油田高矿化度废水对土壤微生物影响的研究.pdf

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1、第 1 0卷 第 1 期 2 0 0 2 年 3 月 中 国 生 态 农 业 学 报 Ch i n e s e J o u r n a l o f g c o Ag r i c u l t u r e Vo【l 0 N0 l M a r c h，2 0 1 1 2 油田高矿化度废水对土壤微生物影响的研究 项雅玲李峰邵志 慧(湖北 省农 业生态环境保护站武汉4 3 0 0 7 0 1 吴孔清 丁亨虎(荆州市 农业 生态环境保护站 荆州4 3 4 1 0 0)(潜江市农 业生 态环境保护 站 潜江4 3 3 1 0 0)摘要对油 田高矿化度废水不 同污染程度 土壤 中微 生物调查研 究结果表 明，

2、当旱地土壤 中石油浓度 0 5 0 6、照 承 泼度 0 1 时，对异养 曹、放线苗和 固 N 茁 生显著 抑制 亍 隹 而真菌 酵母苗数量随 石油泼度增 高而增加 当 水口中石癌l攮度 3 时即对好气 异养菌有 显著扣制作用，废水浓度 O 1 对即对压气 异养茴和 故蠼苗 产生 显著 抑制 雌用 关键词 油目高矿化庹壤覃 土壤 致 生枋 批制或度 相 关 哇 E ffe c t s o r h i g h mi n e r a l i z e d wa s t e w a t e r i n o i l fie l d O i l s o i l mi c r o o r g a n i s

3、 m XI+3 q G Ya-Li n g，LI F e n g、S HAO Z h i Hu i P r o t e c t i o n S t a t i o n o f Ag r o-e e o|o g i c a l En i r o n me m，Hu b e i P r o v i n c e，W u h a n 4 3 0 0 7 0 ，W U K0 n g Qi n g t J i n g z h m P r o t e c t i o za S t a t i o n O f A g r c-e c o l o g i c a l E n v i r o n me n t，J

4、 i n g z h o u 4 3 4 1 0 0)D I N G He ng Hu(Qia n j ia n g P ml e c t i o n S t a t i o n。f A g n e c o l o g i c a l E n v i r o n m e n t Qia n j i a n g 4 3 3 1 0 0)，C J E A，2 0 0 2、1 0(1)：4 7 4 9 Ab s t r a c t I n v e s t i g a t io n s o n mic r o o r g a n i s m i n d i f f e r e n t e x t e

5、n t s o i l s p ll l u t e d b y h i g h mi n e r a l i z e d r c wa(e r i n o i【f i e l d i n d i c a t e t h a t h e t e mt mp h i c b a c t e r i a，a e t i n o my c e s a n d a z o t o b a c t e r wo u l d b e r e s t r a i n e d Wh e n t h e 0 I【c e n t r a t io n o f d r v la n d s o i l e x c

6、e e d s 0 5 矾 dwa s c e t r a lo n g wi t h t h e i n c r e a s i n g o f t h e o i t c o n c e n t r a t i o n W h e n o i l c o n c e n t r a t i o n o f p a d d y f i e l d e x c f N s d s 3 a e r o b i c h e l e r o t r o p h i c l b a c t e m a s e p a r a t i n g c u l t i v a t e d b a c t e

7、r i u m wo u l d b e o b v i o u s l y r e s t r a i n e d，o t h e r wi s e wh e n r e wa t e r c o n c e n t r a t i o n c x e e e d s 0 1 t a n a e mb i c h e t e r o t r o p h i c b a c t e r i a a n d a c t n o my c e s wo u l d b e o b v i o u s l y r e s t r a in e d Ke?wo r d s Hi g h mi n e

8、r a l i z e d wa s t e wa t e r i n o i l f i e ld，S o i l mi e r c K r g a n t s m，Re s t r a i n r v me e n t r a t i o n R e l a l i v i t y 石油高矿化度废水在土壤中输入量超过土壤 自身的净化能力时 就会造成它们在土壤中的积累，积累到 一定程度时就会影响土壤微生物群落及其生态系统，进而影响作物的生长及产量。因此 研究不同浓度的石 油高矿化度废水对土壤微生物的生态影响及不同微生物区系内作物的生长及产量状 况，探索恢 复土壤微生 物生态系统平衡 的措施，

