磷石膏基质改良及生物修复技术探索

摘要

以贵州一尾矿库磷石膏为研究对象，对标种植土壤标准发现其具有强酸性、重度盐化、肥力贫瘠等问题.采用生石灰、秸秆生物炭、蚯蚓肥和营养土对其开展改良试验，获取最优改良方案.基于改良磷石膏开展植物、微生物修复研究，筛选出抗逆性强、氟污染富集能力最强的植物；培养出对磷污染固定和转化效果最好的微生物.根据试验结果展开植物-微生物联合修复试验，对比植物和微生物对污染物的富集能力、植物生长能力适应性以及对磷石膏理化性质的改良效果，探明植物与微生物的协同作用.最终提出磷石膏污染原位控制和生态修复的植物-微生物联合修复方案.结果表明：当生石灰、秸秆生物炭、蚯蚓肥和营养土添加量分别为1.0%、1.0%、10.0%和10.0%时，磷石膏的pH由2.16提升至4.75，有机质含量提高了5.3倍，电导率（EC）降为原来的56.4%.植物修复试验研究发现，黑麦草的抗逆性和对污染物的富集作用最优；微生物修复试验发现从磷石膏中分离筛选得到的5种菌株均具有固定转化磷素的能力，经过鉴定分别为鞘氨醇菌属（Chitinophaga sp.）、假单胞菌属（Pseudomonas sp.）、黄单胞菌属（Xanthomonas sp.）、争论产碱菌属（Variovorax paradoxus sp.）、戴尔福特菌属（Delftia sp.），最优接种量为5×10～7 CFU/300 g，能够将磷石膏渗滤液磷浓度降低为原来的23.3%.植物-微生物联合修复试验发现微生物的加入对植物具有促生作用，植物全磷量以及对氟化物的最高吸附量分别提高了39.9%和78.1%；且协同作用下微生物的固磷能力也提高了123.2%.

关键词

磷石膏 / 土壤改良 / 生物修复 / 解磷菌 / 重金属污染