生物炭负载多功能微生物菌群强化土壤DBP污染修复的机制

Dibutyl phthalate (DBP) is a widely used plasticizer in agricultural film, which seriously pollutes farmland soils and threatens human health. Bioremediation is an internationally recognized remediation technology that can effectively eliminate DBP contamination in the environment. Biochar, as a soil amendment, has excellent adsorption properties and is an emerging method for remediation of contaminated soil in recent years. However, how to combine the two remediation techniques scientifically to maximize the biochar physicochemical control and microbial biodegradation is still a blank area of current scientific researches. This project intends to construct a multi-functional microbial flora using DBP-degrading microorganisms and soil nutrient cycling beneficial microorganisms. The microbial flora will be loaded on corn straw-based biochar by physical adsorption and chemical fixation, establishing a biochar-microbial composite system. The key factors affecting the coupling relationship between the removal rate of pollutants and the functional activity of bacteria wiil be explored, and the remediation mechanism of DBP polluted soil by straw biochar loaded multi-functional microbial flora will be revealed. To achieve the goal of effective remediation of DBP pollution and improvement of soil environmental function.

邻苯二甲酸二丁酯（DBP）是塑料农膜中广泛使用的增塑剂，对我国农田土壤污染严重，威胁土壤可持续利用和人类健康。生物修复是目前国际公认的有效消除环境中DBP污染的修复技术。生物炭作为土壤改良剂具有优良的吸附性能，是近年来崛起的修复土壤污染的新兴方法。然而，如何将两种修复技术科学结合以最大限度的发挥生物炭物化阻控和微生物生物降解功能仍是当前科学研究的空白领域。本项目拟利用DBP降解微生物和对土壤养分循环具有重要作用的微生物构建多功能微生物菌群，通过物理吸附和化学固定等方式将其负载到玉米秸秆基生物炭上，建立生物炭-微生物复合体系修复土壤DBP污染，探明影响污染物去除速率与功能菌株功能活性耦合联系的关键因子，揭示秸秆基生物炭负载多功能微生物菌群强化土壤DBP污染修复的机制，实现高效修复DBP污染同时提升土壤环境功能。

邻苯二甲酸二丁酯（DBP）是塑料农膜中广泛使用的增塑剂，对我国农田土壤污染严重，威胁土壤可持续利用和人类健康。与世界其它地区土壤中DBP污染相比较，我国的 DBP 污染相对严重，农业土壤中DBP污染现状不可轻视。本项目利用污染物DBP降解菌和土壤养分转化微生物联合构建多功能微生物菌群，创造良好的微生物共代谢环境，强化DBP污染修复，促进土壤环境功能提升，同时利用农业废弃物玉米秸秆制备具有高效DBP阻控性能的生物炭，研究生物炭负载多种功能微生物协同作用下DBP的生物转化特征，揭示污染修复机理，获得切实可行的DBP污染修复方法，取得系列研究进展：.以DBP降解微生物和土壤养分循环有益微生物为主体，基于微生物共代谢作用促进功能菌株发挥生态功能，构建了兼具固氮、解磷、解钾和DBP降解效能的多功能微生物菌群，明确了环境因子-污染物去除速率-功能菌株功能活性之间的耦合联系。利用腐殖酸-铁改性秸秆基生物炭，获得环境友好、价格低廉的生物炭材料，实现秸秆资源化利用，为微生物提供适宜的生物炭装配环境，实现秸秆基生物炭负载多功能微生物菌群的制备与功能强化，提高功能微生物在DBP污染环境的定殖能力，确保微生物对污染物DBP降解高效性和持久性，克服了单一微生物在实际修复中效果不理想和污染土壤环境功能下降的实际问题。从土壤养分含量、DBP残留水平，土壤结构指数变化及土壤微生物多样性与功能变化多角度揭示秸秆基生物炭负载多功能微生物菌群对DBP污染土壤修复的机制。.项目执行期内发表论文9篇，其中SCI收录论文8篇，累计影响因子91.839，授权国家发明专利1项。本项目执行期间已经顺利完成了预期的研究目标。