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添加淀粉和通氣對固定化Fusarium.sp修復煤礦區(qū)老化污染土壤HMW-PAHs的影響

2016-10-20 08:56:22張雪娜賈海濱張麗秀馮圣東楊志新
關鍵詞:污染效果研究

張雪娜,賈海濱,李 橙,王 偉,張麗秀,馮圣東*,楊志新,2*

(1.河北農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境科學學院,河北 保定 071000;2.河北省農(nóng)田生態(tài)環(huán)境重點實驗室,河北 保定 071000;3.河北省環(huán)境科學研究院,石家莊 050000)

添加淀粉和通氣對固定化Fusarium.sp修復煤礦區(qū)老化污染土壤HMW-PAHs的影響

張雪娜1,賈海濱1,李橙3,王偉1,張麗秀1,馮圣東1*,楊志新1,2*

(1.河北農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境科學學院,河北 保定 071000;2.河北省農(nóng)田生態(tài)環(huán)境重點實驗室,河北 保定 071000;3.河北省環(huán)境科學研究院,石家莊 050000)

為了提高Fusarium.sp對PAHs的修復效果,在典型煤礦區(qū)老化污染土壤中添加淀粉和通氣,經(jīng)為期60 d的土壤培養(yǎng)試驗,研究玉米秸稈固定化Fusarium.sp對土壤10種HMW-PAHs的修復效果及不同處理下土壤中酶活性變化規(guī)律。結果表明:HMWPAHs(High molecular weight-PAHs)總量去除率表現(xiàn)為固定化菌劑+淀粉+通氣處理(J+D+O,29.19%)≈固定化菌劑+淀粉處理(J+D,25.89%)>固定化菌劑處理(J,16.54%);4環(huán)、5環(huán)和6環(huán)PAHs去除率在J+D+O和J+D兩組處理間的差異均不顯著,且與J處理相比均有顯著提高(P<0.05);三組處理對單個HMW-PAH的去除率分別為9.12%~21.73%、17.93%~43.12%、24.34%~35.79%,J+D+O 和J+D處理對單個HMW-PAH的修復效果均有顯著促進作用,其中,對BkF的去除增幅最大,分別增加了68.09%、63.78%。從酶活性規(guī)律看,土壤過氧化氫酶活性呈CK>J>J+D>J+D+O(P<0.05)的規(guī)律,且與10種PAHs單體的去除率呈顯著或極顯著負相關;土壤木質素過氧化物酶活性卻與Chry、BkF、InP、DbA、BghiP去除率呈顯著正相關。綜上認為,不同處理對單個PAHs的去除具有其選擇性,且添加淀粉的兩處理均顯著提高了土壤中HMW-PAHs的修復效果。

典型煤礦區(qū);HMW-PAHs;固定化Fusarium.sp;淀粉;通氣;土壤酶活性

張雪娜,賈海濱,李橙,等.添加淀粉和通氣對固定化Fusarium.sp修復煤礦區(qū)老化污染土壤HMW-PAHs的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2016,35 (9):1709-1716.

ZHANG Xue-na,JIA Hai-bin,LI Cheng,et al.Effect of starch and aerationon addition on degradation of HMW-PAHs by immobilized Fusarium.sp in a polluted and aged soil of a coal mining area[J].Journal of Agro-Environment Science,2016,35(9):1709-1716.

多環(huán)芳烴(Polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)是由兩個或兩個以上苯環(huán)組成的一類化合物,具有致癌、致畸、致突變的性質[1-2],是美國環(huán)境保護署優(yōu)先控制的持久性有機污染物[3],其中4環(huán)及4環(huán)以上的高環(huán)PAHs(High molecular weight-PAHs,HMW-PAHs),因疏水性、親脂性、穩(wěn)定性更強,不易被去除[4-5],最終會通過食物鏈和其他暴露途徑對人體產(chǎn)生威脅[6]。環(huán)境中絕大多數(shù)的PAHs積累于土壤中[7],煤礦區(qū)、焦化廠區(qū)及其影響的農(nóng)田土壤范圍是典型的多環(huán)芳烴污染場地[8],如本課題組前期對河北省某煤礦區(qū)農(nóng)田土壤中PAHs進行生態(tài)風險評估發(fā)現(xiàn),89%土壤存在生態(tài)風險[9],10種HMW-PAHs總含量為3 392.77 μg·kg-1,而一般污染農(nóng)田土壤中以低環(huán)PAHs積累為主[10]。目前許多研究主要集中于土壤中PAHs的含量分布、來源、遷移轉化特征以及PAHs的物化性質與其環(huán)境行為間的關系、風險評價等方面,對煤礦區(qū)附近土壤中PAHs污染修復的研宄較少[11],煤礦區(qū)農(nóng)田污染土壤的修復迫在眉睫。

