辛鑫，劉家女

（南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300350）

鼠李糖脂-混合降解菌強(qiáng)化三角梅去除土壤中對硫磷

辛鑫，劉家女*

（南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300350）

在溫室盆栽條件下，通過單獨(dú)或聯(lián)合添加生物表面活性劑鼠李糖脂（RH）和接種混合降解菌（DB），研究了生物表面活性劑-微生物對三角梅修復(fù)對硫磷污染土壤的強(qiáng)化效果。結(jié)果表明，添加鼠李糖脂和接種混合降解菌可以促進(jìn)三角梅的生長，特別是對植物根部促進(jìn)作用顯著（P＜0.05），而種植三角梅使土壤中對硫磷的去除率提高了1.6倍。添加鼠李糖脂、接種混合降解菌可以促進(jìn)三角梅對土壤中對硫磷的去除，50 d后去除率分別達(dá)到73.01%和77.13%，高于對照組（63.23%）；兩者的聯(lián)合作用使土壤中對硫磷的去除率達(dá)到91.96%。三角梅從土壤中吸收的對硫磷主要積累于根部，對照組中三角梅地上部、根部對硫磷的積累量分別達(dá)到153.59、289.57μg·g-1，添加鼠李糖脂、接種混合降解菌顯著降低了三角梅體內(nèi)的對硫磷積累量（P＜0.05）。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，三角梅的存在顯著提高了土壤脲酶、過氧化氫酶和堿性磷酸酶活性（P＜0.05），添加鼠李糖脂和接種混合降解菌可以在不同程度上提高土壤中酶的活性。

對硫磷；污染土壤；三角梅；鼠李糖脂；混合降解菌

有機(jī)磷農(nóng)藥為糧食增產(chǎn)、防治疾病傳播做出了巨大貢獻(xiàn)。然而，有機(jī)磷農(nóng)藥的大量生產(chǎn)和不規(guī)范使用也引起了一系列環(huán)境問題。農(nóng)藥的利用率只有10%～20%，除部分被植物吸收或逸入大氣外，大部分農(nóng)藥最終進(jìn)入土壤[1]。寧夏枸杞主要產(chǎn)區(qū)中寧縣[2]、浙江省商品竹林[3]、河南省典型農(nóng)業(yè)區(qū)域[4]、福州菜地[5]等土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留分析結(jié)果表明，部分地區(qū)有機(jī)磷農(nóng)藥檢出率較高。雖然對硫磷、甲基對硫磷等高毒有機(jī)磷農(nóng)藥自2007年已全面禁用，但土壤中此類農(nóng)藥殘留現(xiàn)象不容忽視。殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥不僅會(huì)影響土壤的正常結(jié)構(gòu)和功能，降低土壤的正常生產(chǎn)能力，同時(shí)嚴(yán)重危害人類健康[6]。有機(jī)磷農(nóng)藥主要通過抑制乙酰膽堿酯酶的功能使人等非靶標(biāo)生物產(chǎn)生瞳孔收縮、肌肉痙攣、昏厥甚至死亡等急性中毒癥狀[7-8]。有機(jī)磷農(nóng)藥污染土壤的治理是關(guān)系人類健康和發(fā)展的熱點(diǎn)問題。

利用植物或微生物輔以環(huán)境友好型強(qiáng)化技術(shù)來積累和降解土壤中污染物近年來廣受關(guān)注[9-10]。研究表明，紫茉莉科花卉植物紫茉莉?qū)χ亟饘貱d、石油烴以及人工合成有機(jī)物麝香具有較強(qiáng)的耐性和降解性[11-13]，與其同屬的花卉植物三角梅對重金屬Cd具有較強(qiáng)的耐性和積累性[14]，為研究三角梅對土壤中對硫磷的耐性和降解性提供了有利基礎(chǔ)。但是，由于土壤中對硫磷生物可利用性較低、降解菌缺乏，單一的植物修復(fù)對污染土壤的修復(fù)效率難以達(dá)到預(yù)期效果。研究表明，在植物修復(fù)的同時(shí)向土壤中接種專性降解菌，可以促進(jìn)有機(jī)污染物的降解[15-16]，約氏不動(dòng)桿菌（Acinetobacter johnsonii）和環(huán)狀芽孢桿菌（Bacillus circulans）均具有降解對硫磷、馬拉硫磷的特性[17-18]。生物表面活性劑不僅具有表面活性劑的性質(zhì)，而且具有低毒性、可降解性和環(huán)境相容性，具有很好的應(yīng)用前景。鼠李糖脂作為目前應(yīng)用最為廣泛的生物表面活性劑，對土壤中的多種有機(jī)污染物包括殺蟲劑、石油烴等[19-20]具有增溶效果，可以提高有機(jī)物的生物（植物/微生物）可利用性和降解速率。盡管鼠李糖脂在污染土壤修復(fù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，但是目前關(guān)于鼠李糖脂強(qiáng)化植物-微生物聯(lián)合修復(fù)對硫磷污染土壤的研究鮮見報(bào)道。因此，本研究選取花卉植物三角梅作為修復(fù)植物材料，同時(shí)利用鼠李糖脂-混合降解菌的聯(lián)合作用強(qiáng)化三角梅去除土壤中對硫磷。