9、加快微生物对污染物的降解速率，达到原位、快速修复土壤 的目的。l 实验 方法 采用旱作、水稻盆栽试验，盆栽土选 自无污染的农 田土壤并伴人石油和高矿化度废水，使之成 为含量为 5 0、3 0、l 0、0 5 的石油污染土壤 和 0 1、0 7 的高矿化度废水污染 土壤，设对照(C K)，共 7个 处理，每处理重复 3次，随机排列，前作为小麦，供试品种为“8 2 1 ，后作为大豆，供试品种为“0 3 5”。水稻盆栽 设置 5 O、3 0、0 5 的石油，0 1、0，7 的高矿化 度废水及对照 6个处理 重复 5敬，早稻品种为“广 陆矮 4号”，5月 6日插秧；晚稻为“鄂宜 1 0 5”。于前作小

10、麦分蘖期，后作黄豆收获期，水稻分蘖期取盆栽土样 分析微生物区系，检测种类为好气异养菌、厌气异养菌、放线菌、好气固 N菌和厌气 固 N菌 作物收获时调 查不同盆栽处理和对照作物的产量，了解不同污染程度对作物产量的影响。2 结果与分析 2，1 石油对土壤微生物的影响 对不同浓度石油污染小麦、黄豆、水稻盆栽土中的好气异养菌、厌气异养菌、放线菌、真菌、好气固 N菌 和厌气固 N菌的数量进行检测，结果见表 l：由表 i可知小麦(旱地前作)土壤中好气异养菌、真菌数量与石*“九五”湖北省科委科技攻戋重点项 目 收稿 日期：2 0 0 0-0 7 0 2 改 回 日期：2 0 0 0 0 0 0 6 维普资讯

11、 http:/ 中 国 生 态 农 业 学 报 第 1 0卷 表 l 不同浓度石油污染对土壤微生物的影响 Tab 1 Ef f e c l on e da p h on f r o m o i l po l l ut i o n】n d i f f e r e nt C OI I C e-*Y t t r&t i on f 气异 井酉一，】十 气 异养 茸一 t 嵌 拽 蘸i z。真菖 I 好 气 目蘸 曲 十 压 气 日氲苗 目十 酵 母 藕-|午 相 荧 系数R Ia r 0 雌n I 麦 黄 丰稻 油 污染 物含量成 正相 关(r 0)，放线 菌、好气 固 N 菌、厌 气 固 N菌数 量

12、与石 油 污 染物 含量 成 负 相关(0 1 黄豆(旱地后作)土壤 中好气异养菌、放线菌与石油污染物含量成负相关(r 0)水稻(水田)土壤 中好气异 养菌、厌气异养菌、真菌、放线菌与石油污染物含量成负相关(r 0)。2 2 高矿化度废水对土壤微生物的影响 表 2 废水污染对微 生物的影响 Ta b 2 E f f e c t 0 2 e d a p h o n f m m wa s c c e r D d u t i o n 对 0 1、0 7 高 矿 化 度废 水 处 理 的 小 麦、水 稻 盆 栽 土壤 中微 生 物数 量进 行 检 测结 果 见 表 2，由 表 2可 知 0 1 、0

13、7 浓 度 的 废 水 污 染小 麦 土壤 中 好 气 异 养 菌、厌 气异 养菌、放 线 菌、好气 固 N 菌和厌 气 固 N 菌均低 于对 照：水 田土壤 中的厌 气 异 养 菌、放线菌均低于对照，而好 气异养菌在 0 1 浓度中与对照无差异，在 0 7 浓度中高于对照。旱地、水田中的真菌数量均高于对照。2 3 石油、废水对农田土壤微生物影响的浓度范围 若以对照样品中微生物数量为准，各污染处理中微生物高于对照为刺激浓度低于 对 照 为 抑制 浓 度，评 价不同添加浓度下石油、废水对土壤中微生物区系的影响采用的公式：=SX1 X2 对不同污染浓度土壤菌数的平均值与对照平均值进行差异显著性假设