目前,環(huán)境友好的微生物修復是土壤中PAHs修復的主要途徑之一。在真菌修復中,關于白腐真菌的研究報道較為深入[12-13],而鐮刀屬真菌(Fusarium.sp)修復PAHs老化污染土壤僅見零星報道[14]。本課題組前期在煤礦區(qū)污染土壤中篩選出的Fusarium.sp培養(yǎng)7 d對無機鹽溶液 BaP、BKF、DbA、BghiP、InP單個PAH的去除率均達38%以上,證實了它是具有去除HMW-PAHs潛力的菌株。微生物固定化技術是一種有效的土壤修復技術,能夠顯著增強微生物的環(huán)境適應能力和污染物去除能力,極大地提高污染土壤修復效果[15-17],Su等[16]證實固定化的真菌對環(huán)境具有更強適應能力和更快的反應啟動速度。此外,許多學者已證實,通過外加碳源如水楊酸、鄰苯二甲酸、鄰苯二酚、礦物油、葡萄糖等可提高微生物對PAHs的去除效果[18-22],而大分子淀粉的作用影響研究尚少[23]。課題組前期發(fā)現(xiàn),添加淀粉可顯著促進Fusarium.sp對無機鹽溶液中HMW-PAHs的去除,1 g·L-1淀粉使Fusarium.sp對其去除率達到了83.07%,該菌株在淀粉外加碳源的條件下效果卓越。

本研究針對通過淀粉強化固定化Fusarium.sp修復煤礦區(qū)老化HMW-PAHs污染土壤是否也能達到較為理想的效果,以及其降解效果與前人研究的對PAHs去除相關的土壤酶活性是否有關等問題[24-26],以河北某典型煤礦區(qū)長期污染的農(nóng)田土壤為研究對象,利用玉米秸稈載體材料將Fusarium.sp ZH-H2固定化,在添加淀粉并伴隨通氣措施下,研究該菌劑對污染土壤HMW-PAHs的修復效果以及土壤酶活性變化規(guī)律,以期為煤礦區(qū)農(nóng)田土壤HMW-PAHs的修復提供理論依據(jù)及技術支撐。

1 材料與方法

1.1試驗材料

試驗用土取自河北某典型煤礦區(qū)周邊農(nóng)田,陰干后過2 mm篩,4℃冰箱內(nèi)保藏待用。其基本性質見表1,10種HMW-PAHs總含量為3 392.77 μg·kg-1,各PAHs含量比例如圖1所示。

供試菌株ZH-H2(Fusarium.sp)為本課題組前期在煤礦區(qū)農(nóng)田土壤中篩選的HMW-PAHs高效去除菌。保藏單位:中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心;保藏號:CGMCC No.9316,已申請專利(專利號:201410432336.5)。

表1 土壤基本理化性質Table 1 The basic physical and chemical properties of soil

圖1 土壤中單個PAH在∑10種PAHs的百分含量Figure 1 The proportion of individual PAHs content in total

供試載體玉米秸稈,取自河北省保定市,將其洗凈,殺青30 min(105℃),陰干粉碎,過1 mm篩,并分別與草炭土按1∶2混合均勻,121℃滅菌20 min,備用。

有機試劑丙酮、二氯甲烷、氘代三聯(lián)苯(替代物),4溴-2氟聯(lián)苯(替代物)、氘代苝(內(nèi)標物質)等均購于北京百靈威試劑公司。

1.2樣品制備

菌種培養(yǎng):從斜面挑取一株ZH-H2菌接入高氏一號固體培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中,培養(yǎng)皿用封口膜封口,在30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。用無菌水反復沖洗吹打菌落,菌液經(jīng)滅菌的4層紗布過濾后,得到孢子懸浮液,再用滅菌水調節(jié)孢子的數(shù)量為1.25×107cfu·mL-1,作為原液備用。取出5 mL原液放入20 mL高氏一號液體培養(yǎng)基中,搖床培養(yǎng)2 d得到菌絲懸液。