目前，大多數(shù)研究主要是通過人為添加農(nóng)藥模擬污染土壤，鑒于新添加農(nóng)藥與實(shí)際污染土壤中殘留農(nóng)藥的活性通常存在差異，本研究以天津地區(qū)原主要生產(chǎn)有機(jī)磷農(nóng)藥廠廠址的土壤為研究對象，探討鼠李糖脂-混合降解菌聯(lián)合作用對三角梅去除土壤中對硫磷的強(qiáng)化效果及其與土壤酶活性的關(guān)系，以期為農(nóng)藥污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試植物

三角梅（Bougainvillea spectabilis Willd），紫茉莉科、葉子花屬藤狀灌木。三角梅幼苗購自福建漳州。

1.1.2 供試土壤

土樣采自原天津農(nóng)藥股份有限公司所在地，采集的土壤自然風(fēng)干后壓碎，去除礫石和動(dòng)植物殘?bào)w，然后過2mm不銹鋼篩，充分混勻，供盆栽試驗(yàn)使用。供試土壤的對硫磷本底值為688mg·kg-1。

1.1.3 供試生物表面活性劑

鼠李糖脂（Rhamnolipids），純度99%，購自天津鼎國生物技術(shù)有限責(zé)任公司。

1.1.4 供試混合降解菌

環(huán)狀芽孢桿菌和約氏不動(dòng)桿菌購自中國科學(xué)院微生物研究所。真空冷凍干燥菌種于營養(yǎng)肉汁瓊脂培養(yǎng)基中恢復(fù)培養(yǎng)，取培養(yǎng)后的環(huán)狀芽孢桿菌和約氏不動(dòng)桿菌按1∶1比例配成混合菌劑。

1.1.5 試劑

丙酮、二氯甲烷、正己烷、無水乙醇均為分析純。土壤脲酶、堿性磷酸酶、過氧化氫酶活性測試盒購自北京華夏遠(yuǎn)洋科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理組，分別是：①只種植三角梅（CK）；②種植三角梅，添加鼠李糖脂（RH）；③種植三角梅，接種混合降解菌（DB）；④種植三角梅，添加鼠李糖脂和接種混合降解菌（RH+DB）。與各處理組相對應(yīng)，設(shè)置4個(gè)無植物對照組，各處理重復(fù)3次。為反映植物的正常生長狀況，同時(shí)設(shè)置1個(gè)無污染土壤的植物對照組。試驗(yàn)采用底部有孔的塑料盆（上口直徑16.5 cm，下口直徑13 cm，高15 cm），混合降解菌按10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）用量與土壤混合均勻，接菌量為1.0×108CFU·g-1土壤，鼠李糖脂按50mg·kg-1與土壤混合均勻裝盆，每盆裝土500 g。選取生長一致的三角梅幼苗分別移栽入各盆中，每盆1株苗。盆栽試驗(yàn)在玻璃溫室中進(jìn)行，為了使其在自然狀況下生長，不施底肥，根據(jù)盆中土壤缺水情況，不定期澆水，使土壤含水量保持在田間持水量的80%左右。為防止污染物淋溶滲漏損失，在盆下放置塑料托盤并將滲漏液倒回盆中。50 d后結(jié)束培養(yǎng)，收集植物樣，供生物量測定和對硫磷含量分析使用。收集土樣并分成兩份，一份冷凍干燥，供對硫磷含量分析使用，另一份于4℃保存，供土壤中酶活性的測定。

1.3 分析方法

1.3.1 植物生物量測定

收獲的植物樣品，首先用自來水充分沖洗以去除粘附于植物樣品上的泥土和污物，然后再用去離子水沖洗，用濾紙吸干植物表面水分。將收獲的植物樣分成地上部和根部，冷凍干燥至恒重，分別用電子天平稱量其干重。

1.3.2 植物根際土的采集

根際土的采集用抖根法。收獲植物時(shí)，用剪刀將花盆剪開，得到帶完整根系的土塊，輕輕抖掉多余土，緊附在根系表面不易被抖下的視為根際土壤，用小毛刷將沾附在根上的土輕輕刷下裝入自封袋。

