納米鐵強化植物修復重金屬-PHAHs複合污染土壤研究

《納米鐵強化植物修復重金屬-PHAHs複合污染土壤研究》是依託南開大學，由周啟星擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：納米鐵強化植物修復重金屬-PHAHs複合污染土壤研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：周啟星
• 依託單位：南開大學

中文摘要

在發現Cd超積累植物孔雀草（Tagetes patula L.）的基礎上，針對土壤Cd-多鹵代芳烴化合物PHAHs複合污染日趨嚴重這一環境問題，以Cd-PCBs/PCDFs複合污染為例，進一步分析、檢驗其複合污染條件下孔雀草對Cd的富集和對PCBs/PCDFs的降解能力，篩選、最佳化不同表征納米鐵對孔雀草生長的影響及對其富集Cd和降解PCBs/PCDFs的強化作用。在此基礎上，深入研究納米鐵和孔雀草聯合修復的整體效果，並探討不同影響因素條件下的作用機理，並找到其最佳修復條件。與此同時，通過葉綠素測定、根系活力比較、過氧化氫酶測定和土壤微生物測定，深入分析、揭示納米鐵對孔雀草修復能力強化的機理。本項目將填補有關重金屬-PHAHs複合污染土壤生態修復研究的空白，並提供相關技術支撐，為今後進一步研究複合污染土壤修復開闢新的思路、探索新的原理，從而達到保障農產品安全和人體健康的目的。

結題摘要

針對我國土壤Cd-多鹵代芳烴化合物（PHAHs）複合污染日趨嚴重這一環境問題，以重金屬鎘（Cd）-多氯聯苯（PCBs）/多氯代二苯並呋喃（PCDFs）複合污染為例，首先就其複合污染條件下Cd超積累植物孔雀草（Tagetes patula L.）對Cd的富集和對PCBs/PCDFs的降解能力進行了檢驗與深入分析，發現了土壤環境中PCBs的存在有助於孔雀草植物對Cd的吸收和積累的現象，取得了第一手資料。在成功合成納米鐵及負載型納米鐵的基礎上對其進行了表征分析。在此基礎上，還開展了納米鐵套用於Cd-PCBs/PCDFs複合污染土壤植物修復的實驗研究，篩選、最佳化了不同表征納米鐵對孔雀草富集Cd和降解PCBs/PCDFs的強化作用，揭示了Cd-PCBs/PCDFs複合污染條件下孔雀草的耐性及有機污染物對其提取土壤中Cd影響的規律。採用正交實驗法，研究了不同影響因素條件下納米鐵強化植物-微生物聯合修復Cd-PCBs/PCDFs複合污染土壤的效果及作用，分析了納米鐵促進植物-微生物聯合修復以及對植物富集Cd和降解PCBs/PCDFs及脫氯還原的影響機制，驗證、揭示了納米鐵和孔雀草在聯合修復Cd-PHAHs複合污染土壤方面的整體效應，並基本確定了最佳修複方案。本項研究共發表學術論文27篇，其中SCI論文16篇，EI論文5篇；申報國家發明專利5項，其中授權2項；通過本項研究，4人已經獲得了碩士學位，2人已經獲得了博士學位，在人才培養方面也達到預期目標。總之，通過利用納米鐵和孔雀草聯合修復Cd-PHAHs複合污染土壤案例研究，為今後類似複合污染土壤的修復和治理開闢了一條新的有效技術途徑，為我國複合污染土壤的修復與治理、探索新的技術原理積累了經驗，具有重要的實踐意義和科學指導作用。