載體菌劑制備:分別稱取1.1中制備的秸稈材料90 g放入500 mL錐形瓶(共9瓶)。于121℃高溫高壓滅菌20 min,降溫后分別加入上述菌液,并適當補充無菌水,在30℃、150 r·min-1搖床條件下培養(yǎng)3 h,即得到固定化ZH-H2的玉米載體材料,用于土壤培養(yǎng)試驗。

1.3試驗方案

采用上口直徑13 cm,底面直徑9 cm,高11 cm的試驗用塑料盆缽,土壤培養(yǎng)試驗處理見表2。試驗設置3個處理,每個處理3個重復,共12個盆缽。取210 g陰干土放入每個盆缽中,依據(jù)表2處理方案按3∶7質量比向土壤中添加滅菌載體材料和玉米秸稈固定化ZH-H2載體材料,淀粉添加量為5 g·kg-1,充分混合后調節(jié)水分含量為田間持水量的60%,將盆缽置于30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每2 d補水一次,通氣時間設定在灌水以后,由空氣壓縮機注入,輸氣管平鋪于土壤中,由土壤的體積質量、孔隙度和體積含水率計算注入空氣量,通氣量系數(shù)為0.05,以2 d為一個通氣周期,60 d后采集土壤樣品。將每盆土壤混合均勻后采用四分法分取樣品,一半土壤樣品過1 mm篩,密封,置于4℃冰箱中保存,用于測定PAHs的殘留量;另一半自然陰干后過1 mm篩,用于測定土壤酶活性。

表2 土壤HMW-PAHs去除的試驗方案Table 2 The treatments of HMW-PAHs degradation in soil

1.4樣品的測定指標及方法

土壤基本理化性質采用土壤農(nóng)化常規(guī)分析法[27]。

HMW-PAHs指標測定及分析方法:Flt、Pyr、BaA、Chry、BbF、BkF、BaP、DbA、BghiP、InP,總計 10 種HMW-PAHs。采用超聲-索式聯(lián)合提取法提取,稱取土壤樣品20 g及10 g無水硫酸鈉,混合均勻后,加入替代物(20 μg·mL-1氘代三聯(lián)苯與4-溴-2氟聯(lián)苯)20 μL,用丙酮與正己烷體積比1∶1的提取劑超聲提取30 min,索氏水浴溫度70℃提取12 h,經(jīng)過干燥、濃縮、凈化、再次濃縮定容,通過氣相色譜-質譜法(GC-MS,Aglient 7890/5975c)測定樣品[28]。GC-MS程序升溫步驟:起始溫度為80℃,保持2 min;以10℃· min-1上升到140℃,保持3 min;再以10℃·min-1上升到210℃保持3 min;最后以5℃·min-1上升到290℃保持3 min。進樣口溫度為280℃,進樣量為1 μL,不分流進樣,流速為1.1 mL·min-1,離子源溫度230℃,四極桿溫度150℃[28]。

土壤酶活性測定指標及分析方法:土壤過氧化氫酶活性采用高錳酸鉀滴定法測定,以20 min每克土壤消耗0.1 mol·L-1KMnO4的毫升數(shù)表示:土壤木質素過氧化物酶活性以每分鐘使1 μmol黎蘆醇氧化成黎蘆醛所需的酶量為一個酶活力單位(U)表示,黎蘆醛的摩爾吸光系數(shù)ε=9300 L·mol-1·cm-1[29]。

氣相色譜儀-質譜儀聯(lián)用,氣相色譜儀為安捷倫7890,質譜儀為美國HP5975系列。

回收率和檢測限的測定參考EPA標準方法。回收率采用土壤基質加標法,氘代三聯(lián)苯與4-溴-2氟聯(lián)苯回收率控制在70%~130%,同時設置樣品的20%進行平行提取試驗[28,30]。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

HMW-PAHs的去除率(Rs)=(C0-Ct)/C0×100%式中:C0為對照土壤HMW-PAHs的含量;Ct為土壤中HMW-PAHs的殘留含量(相對去除率)。

本論文數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1淀粉和通氣促進固定化ZH-H2菌劑修復土壤HMW-PAHs的研究

2.1.1ZH-H2菌劑修復土壤HMW-PAHs總量

在不同處理條件下,固定化ZH-H2菌劑對土壤10種HMW-PAHs總量及不同環(huán)數(shù)成分的去除效果見圖2。HMW-PAHs總量去除率在J+D和J+D+O處理間差異不顯著(P>0.05),分別為25.89%和29.19%,但均顯著高于處理J(16.54%),分別提高了56.5%、76.0%,說明添加淀粉能夠顯著促進固定化ZH-H2菌劑對土壤中10種HMW-PAHs總量的去除,而增加空氣對其去除影響并不顯著。