1.3.3 對硫磷的提取與測定

土壤和植物中對硫磷提取參照文獻(xiàn)[21]的預(yù)處理方法，定量稱取粉碎后的土樣2 g、植物樣0.5 g，加二氯甲烷提取液15mL，微波萃取10min，溫度100℃，提取液經(jīng)過裝有無水硫酸鈉的漏斗過濾，濾液過硅膠柱粗分后再用0.45μm有機(jī)濾膜除去微粒雜質(zhì)，最后濾液氮吹至近干，以二氯甲烷定容至2mL，用GCMS測定對硫磷含量。

色譜條件：采用色譜柱DB-5MS（30 m×0.25 mm，0.25μm）；載氣He（99.999%）；進(jìn)樣量1μL；進(jìn)樣口溫度250℃；不分流近樣；流速1.0mL·min-1。程序升溫：60℃·min-1，保持1min；以30℃·min-1升溫至180℃，保持0min；再以15℃·min-1升溫至285℃，保持4min。

質(zhì)譜條件：電子轟擊EI離子源；電子能量70 eV；離子源溫度250℃；四極桿溫度150℃；接口溫度280℃；EM電壓1510 V；采樣選擇離子監(jiān)測（SIM）模式；溶劑延遲4.5min；自動(dòng)調(diào)諧；NIST08譜庫檢索。

1.3.4 土壤中酶活性的測定

土壤脲酶用靛酚藍(lán)比色法測定，活性以每天每克土樣中產(chǎn)生NH3-N的量表示；過氧化氫酶用紫外分光光度法測定，活性以每小時(shí)每克土樣催化降解H2O2的量表示；堿性磷酸酶用磷酸苯二鈉比色法測定，活性以每天每克土壤釋放酚的量表示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 16.0對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，差異顯著性采用Duncan多重分析法，顯著性水平為0.05。采用Origin 9制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同強(qiáng)化處理下三角梅的生物量變化

不同處理中三角梅的生物量變化如圖1所示。與無污染土壤相比，對照組（CK）中三角梅的生物量并沒有產(chǎn)生顯著差異（P＞0.05）。4個(gè)植物組中三角梅的生物量順序?yàn)椋篊K＜鼠李糖脂強(qiáng)化處理（RH）＜混合降解菌強(qiáng)化處理（DB）＜鼠李糖脂+混合降解菌強(qiáng)化處理（RH+DB）。對于三角梅地上部生物量，RH、DB、RH+ DB處理組比CK分別提高了22%、37%、50%，但RH 與CK處理并沒有顯著差異（P＞0.05）。對于三角梅根部生物量，各處理間差異顯著，RH、DB、RH+DB處理均使三角梅根部生物量顯著提高，分別提高了29%、41%、69%。各處理組對三角梅根部生長的促進(jìn)作用均強(qiáng)于地上部。對于三角梅總生物量，RH、DB、RH+ DB處理使總生物量顯著提高，比CK分別提高23%、37%、52%，接種混合降解菌對三角梅生長的促進(jìn)作用強(qiáng)于添加鼠李糖脂，鼠李糖脂與混合降解菌的聯(lián)合作用對三角梅生長的促進(jìn)作用最為顯著。

2.2 不同強(qiáng)化處理下土壤中對硫磷的去除率

圖1 不同強(qiáng)化處理下三角梅的生物量Figure 1 Biomassof Bougainvillea spectabilis in different enhancement treatments

培養(yǎng)50 d后，不同處理土壤中對硫磷的去除率如圖2所示。對于無植物組，添加RH使土壤中對硫磷的去除率比CK提高56.07%，DB處理比CK高了1.75倍，RH+DB聯(lián)合強(qiáng)化效果最好，使土壤中對硫磷的去除率提高了1.96倍，說明鼠李糖脂和混合降解菌的強(qiáng)化效果優(yōu)于單一處理。對于植物組，RH、DB處理使土壤中對硫磷的去除率分別提高15.48%和22%，RH+DB聯(lián)合作用對土壤中對硫磷去除的促進(jìn)作用強(qiáng)于各自單獨(dú)作用，使對硫磷去除率提高了45.44%。與無植物組相比，對應(yīng)的植物組土壤中對硫磷的去除率均顯著提高（P＜0.05），說明通過種植三角梅可以顯著促進(jìn)土壤中對硫磷的去除。在不做任何處理的情況下（CK），土壤中的對硫磷濃度從初始688mg·kg-1降低到523mg·kg-1，去除率達(dá)到23.93%。通過種植三角梅，顯著提高了土壤中對硫磷的去除率，CK中對硫磷的去除率比不種植植物時(shí)提高了1.6倍。

