨量、速效鉀和日氣溫；呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的依次為：土壤有

14、機(jī)質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì)、pH和石油烴含量和石油烴含量。 復(fù)合菌劑修復(fù)組復(fù)合菌劑修復(fù)組 與與PC1相關(guān)性較高的環(huán)境因子有相關(guān)性較高的環(huán)境因子有8種，呈正相關(guān)關(guān)種，呈正相關(guān)關(guān)系的依次為：土壤堿解氮、降雨量、速效磷、日系的依次為：土壤堿解氮、降雨量、速效磷、日氣溫和速效鉀；呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的依次為：土壤有氣溫和速效鉀；呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的依次為：土壤有機(jī)質(zhì)、含鹽率和石油烴含量。與機(jī)質(zhì)、含鹽率和石油烴含量。與PC2相關(guān)性較高相關(guān)性較高的環(huán)境因子只有的環(huán)境因子只有7種，呈正相關(guān)關(guān)系的依次為：日種，呈正相關(guān)關(guān)系的依次為：日氣溫、土壤堿解氮和速效磷；呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的依氣溫、土壤堿解氮和速效磷；呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的依次為：土壤次為：土壤pH、石油烴含量、含鹽率及有機(jī)質(zhì)。、石油烴