比較不同環(huán)數(shù)的去除率可知(圖2),在J+D和J+ D+O兩組處理下,6環(huán)PAHs總量的去除率均高于4環(huán)和5環(huán),分別為38.31%和35.73%,J處理下不同環(huán)數(shù)之間的去除效果差異不顯著。另外,各環(huán)在J+D+O 和J+D兩組處理間的差異均不顯著,且與J處理相比均有顯著提高(P<0.05),J+D+O與J相比,4環(huán)、5環(huán)和6環(huán)PAHs去除率分別提高了61%、100%和80%,去除效果提高顯著;J+D與 J相比分別提高了39.34%、54.89%和92.81%,去除效果提高顯著。可見,添加淀粉并伴隨通氣條件對5環(huán)PAHs總量的去除提高最突出,而只添加淀粉處理對6環(huán)PAHs總量的

圖2 不同措施下固定化ZH-H2菌劑對土壤總量及不同環(huán)數(shù)PAHs的去除效果Figure 2 The degradation of the total PAHs and the PAHs with different rings in soil by immobilized ZH-H2 in the different treatments

去除提高更明顯。

2.1.2ZH-H2菌劑修復土壤單個HMW-PAH

如圖3所示,在J處理下,單個PAH去除率范圍為9.12%~21.73%。經(jīng)檢驗,BaA的去除效果最佳,去除率達21.73%;其次為Flt、Pry、Chry、DbA、InP和BghiP;BkF和BaP的去除效果最差,去除率為9.12%、11.66%。但與課題組前期向老化污染土壤中添加0.1 g·kg-1游離菌相比,ZH-H2對 BbF、BKF、BaP、InP、DbA、BghiP的去除率(5.49%、8.46%、0.35%、6.75%、5.79%、7.06%)分別提高了1.94、0.08、32.32、1.29、2.60、1.66倍,對PAHs的去除效果顯著。這說明在該礦區(qū)長期污染的老化土壤中添加該固定化菌劑對10種單個HMW-PAHs均有不同程度的去除潛力且比游離菌對老化污染土壤的修復效果高。在J+D處理下,10種HMW-PAHs去除率范圍為17.93%~43.12%。經(jīng)檢驗,在10種PAHs中,各PAH的去除效果由大到小依次為InP(43.12%)>DbA、BghiP(31.56%,33.92%)>BaA (30.60%)>Flt、Pry、Chry、BkF、BaP>BbF(17.93%)。在J+D+O處理下,10種單個PAH去除率范圍為24.34%~35.81%,其中BaA、BghiP、InP的去除率顯著高于其他7種HMW-PAHs,分別為35.81%、35.67%、35.79%。與J處理相比,J+D處理下Flt、Chry、BkF、BaP、DbA、BghiP、InP 7種HMW-PAHs的去除率顯著提高,其中BkF的增幅最大,增加了63.78%,表明添加淀粉對不同種類HMW-PAHs的去除促進作用有一定差異;J+D+O處理中10種單個HMW-PAHs去除率比J處理均有顯著增加,其中BkF的增幅最明顯,增加了68.09%。對比J+D和J+D+O處理不難發(fā)現(xiàn),除BbF外,其余9種PAHs的去除率在兩組處理之間差異均不顯著,通氣對單個HMW-PAH的修復未產(chǎn)生顯著影響。

2.2不同處理對土壤酶活性影響的研究

不同處理土壤酶活性的變化見表3。J處理下木質素過氧化物酶活性大于CK,但未達到顯著水平,J+ D、J+D+O處理下木質素過氧化物酶活性顯著高于CK和J,與HMW-PAHs總量去除率的結果一致,推測土壤HMW-PAHs的降解可能與該酶活性有關,過氧化氫酶活性大小順次為J+D+O<J+D<J<CK(P<0.05)。同時,研究兩種土壤酶活性與PAHs去除率的相關性(表4)可以看出,土壤過氧化氫酶活性與Chry、BkF、BaP、DbA、BghiP、InP的去除率呈極顯著負相關,與Flt、BaA的去除率呈顯著負相關;土壤木質素過氧化物酶活性與Chry、BkF、InP、DbA、BghiP的去除率呈顯著正相關。該結果進一步證實了該酶可能與鐮刀真菌ZH-H2降解HMW-PAHs的效率有關。