2.3 不同強(qiáng)化處理下三角梅對土壤中對硫磷的吸收

植物體內(nèi)對硫磷的積累量如圖3所示。不同處理組三角梅根部對硫磷積累量均高于地上部，說明三角梅從土壤中吸收的對硫磷主要積累于根部。在不做任何處理的情況下，三角梅地上部和根部對硫磷的積累量分別達(dá)到153.59、289.57μg·g-1，而且植物的生物量并沒有受到明顯的影響。RH、DB處理三角梅體內(nèi)對硫磷積累量顯著降低（P＜0.05），特別是RH+DB聯(lián)合作用時(shí)，三角梅地上部、根部對硫磷含量與CK相比降低了65.22%和60.32%。這可能是因?yàn)槭罄钐侵c混合降解菌聯(lián)合作用加速了土壤中對硫磷的降解，土壤中對硫磷的濃度遠(yuǎn)低于CK，使三角梅根部從土壤中的吸收量減小。

圖2 不同處理土壤中對硫磷的去除率Figure 2 Removal rate ofparathion in different treatments

圖3 植物體內(nèi)對硫磷積累量Figure 3 Parathion accumulation in plant tissues

2.4 不同強(qiáng)化處理對土壤酶活性的影響

經(jīng)過50 d培養(yǎng)，各處理組土壤中酶的活性變化如圖4所示?？梢钥吹?，三角梅的存在顯著（P＜0.05）提高了土壤脲酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶活性。RH、DB處理可以在不同程度上提高土壤中3種酶的活性，RH+DB聯(lián)合作用效果最好。各處理中脲酶的活性為CK＜RH＜DB＜RH+DB，植物組土壤中脲酶的活性均顯著高于無植物組（P＜0.05）。對于植物組，RH+DB處理對土壤中脲酶活性的提高作用顯著強(qiáng)于DB、RH處理（P＜0.05）。各處理中過氧化氫酶的活性為CK＜RH＜DB＜RH+DB，在植物組中，DB和RH+DB處理顯著提高了土壤中過氧化氫酶的活性（P＜0.05）。在不種植三角梅的情況下，RH+DB聯(lián)合作用同樣可以顯著提高土壤中過氧化氫酶活性。各處理中堿性磷酸酶活性的變化與過氧化氫酶相似，表現(xiàn)為CK＜RH＜DB＜RH+DB。植物組土壤中堿性磷酸酶活性均顯著高于無植物組（P＜0.05）。對于無植物組，RH與CK、DB處理對土壤中堿性磷酸酶活性的影響沒有顯著差異，RH+DB處理顯著提高了土壤中堿性磷酸酶活性（P＜0.05）。

3 討論

本試驗(yàn)各處理組中三角梅在收獲時(shí)從外表看生長狀況良好，無落葉、枯萎等明顯的毒害癥狀，與無污染土壤相比，三角梅的生物量均未顯著降低，說明三角梅對土壤中對硫磷具備一定的耐性。添加鼠李糖脂、接種混合降解菌可以在不同程度上促進(jìn)三角梅的生長，且對根部的促進(jìn)作用最為明顯。本研究中，鼠李糖脂使三角梅地上部、根部的生物量分別提高了22%、29%，促進(jìn)作用顯著。鼠李糖脂不僅可以促進(jìn)三角梅的生長，研究表明，其同樣可以顯著提高紫花苜蓿、黑麥草的生物量，且對植株根部生物量提高作用最為明顯[22-23]。鼠李糖脂促進(jìn)植物生長的機(jī)制主要表現(xiàn)在兩方面[24]：一是表面活性劑改變了細(xì)胞膜的通透性，使植物可以吸收更多養(yǎng)分；二是鼠李糖脂增加了污染物的生物可利用性，從而促進(jìn)了土壤中污染物的生物降解，減少了其對三角梅的毒害作用。接種混合降解菌對三角梅生長的促進(jìn)作用強(qiáng)于添加鼠李糖脂，使三角梅地上部、根部的生物量分別提高了37%、41%。接種混合降解菌可以促進(jìn)土壤中對硫磷的生物降解，并且對三角梅沒有明顯的生長毒性。這表明，可以利用鼠李糖脂與混合降解菌的聯(lián)合作用緩解污染物給植物帶來的負(fù)面影響，增強(qiáng)三角梅的耐性。

圖4 土壤中脲酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶的活性變化Figure 4 The changeofurease，catalase and alkaline phosphatase activities in soil

