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        菌根在土壤污染修復(fù)方面的研究

        2016-11-23 08:30:09王遠(yuǎn)蘭六盤水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系貴州六盤水553000
        化工管理 2016年10期
        關(guān)鍵詞:六盤水菌根真菌

        王遠(yuǎn)蘭(六盤水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系, 貴州 六盤水 553000)

        菌根在土壤污染修復(fù)方面的研究

        王遠(yuǎn)蘭(六盤水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系, 貴州 六盤水 553000)

        菌根是植物根系與茵根真茵形成的共生體,能有效促進(jìn)污染物的降解和轉(zhuǎn)化,使污染環(huán)境得以修復(fù)。本文主要闡述了菌根對多環(huán)芳烴(PAHs)、農(nóng)藥、重金屬等污染過的土壤的作用,旨在說明菌根修復(fù)也是生物修復(fù)的重要方面之一,有很好的發(fā)展前景,可以為了解菌根的作用及運(yùn)用茵根修復(fù)土壤技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。

        菌根;土壤污染;修復(fù);生態(tài)系統(tǒng)

        1 真菌形成的菌根對土壤污染物的修復(fù)

        1.1 真菌形成的菌根對農(nóng)藥污染土壤的修復(fù)

        化學(xué)農(nóng)藥的種類繁多,目前大量使用的農(nóng)藥約50余種,可以分為殺蟲劑、殺菌劑、殺螨劑、除草劑、殺線蟲劑及殺鼠劑等。主要含有有機(jī)氯類、有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類、苯氧羧酸類、苯酰胺類、甲胺磷等。其中酚、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、甲烷、油類等也是環(huán)境中常見的有機(jī)污染物。菌根真菌對農(nóng)藥降解研究表明,菌根真菌不僅能夠降解農(nóng)藥,而且可以提高植物的耐藥性及對養(yǎng)分的吸收。實(shí)驗(yàn)中,21種外生菌根中只有1種不能降解PAHs,一半以上的都可降解多環(huán)芳烴PAHs。

        1.2 真菌形成的菌根對重金屬污染土壤的修復(fù)

        人們已經(jīng)從物理吸附、化學(xué)降解、生物修復(fù)及植物吸收等多種角度對重金屬污染進(jìn)行研究,其大多方法沒有將重金屬從環(huán)境中分離出來,而是轉(zhuǎn)化成另一種形式,使其毒性變低。在自然環(huán)境中處于特殊位置的菌根引起人們的關(guān)注。

        研究發(fā)現(xiàn)菌根除了可以顯著增加植物對礦質(zhì)養(yǎng)分、水分的吸收,從而促進(jìn)植物生長,增強(qiáng)植物抵抗逆境的能力外,還可以減少重金屬離子在土壤中擴(kuò)散距離,將其在細(xì)胞內(nèi)、外累積或沉淀、轉(zhuǎn)化,從而影響重金屬對植物的有效性及在植物體內(nèi)含量和分布及對植物的毒害。

        Joner等研究發(fā)現(xiàn),生長在工業(yè)污染土壤中的菌根植物含有更多的重金屬元素,例如Zn、Cd、Cu、Pb等。這是因?yàn)?,植物接種了真菌之后形成菌根,菌根能促進(jìn)植物對重金屬離子的吸收以及儲(chǔ)存,這樣就轉(zhuǎn)移土壤重金屬污染物,從而加快土壤中重金屬元素生物提取的速度。這一發(fā)現(xiàn)能夠應(yīng)用到礦山的復(fù)墾綠化和超積累植物提取污染土壤中的重金屬等方面。其次,接種真菌形成的菌根還能改變植物根際的環(huán)境條件,使重金屬離子形態(tài)發(fā)生變化,加強(qiáng)宿主植物對重金屬污染的抗性。

        2 菌根對生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的作用

        真菌形成的菌根是生態(tài)系統(tǒng)的組成部分,它的存在和多樣性也會(huì)影響植物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能 (van der Heijden et al.1998)。那么在生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)過程中,真菌形成的菌根也是我們值得注意的因素。

        菌根對生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的作用主要表現(xiàn)在以下幾方面:

        ①影響植物營養(yǎng)吸收。這個(gè)影響主要是積極的,即真菌與植物根系形成菌根之后,可以促進(jìn)植物的影響吸收,加快其生長。

        ②改善礦山植被成活率。有研究發(fā)現(xiàn)在礦渣上生長的植物與真菌形成的菌根間有互生關(guān)系,有菌根的植物更容易在如礦山這樣的斜坡地種植。

        ③提高特定植物競爭力。菌根的形成不僅能改善植物對營養(yǎng)的吸收,也可以提高植物對一些病害(如根系病害)及逆境(干旱、溫度的驟變等)的抵抗能力。

        ④改善土壤基質(zhì)結(jié)構(gòu)肥力。有研究認(rèn)為,菌根中的部分菌根,如叢植菌根及根外菌絲的菌絲網(wǎng)絡(luò)可以通過其物理作用以及分泌酸性和多糖類物質(zhì),促進(jìn)土壤的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的形成,從而促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成[1]。

        3 結(jié)語

        綜上所述,菌根對植物營養(yǎng)吸收有積極的影響,提高宿主植物多方面的抗逆能力,降解石油和多種農(nóng)藥,緩解重金屬及改善基質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定群落生態(tài)系統(tǒng),這些作用有力支持了菌根在處理環(huán)境污染物,恢復(fù)物種多樣性的植被和修復(fù)礦區(qū)生態(tài)平衡的重要作用。本文從有機(jī)污染物、無機(jī)污染物及生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)三個(gè)角度概述菌根對環(huán)境修復(fù)的作用,總結(jié)了菌根降解污染物的機(jī)理及研究進(jìn)展?fàn)顩r。但是,在實(shí)際應(yīng)用出現(xiàn)了很多問題:①由于污染物組成較為復(fù)雜且難易降解等特性,加之現(xiàn)今研究的菌種又處于單一的狀態(tài),因此難以持久維持修復(fù)的效果;②污染物濃度過高會(huì)嚴(yán)重影響菌根真菌生長、共生體形成、菌絲形成及侵染率。

        [1]石偉琦.叢枝菌根真菌對內(nèi)蒙古草原大針茅群落的影響生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)[J].2010,19(2):344-349.

        王遠(yuǎn)蘭(1986- ),女,土家族,貴州思南,碩士,六盤水師范學(xué)院,環(huán)境工程微生物。

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