低分子有机酸对土壤中菲降解及细菌群落结构的影响
2019-11-13王姣龙谌小勇闫文德
王姣龙,谌小勇,2,4,闫文德,2,3,*
1 中南林业科技大学,长沙 410004 2 南方林业生态应用技术国家工程实验室,长沙 410004 3 城市森林生态湖南省重点实验室,长沙 410004 4州长州立大学,伊利诺伊州 IL 60484
多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类广泛存在于环境中的具有致癌、致畸、致突变性的持久性有机污染物,主要来源于人类活动,例如汽车尾气、化石燃料不完全燃烧等[1],可通过大气、水体、土壤和植物间的传输和交换而在整个环境中分布,并经过食物链进入动物体和人体,直接威胁包括人类在内的生命有机体的健康和安全[2]。因此,揭示PAHs在环境中的动态机制,加快对PAHs的清除速度,对于环境质量改善和国土安全具有重要的现实意义。
添加模拟根系分泌物是一项很有发展前途的新型的PAHs污染土壤的生物修复技术,其原理是通过调节和改变土壤微生物群落的结构和活性促进PAHs的降解[3]。微生物降解土壤中的PAHs一般有两种方式,一种是以PAHs为唯一碳源和能源;另一种是将PAHs与其他有机质进行共代谢作用。据报道[4],根系分泌物中的一些低分子有机酸,比如琥珀酸和苹果酸能够有效促进吸附在土壤上的菲和芘的解吸,提高土壤中PAHs的有效性,从而加快PAHs的降解。土壤中有机质含量越低,解吸作用越明显。且不同分子量的外加碳源组分均在一定程度上缩短细菌对芘进入快速降解期的时间[5]。不同低分子有机酸对PAHs降解的影响作用不同,Wei等[6]发现在液体培养下,丁酸对混合PAHs(芴、菲、芘)降解效果优于苹果酸和柠檬酸,其主要是极性较弱的丁酸可优化表面疏水性较强的分支杆菌与疏水性PAHs的接触。……