植物根系與土壤微生物之間的相互作用形成一個(gè)獨(dú)特的微生態(tài)環(huán)境——根際環(huán)境，植物根際與微生物的聯(lián)合代謝是土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥的主要去除途徑之一[25]。本試驗(yàn)中，僅通過種植三角梅就使土壤中對硫磷的去除率比對照組提高了1.6倍，可能是由于三角梅的根系分泌物促進(jìn)了根際微生物生長、活性和多樣性，從而促進(jìn)對硫磷的降解。試驗(yàn)結(jié)果表明，添加鼠李糖脂、接種混合降解菌可以強(qiáng)化對硫磷的根際降解效果。鼠李糖脂對土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥的增溶作用，可以促進(jìn)土壤有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物降解，Mata-Sandoval 等[26]研究了添加鼠李糖脂對微生物降解土壤中蠅毒磷的影響，結(jié)果表明一定濃度的鼠李糖脂可以提高土壤中蠅毒磷的去除率。對硫磷作為疏水性有機(jī)物，鼠李糖脂提高對硫磷的生物可利用性可能體現(xiàn)在兩方面[27]：一是通過形成膠束將吸附在土壤顆粒上的對硫磷轉(zhuǎn)移到水相中，增大與細(xì)胞的接觸面積；二是調(diào)節(jié)微生物細(xì)胞膜表面的疏水性，從而增大細(xì)胞與對硫磷之間的親和力。單獨(dú)種植三角梅時(shí)土壤中對硫磷去除率為51.63%，單獨(dú)接種混合降解菌時(shí)土壤中對硫磷的去除率為55.07%，三角梅和混合降解菌聯(lián)合作用時(shí)土壤中對硫磷去除率為69.98%，可見植物-微生物聯(lián)合作用將更有利于土壤中對硫磷的去除。

研究表明，植物對有機(jī)磷農(nóng)藥的直接吸收是土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥的另一去除途徑，如夏會(huì)龍等[28]報(bào)道的培養(yǎng)液中乙硫磷的消解中鳳眼蓮積累貢獻(xiàn)率為60%。為了探究三角梅直接吸收對土壤中對硫磷去除的貢獻(xiàn)，本試驗(yàn)對三角梅體內(nèi)對硫磷含量進(jìn)行了測定，結(jié)果顯示CK處理中，三角梅地上部、根部對硫磷積累量達(dá)到最大值，分別為153.59、289.57μg·g-1，RH、DB、RH+DB處理均使三角梅體內(nèi)對硫磷含量降低，可能的原因是添加鼠李糖脂、接種混合降解菌可以在短時(shí)間內(nèi)使土壤中對硫磷含量顯著降低，土壤中對硫磷的濃度遠(yuǎn)低于對照組，三角梅根部從土壤中的吸收相應(yīng)減小。相對于土壤中對硫磷去除率而言，對硫磷在三角梅體內(nèi)的積累量較小，三角梅吸收的對硫磷可能在植物體內(nèi)進(jìn)一步被同化、代謝或者隨著蒸騰揮發(fā)轉(zhuǎn)移到大氣中，相關(guān)機(jī)制有待進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

土壤酶在物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量代謝、污染土壤修復(fù)等過程中發(fā)揮著重要作用[29]。土壤中酶活性的變化在一定程度上可以反映土壤中微生物降解有機(jī)污染物的能力。植物的生長能夠顯著地影響土壤的酶活，同時(shí)污染水平的高低也是影響土壤酶活性的關(guān)鍵因素。土壤脲酶作為一種酰胺酶，可水解尿素為氨和二氧化碳，是氮素轉(zhuǎn)化的重要酶類；過氧化氫酶促進(jìn)過氧化氫的分解，能有效防止土壤及生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的過氧化氫對其毒害；磷酸酶是土壤磷素循環(huán)、有機(jī)磷農(nóng)藥降解的重要酶類[30]。三角梅的存在使污染土壤中脲酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶的活性顯著提高，其可能的機(jī)理：一是三角梅根細(xì)胞釋放出胞內(nèi)酶，使總體酶活性表現(xiàn)為增強(qiáng)；二是三角梅根部釋放的有機(jī)物促進(jìn)微生物的生長，進(jìn)而促進(jìn)微生物酶的分泌作用。本實(shí)驗(yàn)中鼠李糖脂與混合降解菌聯(lián)合作用提高土壤中酶活性的效果最為明顯，可能的機(jī)理：一是鼠李糖脂作為表面活性劑促使部分酶分子解吸而表現(xiàn)出更高的活性；二是混合降解菌的使用一定程度上干擾了三角梅根際微生物多樣性，增加了產(chǎn)酶微生物的數(shù)量。各處理酶活的變化與土壤中對硫磷去除率呈正相關(guān)關(guān)系，因此土壤酶活（脲酶、過氧化氫酶和堿性磷酸酶）可以作為指示三角梅去除土壤對硫磷的效應(yīng)標(biāo)志物。