圖3 不同措施下固定化ZH-H2菌劑對土壤各HMW-PAHs的去除效果Figure 3 The degradation of individual HMW-PAHs in soil by immobilized ZH-H2 in the different treatments

表3 不同處理下土壤酶活性的測定結果Table 3 Soil enzymatic activities in different treatments

3 討論

向土壤中添加高效去除菌、高效去除菌載體或者其營養(yǎng)物質等共代謝底物來提高污染物去除效果的方法被稱為生物強化[31-32]。本研究采用生物強化的方法向PAHs長期污染土壤中添加玉米秸稈固定化Fusarium.sp修復HMW-PAHs,并結合添加淀粉以及通氣措施來提高HMW-PAHs的修復效率。

表4 酶活性與各HMW-PAHs去除率的相關性分析Table 4 The correlation analysis about the soil enzyme activity and the degradation of ten different HMW-PAHs

與課題組前期向土壤中添加0.1 g·kg-1游離菌的研究結果相比,ZH-H2經(jīng)固定化后顯著促進了PAHs的去除。這可能是因為ZH-H2經(jīng)固定化后單位體積介質中微生物的數(shù)量顯著增加,增加了ZH-H2與PAHs接觸的機會;或者是ZH-H2經(jīng)固定化后微環(huán)境有利于屏蔽土著菌的競爭作用,降低了污染物對ZHH2的毒害作用,使其可以保證高效的修復效果[33]。另外,過氧化氫酶分解土壤中過氧化氫,是H2O2的解毒劑,有利于防止過氧化氫對生物體的毒害作用,可用作PAHs引起的氧化脅迫的生物標志物[34]。本研究土壤過氧化氫酶活性隨去除率升高而降低,與王洪等[35]研究得出的PAHs修復效果與過氧化氫酶活性呈負相關結論相一致,可能是由于PAHs或者其中間代謝產(chǎn)物的毒性作用,促使微生物固定化、添加淀粉等措施增強了對ZH-H2的保護作用,導致土壤過氧化氫酶活性降低。

本研究中土培60 d后,固定化ZH-H2、固定化ZH-H2-淀粉處理均能夠顯著促進固定化Fusarium. sp對HMW-PAHs污染農(nóng)田土壤的修復。淀粉加強HMW-PAHs去除效果一方面歸于淀粉基質可能改善了土壤微生物的營養(yǎng)條件,利于固定化降解菌ZHH2及土著微生物的生長[36],改變了微生物種群結構,課題組前期已證實淀粉促進Fusarium.sp對HMWPAHs降解的顯著效果;另一方面,添加淀粉可能促進了固定化ZH-H2及土著微生物分泌一些關鍵的去除酶[37]。Wang[38]已證實,P.Chrysosporium分泌的木質素過氧化物酶和錳過氧化物酶是土壤中PAHs去除的主要酶,且其酶活性隨著土壤有機質含量的提高而增加,Collybia.sp和Rhizoctonia在土壤多環(huán)芳烴修復應用中產(chǎn)生木質素過氧化物酶[39-40],而且本研究中木質素過氧化物酶活性與Chry、BkF、InP、DbA、BghiP的去除率呈顯著正相關。該結果進一步說明不同處理措施對土壤HMW-PAHs的去除影響可能與分泌的木質素過氧化物酶有關;同時,固定化ZH-H2—淀粉處理中過氧化氫酶活性顯著低于固定化ZH-H2,也可能是添加淀粉促進了對ZH-H2的保護作用。綜合以上兩方面因素認為,添加淀粉可能是提升HMWPAHs去除的主要原因。另外,鄒德勛等[41]證明通氣促進微生物生長,提高了PAHs修復效果,但Teng[23]等卻得到了不同的結論,他們發(fā)現(xiàn)在通氣的處理中,BaP的含量高于未通氣處理。在本研究中,通氣措施對HMW-PAHs修復的影響也不顯著,與Teng等的結論相符,可見,通氣對不同菌種降解PAHs的影響差異較大。

在添加淀粉、淀粉-通氣兩組處理下,6環(huán)PAHs總量的去除率均高于4環(huán)和5環(huán)。一般來說,隨著PAHs環(huán)數(shù)的增加,去除率因其生物可利用性降低而降低。孫鐵珩等[42]指出,PAHs的難去除性與其分子量和環(huán)數(shù)呈正相關性,與本研究結果相反,不過有學者已證明淀粉能夠增加BaP的水溶性[43]。這可能是解釋本研究結果的重要證據(jù)之一。另外,Olivier等[14]也發(fā)現(xiàn),鐮刀菌屬對5環(huán)、6環(huán)HMW-PAHs的修復效果高于4環(huán)PAHs,與本研究結果一致。這可能與該菌種的去除特性有直接關系。

