盐渍化土壤石油污染植物修复技术

近年来，人们对石油产品需求不断增加，石油开采正从内陆向沿海地区转移，由于沿海地区盐渍化土壤分布广泛，在石油开采、运输、加工过程中， 会不可避免造成盐渍化土壤石油污染。以黄河三角洲为例，盐渍化土地面积占土地总面积的63%，其中高于0.8%的重度盐渍化土地约占1/4。依据采油井污染范围约在1000平方米至2000平方米估计，该地区石油污染盐渍化土壤面积在2000 公顷以上。加上近年来滨海油溢事故频发，石油污染物随着潮汐进入滩涂，盐渍化土壤污染面积不断增加。

石油组成成分复杂，主要有烷烃、环烷烃、芳香烃、沥青质及含氮、硫化合物等，其中多环芳香烃具有强烈的“三致”效应，可通过食物链等途径进入人体，威胁人类健康。同时，石油污染能够导致土壤性质发生变化，引起碳氮磷等比例失调，保水性能大大降低，致使本已脆弱的盐渍化土壤生态系统受到破坏。盐溃化土壤石油污染已成为当前正在面临的一重要生态环境问题。盐渍化石油污染土壤，生态系统脆弱，修复难度大，利用盐生(耐盐)植物来进行治理是一条有效途径。

植物选择

据统计，约有1%的陆生植物能够在盐渍化土壤中生长，这为石油污染盐渍化土壤植物修复提供了丰富的资源。根系分泌物可作为营养源促进土壤微生物生长，从而提高石油的降解效率，耐盐植物盐节木能够在石油污染的阿拉伯湾高盐岸边自然生长，根际微生物数量是无植被地区的14倍至38倍。

利用碱蓬、补血草、中亚滨藜和芦苇4种盐生植物对石油污染盐渍化土壤进行修复，植物种植后石油降解速率明显加快，碱蓬、中亚滨藜根际土壤石油烃降解效率达96.5%，对石油组份进行分析，发现种植植物后大分子石油组分消减速度提高更快。引入盐生植物是加快污染土壤修复进程的重要途径，但不同植物对石油污染物的耐性不同，修复效应差别很大，且土壤条件、石油组分等因素都会影响植物修复效果。因此，利用盐生耐勘植物修复石油污染盐溃化土壤， 一要筛选耐盐、高效的修复植物，二要研究修复植物利用策略和途径，以充分发挥其修复潜能。

—般认为，耐盐修复植物应具备的条件有：污染物耐受能力强，生物量较高;根系发达，可以穿透较深的土层，耐受低氧环境，在实验室内以发芽率为基础研究21个科50种植物对煤油的耐受性，并将其分为强耐受、较耐受和不耐受3个等级。

研究发现，植物的耐受性具有种特异性，豆科、 十字花科、菊科、禾本科植物对煤油耐受性依次降低; 单子叶植物主要表现为强耐受和较耐受性，双子叶植物在每个耐受等级中均有分布;与栽培植物相比，野生植物对煤油刺激更加敏感。以生物量和叶绿素为指标研究不同浓度石油对圆叶当归的影响，发现其光合作用系统对石油组分有强大的耐受性，结果显示：其对石油的耐受极限为60g/kg，当石油含量低于30g/kg时，石油对植物生长具有刺激作用，加之其生物量较大且中空根系结构可以改善土壤供氧条件，圆叶当归可成功应用于石油污染土壤修复。

在温室中用柴油污染的盐沼沉积物模拟湿地环境，从植物茎密度、株高和生物量三方面研究盐碱条件下不同浓度柴油污染物和灯芯草之间的关系：灯芯草在沿海湿地对柴油的耐受极限为160mg/g至320mg/g，浓度为40mg/g时，总石油烃剩余量明显低于对照组，多环芳烃和烷烃的浓度分别为对照组的3%和15%。

利用方法

调节土壤中营养物质含量，提高土壤肥力，是提高石油类污染物降解效率的有效途径。实验表明，向栽种狼尾草的土壤中加入氮、磷等营养元素后，土壤中烃降解菌数量显著增加，石油烃降解速率明显加快。研究发现，施用有机肥可使种植水稻和苜蓿的土壤中多环芳烃降解率提高，水稻根际土著细菌数量与有机肥量呈正相关。在利用堆肥和植物联合修复黄河三角洲石油污染土壤时发现，当堆肥/污染土壤体积比为2/1,C/N比为15/1时，总石油烃的降解效率最高;在堆肥的基础上进行植物修复，碱蓬对总石油烃的降解效率达40%以上。可见，施肥对于解烃菌活性及耐盐植物修复效率的提高具有重要作用。

不同种植方式会影响植物修复潜能。研究发现， 几种植物混种能显著提高植物修复能力。在比较四种植物(黑麦草、苜蓿、高羊茅、油菜)单一种植和混种降解菲、芘能力时发现:混合种植土壤中菲、芘的降解率分别为98.3%至99.2%和88.1%至95.7%，明显高于单一种植(菲、芘的降解率分别为97%至98% 和79.8%至86%)，原因是植物不同的根系类型和分泌模式之间相互影响，改变了根系生理特性，刺激根系分泌物的产生和根际微生物的生长，提高了污染物的生物有效性，同时还可以改良土壤物理结构，使水分、营养物质和微生物等更快更深入地扩散渗透。有些学者也得出了相反的结论，发现在人工培养箱和室外两种条件下，单一种植的草本植物较混合种植土壤中石油烃降解效率要高，植物混种会阻碍土壤污染物的降解，原因可能是有些植物促生微生物的石油降解能力较差;此外，不同植物之间的种间竞争也会对降解效率产生影响。

植物和微生物联合修复会加速石油污染物的分解。在研究盐沼植物海三棱薦草对石油污染滩涂中微生物影响时发现，植物存在情况下，微生物数量比无植物存在时提高1个至2个数量级;混合菌能适应更恶劣的环境，可承受的pH值低至6, 土壤脱氢酶的活性提高2倍至3倍。利用筛选出的耐盐菌和盐生植物联合修复石油污染盐碱土壤，发现同时添加菌剂和种植碱蓬的修复体系中，不仅土壤养分(总磷、速效氮、速效磷)含量最高，土壤中石油烃污染物降解率也最高，达34.5%，为对照体系的3.8倍。原因是微生物—植物在石油污染物降解方面具有协同作用，改善了土壤微生态环境，提高了污染物的生物可利用性，进而提高其生物降解效率。

原标题：盐渍化土壤石油污染植物修复技术