4 結(jié)論

（1）添加鼠李糖脂和接種混合降解菌可以降低對硫磷對三角梅的毒害作用，促進(jìn)三角梅的生長，增加三角梅生物量，其對根部生長的影響大于地上部。

（2）種植三角梅的情況下，添加鼠李糖脂，提高土壤中對硫磷的生物可利用性；接種混合降解菌，增加土壤微生物數(shù)量，兩者都促進(jìn)了土壤中對硫磷的去除。兩者聯(lián)合作用能明顯強(qiáng)化三角梅對土壤中對硫磷的去除效果，去除率最高達(dá)91.96%。

（3）三角梅的存在顯著提高了土壤脲酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶活性，鼠李糖脂與混合降解菌聯(lián)合作用同樣可以顯著提高土壤中酶的活性，其對于土壤對硫磷的去除發(fā)揮重要作用。

[1]盧桂寧,黨志,陶雪琴,等.農(nóng)藥污染土壤的植物修復(fù)研究進(jìn)展[J].土壤通報(bào),2006,37（1）：189-193.

LUGui-ning,DANG Zhi,TAOXue-qin,etal.A review on phytoremediation of pesticide-contaminated soils[J].Chinese Journal of Soil Science,2006,37（1）：189-193.

[2]魏淑花,孫海霞,沈娟.寧夏枸杞產(chǎn)區(qū)土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,25（24）：488-490.

WEIShu-hua,SUN Hai-xia,SHEN Juan.Study on the residues of organophosphorus pesticides in the soil of Chinese wolfberry produce district in Ningxia[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2009,25 （24）：488-490.

[3]郭子武,陳雙林,張剛?cè)A,等.浙江省商品竹林土壤有機(jī)農(nóng)藥污染評價(jià)[J].生態(tài)學(xué)雜志,2008,27（3）：434-438.

GUO Zi-wu,CHEN Shuang-lin,ZHANGGang-hua,et al.Assessment oforganic pesticidespollution of commercialbamboo forestsoils in Zhejiang[J].Chinese JournalofEcology,2008,27（3）：434-438.

[4]申劍,王宣,劉丹,等.河南省典型農(nóng)業(yè)區(qū)域土壤中有機(jī)磷、有機(jī)氯農(nóng)藥污染狀況初探[J].環(huán)境研究與監(jiān)測,2006,19（3）：35-36.

SHEN Jian,WANG Xuan,LIU Dan,et al.Current situation of organochlorine and organophosphoruspesticide pollution in farmland in Henan Province[J].Environmental Study and Monitoring,2006,19（3）：35-36.

[5]王俊,胡進(jìn)鋒,陳峰,等.福州菜地土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留特征及風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2014,33（5）：951-957.

WANG Jun,HU Jin-feng,CHEN Feng,etal.Residuesand risk assessmentoforganophosphoruspesticides in vegetable soils in Fuzhou,China [J].JournalofAgro-EnvironmentScience,2014,33（5）：951-957.

[6]John EM,Shaike JM.Chlorpyrifos：Pollution and remediation[J].EnvironmentalChemistry Letters,2015,13（3）：269-291.

[7]段海明,王開運(yùn),王冕,等.蠟狀芽孢桿菌HY-1降解甲基對硫磷和毒死蜱的影響因素研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2010,29（3）：437-443.

DUAN Hai-ming,WANG Kai-yun,WANG Mian,et al.Degradative characteristicsof Bacillus cereus HY-1 tomethyl-parathion and chlorpyrifos[J].Journal of Agro-Environment Science,2010,29（3）：437-443.

[8]Bradley M,Rutkiewicz J,Mittal K,etal.In ovo exposure to organophosphorous flame retardants：Survival,development,neurochemical,and behavioral changes in white leghorn chickens[J].Neurotoxicology and Teratology,2015,52（PartB）：228-235.

[9]Chirakkara RA,Cameselle C,Reddy KR.Assessing the applicability of phytoremediation of soilswithmixed organic and heavymetal contaminants[J].Reviews in Environmental Science and Bio/Technology,2016, 15（2）：299-326.

[10]Mahar A,Wang P,Ali A,et al.Challenges and opportunities in the phytoremediation ofheavymetals contaminated soils：A review[J].Ecotoxicology and EnvironmentalSafety,2016,126：111-121.