縱觀國內(nèi)外文獻不難發(fā)現(xiàn),添加淀粉伴隨通氣與固定化Fusarium.sp菌劑相結合修復HMW-PAHs長期老化污染土壤中10種單體的研究尚未檢索到相關文獻。有學者已證實添加可溶性淀粉促進了土著微生物對BaP的去除效果[20],但尚未有添加淀粉與固定化Fusarium.sp菌劑相結合的方法用以修復 HMWPAHs長期污染老化土壤的研究。本研究證實了淀粉與固定化Fusarium.sp菌劑相結合措施對6環(huán)PAHs有較好的去除效果。

4 結論

(1)添加淀粉能夠顯著促進固定化ZH-H2菌劑的降解能力,而通氣對其降解影響不大。

(2)隨著淀粉、通氣調控因子的改變,單個HMWPAH的去除能力隨之發(fā)生了改變。在J+D+O處理下固定化菌劑對BaA、BghiP、InP的修復效果最佳,且對6環(huán)PAHs有較好的去除效果,在J+D處理下對InP的去除最高。

(3)不同處理土壤過氧化氫酶和木質素過氧化物酶活性可能影響對HMW-PAHs的去除。

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Effect of starch and aeration addition on degradation of HMW-PAHs by immobilized Fusarium.sp in a polluted and aged soil of a coal mining area

ZHANG Xue-na1,JIA Hai-bin1,LI Cheng3,WANG Wei1,ZHANG Li-xiu1,F(xiàn)ENG Sheng-dong1*,YANG Zhi-xin1,2*
(1.College of Resource and Environment Science,Agricultural University of Hebei,Baoding 071000,China;2.Key laboratory for Farm Land Eco-environment,Baoding 071000,China;3.Hebei Institute of Environmental Science,Shijiazhuang 050000,China)

The soil incubation experiment was performed to study the effect of starch and aeration addition on HMW-PAHs degradation by Fusarium.sp in polluted and aged soil of a coal mining area.After 60 days incubation,the degradation rate of 10 HMW-PAHs as well as the change rule of soil enzyme activities were analyzed.The results showed that the treatments were in the following order in terms of∑10 HMW-PAHs degradation rate:immobilized Fusarium.sp+starch+aeration(J+D+O,29.19%)≈immobilized Fusarium.sp+starch(J+D,25.89%)>immobilized Fusarium.sp(J,16.54%).There was no significant difference between J+D+O and J+D for the degradation of∑4-rings,∑5-ring and∑6-ring PAHs,but their degradation rates were higher than J significantly(P<0.05).The degradation range of 10 individual HMW-PAHs were 9.12%~21.73%,17.93%~43.12%,24.34%~35.79%in J,J+D and J+D+O treatments respectively.The results demonstrated that far higher degradation rates of the 10 individual HMW PAHs were achieved in J+D+O and J+D treatments than those in Jtreatment,but there was no significant difference between J+D+O and J+D.The removal rates of BkF presented the highest increase extent in the two treatments and increased 68.09%,63.78%respectively.In addition,the treatments were in the following order in terms of catalase enzyme activities:CK>J>J+D>J+D+O(P<0.05).We found that there were significant(P<0.05)linear negative correlation between the removal rates of the 10 individual HMW-PAHs and catalase activity in soil.However,the degradation rate of Chry,BkF,InP,DbA,BghiP had significant(P<0.05)linear positive correlation with lignin peroxidase activity.In conclusion,the individual PAH was removed by different treatments selectively,and the degradation rate were significantly improved by adding starch.

a coal mining area;HMW-PAHs;immobilized Fusarium.sp;starch;aeration;soil enzyme activity

X53

A

1672-2043(2016)09-1709-08doi:10.11654/jaes.2016-0596

2016-04-28

河北省教育廳項目(Z2013058);863專項(2012AA101403-3)

張雪娜(1990—),女,河北廊坊人,碩士生,主要從事環(huán)境質量評價與監(jiān)控研究。E-mail:815798846@qq.com

楊志新E-mail:yangzhixin@126.com; 馮圣東E-mail:fengshengdong@126.com

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