14、测验，并求 出 P=5 水平的显著 抑制或显著刺激浓度范围，结果 见表 3 一 表 3石油 废水对农 田土壤微生物影响的浓度范围 Ta b 3 Co n c e n t r a t i o n o f t h e e f f e c t e d a p h o n f r o m s o il a n d x v a s t e wa l e r p o l l u t i 0 n 由表 3可知在 旱地 和水 田中废水 对 微生 物的影 响大于 石 油，旱地 中的固 N菌对 石 油污 染较为 敏感。2 4 石油、废水对作物产量的影响 对盆栽作物产量测定和与污染物含量旱地相关分析结果表明，作物产

15、量与土壤污染物含量成直线 负相 关，石油 与作物产量相关方程及相关系数为 Y =4 5 4 2 6 9 4 5 X，=一 0 9 4 60；y=4 2 6 0 7 03 2 X 棚 一 性 槲 ，性 一 悖 悄 0 壹闭 ，椭_圭 n 讲 0 0蚍 。差 j 0 8 5 1 h ，w _ 0 0 0 嘶 。州 0 o 3 啪 蔼 0 ：，。U 6 1 薯 0如叭 0 维普资讯 http:/ 第 l期 项雅玲等：油田高矿 化度废 水对 土壤微生物影响 的研究 ri=0 9 5 5 6：Y=7 9 3 54 6 3 6X，=一 0 9 96 2；Y=7 2 6 24 09 8X，二0 9 91 3

16、。虚水与作物产量 的相关方程及相关系数分 别为 Y =5 9 7 9 5 9 7 3 X，r 一0 9 9 9；Y 4 3 3 1 5 3 5 0 X，r =0 9 7 4；Y=8 0 9 25 4 1 0 X，=0 9 9 7：r=7 4 8 5一l 2 1 X，二0 9 9 9。各 相关性均达到显著水平，盆栽作物产量结果见表 4 、由表 4可知，相同浓度的污染物对旱地作物的影响大于 水 田作 物，如 3 石油 污染 使水稻 减产 1 8 2 0，小麦 减产 5 7 5 9，黄豆减 产 6 0 0 6 而 0 1 废水 污染 使水 稻减产 6 1 6 ，早地作 物减 产 1 2 3 0 表

17、4 盆栽作物产量调查表 Ta b 4 I n v t i g a t i o n O Y I t h e y i e l d o f t h e p o t t e d c r o p s 3小 结 与 讨 论 石油对早作物产量的影响比对水田作物产量影 响大；旱地土壤受石油污染后表现为放线菌、好气 固 N 菌和厌气固 N菌数量减少，真菌和酵母菌数量增加，这可能是对作物生长有益 的菌群生态系统被破坏，而有 利于利用石油碳源的真菌、酵母菌生长；水田中石油一般浮于水面，污染愈重其土壤缺 O 愈严重，好气 性异 养菌减少，而厌气异养菌增加；高矿化度废水对作物产量的影响比石油大，0 1 浓度的废水对 旱地、水 田 土壤中好气异氧菌、厌气异养菌、放线菌和好气固 N菌、厌气固 N菌均有显著的抑制作用，对真菌和酵母菌 有刺激作用 土壤污染使土壤中微生物生态系统发生 了变化，但不是静止的，如何促进土壤中有益微生物的 数量，利用生物方法达到修复被污染的土壤，以提高作物产量，有待于进一步深入研究。参考文献【夏 淑莽 张 甲耀，微生物生态学 武设 武汉大学 出版社 【9 8 9 2 项雅玲 李峰等高矿化度袖 田废术 染农 田现状 凋查 与评价生 态农业研究，】9 9 9 7(4)：4 4 4 7 维普资讯 http:/