[11]周啟星,劉家女.一種利用紫茉莉花卉植物修復(fù)重金屬污染土壤的方法：中國,CN101049603[P].2007-10-10.

ZHOUQi-xing,LIU Jia-nü.A newmethod to remediate Cd-contamination soilby Mirabilis jalapa L.：China,CN101049603[P].2007-10-10.

[12]Peng SW,Zhou QX,Cai Z,etal.Phytoremediation of petroleum contaminated soils by Mirabilis jalapa L.in a greenhouse plot experiment [J].JournalofHazardousMaterials,2009,168（2/3）：1490-1496.

[13]房曉婷.紫茉莉?qū)︽k-佳樂麝香復(fù)合污染土壤的修復(fù)研究[D].天津：南開大學(xué),2015.

FANG Xiao-ting.Study on phytoremediation of cadmium and galaxolideby Mirabilis jalapa L.[D].Tianjin：NankaiUniversity,2015.

[14]王文靜,劉家女.一種利用三角梅花卉植物修復(fù)重金屬鎘污染土壤的方法：中國,CN104858226A[P].2015-08-26.

WANGWen-jing,LIU Jia-nü.Phytoremediation of Cd contaminated soilsusing Bougainvilleaspectabilis：China,CN104858226A[P].2015-08-26.

[15]Dubey K K,Fulekar M H.Chlorpyrifos bioremediation in Pennisetum rhizosphere by a novel potential degrader Stenotrophomonas maltophilia MHF ENV20[J].World Journal of Microbiology and Biotechnology,2012,28（4）：1715-1725.

[16]Glick B R.Using soil bacteria to facilitate phytoremediation[J]. Biotechnology Advances,2010,28（3）：367-374.

[17]Xie S,Liu JX,Li L,etal.Biodegradation ofmalathion by Acinetobacter johnsonii MA19 and optimization of cometabolism substrates[J]. JournalofEnvironmental Sciences,2009,21（1）：76-82.

[18]彭勝巍,周啟星.持久性有機(jī)污染土壤的植物修復(fù)及其機(jī)理研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)雜志,2008,27（3）：469-475.

PENGSheng-wei,ZHOUQi-xing.Research advances in phytoremediation and itsmechanismsof POPs-contaminated soils[J].Chinese JournalofEcology,2008,27（3）：469-475.

[19]Mata-Sandoval JC,Karns J,Torrents A.Influenceof rhamnolipidsand Triton X-100 on the biodegradation of three pesticides in aqueous phase and soil slurries[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2001,49（7）：3296-3303.

[20]Amani H.Evaluation of biosurfactants and surfactants for crude oil contaminated sandwashing[J].Petroleum Scienceand Technology,2015, 33（5）：510-519.

[21]呂春紅.毛細(xì)管氣相色譜法測定金銀花中敵敵畏、甲基對硫磷和馬拉硫磷的殘留量[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2008,5（10）：32-33.

LüChun-hong.Determination of the residue of dichlorovos,methyl parathion andmalathion in Flos lonicerae by capillary gas chromatography[J].ChinaMedicalHerald,2008,5（10）：32-33.

[22]張晶,林先貴,李烜楨,等.菇渣和鼠李糖脂聯(lián)合強(qiáng)化苜蓿修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤[J].環(huán)境科學(xué),2010,31（10）：2431-2438.

ZHANG Jing,LIN Xian-gui,LIXuan-zhen,etal.Interactive effectof spentmushroom compostand rhamnolipids toenhance theeffeciency of alfalfa remediation of aged PAHs contaminated soil[J].Environmental Science,2010,31（10）：2431-2438.

[23]Zhu L Z,Zhang M,Effect of rhamnolipids on the uptake of PAHs by ryegrass[J].EnvironmentalPollution,2008,156（1）：46-52.

[24]王冬梅,陳麗華,周立輝,等.鼠李糖脂對微生物菌劑降解石油的影響[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2013,7（10）：4121-4126.

WANG Dong-mei,CHEN Li-hua,ZHOU Li-hui,et al.Effects of rhamnolipid on petroleum degradation of compound microbial inoculant[J].Chinese Journal of Environmental Engineering,2013,7（10）：4121-4126.

[25]張偉,張忠明,王進(jìn)軍,等.有機(jī)農(nóng)藥污染的植物修復(fù)研究進(jìn)展[J].農(nóng)藥,2007,46（4）：217-226.

ZHANGWei,ZHANG Zhong-ming,WANG Jin-jun,etal.Progress in research and application of phytoremediation for organic pesticides[J]. Agrochemicals,2007,46（4）：217-226.

