平菇原位修復土壤重金屬可行性初探

朱鈺，李本華，黃蔚，熊冬蘭

摘要：土壤重金屬污染形勢嚴峻，利用生物技術(shù)對土壤重金屬污染進行修復，具有成本低、來源廣、無二次污染等特點，一直是土壤修復領(lǐng)域的研究熱點之一。目前研究和實踐較為廣泛的是植物修復技術(shù)，但植物修復技術(shù)存在生長周期長、超富集性專一的缺點。而食用菌生長周期短，富集能力強，具有很大的修復潛力。本文通過梳理文獻，從栽培可行性、修復可行性、經(jīng)濟可行性幾個方面對平菇原位修復土壤重金屬可行性進行了探究。

關(guān)鍵詞：平菇；重金屬；土壤修復

中圖分類號： S646.1；X173 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.20.043

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，污染問題日趨嚴重，有限的土壤資源不斷受到污染的侵害。研究地黔西南州的礦區(qū)、工業(yè)區(qū)、部分農(nóng)田區(qū)的土壤都受到不同程度的重金屬污染，尤其是As、Cd、Hg、Cu污染較為嚴重，重金屬在土壤中移動性很小，不易隨水淋濾，不為微生物降解，若不及時進行修復，潛在危害極大[1-2]。

1 食用菌修復重金屬特點

目前，土壤重金屬修復主要有三種方法：物理修復、化學修復、生物修復。生物修復是利用生物體及其衍生物吸收或吸附重金屬來修復土壤重金屬污染的方法。與物理、化學修復相比，生物修復具有成本低、來源廣、無二次污染等特點。植物、微生物都可以用于土壤重金屬生物修復。植物修復雖然費用低、易操作，但存在生長周期長、超富集性專一的缺點。食用菌生長周期短，富集能力強，具有很大的修復潛力[3]。本文將對平菇原位修復土壤重金屬可行性進行探究。

2 栽培可行性探究

平菇適應性很強、是最易栽培的食用菌，能夠?qū)崿F(xiàn)室外栽培，完成土壤重金屬原位修復：

一是根據(jù)平菇對溫度的適應情況，可將平菇分為高溫型、中溫型、低溫型三類，在2℃～30℃間都有能夠生長的品種，黔西南州年平均氣溫13.9℃～19.5℃，終年溫暖濕潤，冬無嚴寒，夏無酷暑，適宜平菇生長。可根據(jù)氣溫變化規(guī)律，選擇不同的平菇品種，實現(xiàn)全年栽培、全年修復。

二是平菇對酸堿度的適應范圍較廣，在pH值為3～10的范圍內(nèi)均能生長，但喜歡偏酸性環(huán)境。黔西南州土壤多為微酸、酸性土壤，適宜平菇覆土栽培。

三是平菇菌絲體發(fā)育階段不需要光照，子實體發(fā)育階段需要一定的散射光，整個生長階段都要避免直射光，可通過設遮蔭棚解決室外栽培有直射光的問題。但需要注意的是，平菇在生長過程中需要充足的O2，且對CO2非常敏感，在使用遮蔭棚時要保證通風。

四是平菇是一種需水量較高的菇種，在栽培過程中，要保證含水量和濕度。可在畦中間留土埂，在土埂中間挖水溝，保證平菇對水分的需求。

五是平菇培養(yǎng)料來源廣，秸稈、玉米芯、稻草、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)廢棄物都可以作為培養(yǎng)料。利用這一類培養(yǎng)料栽培平菇，能廢物利用，提高資源利用率。

3 修復可行性研究

目前，對平菇與重金屬關(guān)系的研究主要側(cè)重于平菇重金屬的檢出、安全限量值研究，關(guān)于重金屬富集機理、效果的研究較少。但已有研究證明平菇具有消除基質(zhì)中As、Cd、Hg、Cu的能力[4]。

研究表明，所有重金屬中，平菇對Cd的富集能力最強，并且平菇對Cd的富集作用比其他食用菌如香菇、雞腿菇強，對Cd高、低濃度均有較好的富集效果。富集量隨Cd濃度的增高而增高，當基質(zhì)中Cd濃度為100mg/kg時，二潮菇富集量高達85.61mg/kg；富集系數(shù)最高為10.824，即子實體中Cd富集量為基質(zhì)中的10.824倍。但去除率隨Cd濃度的增加而降低，當基質(zhì)中Cd濃度為1mg/kg時，去除率最高，達69.78%。

平菇對As和Cu有較強的富集能力。當基質(zhì)中As濃度為0.10mg/kg時，富集系數(shù)最高，可達6.3。當基質(zhì)中Cu濃度為

50～500mg/kg時，二潮菇對Cu的富集量在209.41～456.47mg/kg

變動，富集系數(shù)最高可達4.19。

此外，在富集過程中，Cd、Cu、Pb在其他重金屬元素存在時，表現(xiàn)為協(xié)同作用。若Cd、Pb同時存在，則對Pb的富集量增大，對Cd的富集量減小。

4 經(jīng)濟可行性研究

土壤原位修復技術(shù)不需要挖出土壤、搬運土壤，相對異位修復技術(shù)成本較低。平菇原位修復土壤重金屬的成本主要包括培養(yǎng)料、遮光簾、澆灌設備、菌種、人工費用等。其中最可控，影響最大的是培養(yǎng)料和人工費用的成本。平菇栽培的培養(yǎng)料來源廣泛，可因地制宜，立足本地資源，以最低成本選配原料，降低成本。如選用牛糞、木屑為主料的培養(yǎng)料，與選用棉籽殼為主料的培養(yǎng)料相比，可節(jié)約50%的培養(yǎng)料成本。平菇原位修復方法與土壤淋洗、固化方法、氣提法等方法相比，操作簡便，對技術(shù)要求不高，人工成本相對較低。

5 結(jié)語

綜上所述，使用平菇對土壤As、Cd、Hg、Cu污染進行原位修復在栽培、修復、經(jīng)濟上都具有可行性。但我國當前對平菇原位修復土壤重金屬的實踐尚處于空白階段，相關(guān)研究也較少。我國的土壤重金屬污染形勢嚴峻，將平菇作為重金屬修復材料進行研究，并通過各種措施加強其吸收特性、降低修復成本，在今后具有廣闊的研究與應用前景。

參考文獻

[1]江洪，張朝暉.黔西南紅土型金礦重金屬污染及優(yōu)勢苔蘚植物的富集特征[J].貴州工程應用技術(shù)學院學報，2013，31（04）：90-95.

[2]朱守立，詹孝慈，樊啟明，等.馬嶺工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染潛在生態(tài)風險評價[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學，2017，34（02）：120-124.

[3]張冬雪，豐來，羅志威，等.土壤重金屬污染的微生物修復研究進展[J].江西農(nóng)業(yè)學報，2017，29（08）：62-67.

[4]楊小紅，胡清秀，韓立榮.平菇對培養(yǎng)料中有害重金屬的富集及臨界含量值研究[J].食用菌學報，2009，16（03）：67-71.

作者簡介：朱鈺，碩士，研究方向：食用菌栽培專業(yè)教學。