[26]Mata-Sandoval JC,Karns J,Torrents A.Influenceof rhamnolipidsand Triton X-100 on the desorption of pesticides from soils[J].EnvironmentalScience&Technology,2002,36（21）：4669-4675.

[27]姜萍萍,郭楚玲,黨志,等.鼠李糖脂與疏水底物及其降解菌的相互作用[J].環(huán)境科學(xué),2011,32（7）：2144-2151.

JIANGPing-ping,GUOChu-ling,DANG Zhi,etal.Interrelationships of rhamnolipids,hydrophobic substrate and degrading bacteria[J].Environmental Science,2011,32（7）：2144-2151.

[28]夏會(huì)龍,吳良?xì)g,陶勤南.鳳眼蓮植物修復(fù)幾種農(nóng)藥的效應(yīng)[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版）,2002,28（2）：49-52.

XIA Hui-long,WU Liang-huan,TAO Qin-nan.Phytoremediation of some pesticides by water hyacinth（Eichhornia crassipes Solms）[J]. Journalof Zhejiang University（Agricultureand Life Science）,2002,28 （2）：49-52.

[29]Liu R,Dai Y,Sun L.Effect of rhizosphere enzymes on phytoremediation in PAH-contaminated soil using five plant species[J].PloSOne, 2015,10（3）:1-14.

[30]傅麗君,楊文金.4種農(nóng)藥對枇杷園土壤磷酸酶活性及微生物呼吸的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2007,15（6）：113-116.

FU Li-jun,YANGWen-jin.Effects of pesticides on soil phosphatase activity and respiration of soil microorganisms in loquat orchard[J]. Chinese Journalof Eco-Agriculture,2007,15（6）：113-116.

Interaction of rhamnolipids-m ixed degrading bacteria to enhance removal of parathion from contam inated soilsw ith Bougainvillea speetabilis

XINXin,LIU Jia-nü*
（College of EnvironmentalScience and Engineering,NankaiUniversity,Tianjin 300350,China）

Long term production and application oforganophosphorus pesticide have resulted in serious soil contamination.A pot culture experimentunder greenhouse conditionswas carried out to investigate the interactive effectof rhamnolipids（RH）addition andmixed degrading bacteria（DB）inoculation on the phytoremediation efficiency of Bougainvillea speetabilis for removal parathion from contaminated soils. Results indicated that rhamnolipids addition and mixed degrading bacteria inoculation could promote the growth of Bougainvillea speetabilis,especially for the underground part of plant.Bougainvillea speetabilis could promote the removal of parathion in soil by 1.6 times compared with the control.In plant treatment,the removalof parathion in soilwas increased by rhamnolipids addition andmixed degrading bacteria inoculation individually,50 days later,the removal rate of parathion reached 73.01%and 77.13%,respectively,but only 63.23%for control.The combined effect of rhamnolipids addition and mixed degrading bacteria inoculation could promote the removal of parathion up to 91.96%.Parathion uptake by Bougainvillea speetabilis wasmainly concentrated in the underground part,the parathion concentration in aboveground partand underground part reached 153.59,289.57μg·g-1in the control treatment,respectively,rhamnolipids addition andmixed degrading bacteria inoculation could reduce parathion accumulation in Bougainvillea speetabilis significantly（P＜0.05）.In addition,the presence of Bougainvillea speetabilis could promote soilurease activity,catalase activity and alkaline phosphatase activity significantly（P＜0.05）,rhamnolipidsaddition andmixed degrading bacteria inoculation could promote soilenzyme activity in differentextent.

parathion;contaminated soil;Bougainvillea speetabilis;rhamnolipids;mixed degrading bacteria

X53

A

1672-2043（2017）05-0943-07

10.11654/jaes.2016-1459

2016-11-18

辛鑫（1992—），女，山東淄博人，碩士研究生，從事生態(tài)修復(fù)研究。E-mail：xinxin@mail.nankai.edu.cn

*通信作者：劉家女E-mail：jianv2008@nankai.edu.cn

天津市科技計(jì)劃項(xiàng)目（14ZCDGSF00033）；教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（IRT13024）

Project supported：Tianjin Scienceand Technology Project（14ZCDGSF00033）：The Program for Innovative Research Team ofMinistry of Education ofChina （IRT13024）

辛鑫，劉家女.鼠李糖脂-混合降解菌強(qiáng)化三角梅去除土壤中對硫磷[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2017,36（5）：943-949.

XIN Xin,LIU Jia-nü.Interaction of rhamnolipids-mixed degrading bacteria to enhance removal of parathion from contaminated soils with Bougainvillea speetabilis[J].JournalofAgro-EnvironmentScience,2017,36（5）:943-949.