[发明专利]一种复合有机污染的生物修复方法

说明书

本发明公开了一种复合有机污染的生物修复方法，包括：污染本底调查；修复生境构建、红树植物筛选、复合效应分析、修复时间优化、降解菌群强化和修复效果评价。本发明基于红树植物‑微生物的红树林人工湿地生物修复技术，对降低沉积物中复合有机污染物含量有较好的效果，并促进了其赋存形态向低毒性转化，实现了沉积物复合有机污染的有效修复。

技术领域

本发明涉及生态环境保护技术领域，具体涉及一种复合有机污染的生物修复方法。

背景技术

持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs)是环境中难降解、高脂溶性并能通过各种传输途径迁移的半挥发性且毒性极大的有机化合物。POPs在大气、水体、土壤或沉积物和生物体等多环境介质中普遍检出且极具生态风险，特别是土壤或沉积物中。同时，针对这些有机污染物的修复技术研究在持续进行，但以单一有机污染物的修复技术研究为主。其中，生物修复技术，包括植物修复、微生物修复、生物联合修复等技术，已经成为绿色环境修复技术之一。然而，多种有机污染物共存时可能发生交互作用，如通过竞争吸附点位影响其生物效应等，进而产生协同、拮抗、加和作用等，对单一污染物的有效修复方法未必适用于复合污染。因此，明确沉积物中不同污染物间的作用，寻求环境友好、成本低廉、经济高效的生物修复技术尤为必要。

作为海岸湿地生态系统的重要组成部分，红树林在防浪护岸、维持生物多样性和渔业资源、净化环境等方面具有重要的生态功能。近年来，大量点源和面源污染物排放到江河湖海中，使河口及沿海地区的红树林成为持久性有机污染物的汇集场所。这些污染物将威胁红树林生态系统健康。但同时，红树林对这些污染物也具有较好的修复作用。红树植物可通过对POPs的直接吸收与代谢作用、分泌生物化学反应酶类降解POPs、与根际微生物群落联合降解POPs等途径，实现对沉积物中POPs污染的生物修复。当前，基于红树植物人工湿地的复合有机污染的生物修复技术尚不充分。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合有机污染的生物修复方法，通过红树植物人工湿地技术，有效降解沉积物中复合有机污染物。

为达上述目的，本发明揭示一种复合有机污染的生物修复方法，包括：污染本底调查；修复生境构建；红树植物筛选；复合效应分析；修复时间优化；降解菌群强化；修复效果评价。

S01，污染本底调查：对待修复沉积物有机污染物和基本理化性质进行调查。有机污染物调查以文献调研为主，确定主要有机污染物类型；并通过野外调查法(样方法)，确定沉积物有机污染物含量水平和主要理化参数，所述主要理化参数为pH、盐度、粒度、总有机质、总磷、总氮、硝态氮和铵态氮含量。

S02，修复生境构建：模拟潮汐生境，建立红树林人工湿地，开展生物修复。种植介质：待修复的复合有机污染沉积物；介质深度：红树植物根系垂向分布深度的最大值。植物种植密度：40株m-2；苗龄：2年。潮汐生境参数为：盐度1.5％的人造海水；淹水时间：每天12小时，即10:00～22:00；闭环系统：为避免造成新的水体污染，设置人工海水储存容器。模拟涨潮时，将人造海水用水泵从储存容器中泵入隔室中；模拟退潮时，将人工海水排放回储存容器中。其它环境参数为：光合活性800-1400μmol m-2s-1、温度20-29.5℃、相对湿度60-80％。

S03，红树植物筛选：基于环境污染现状进行室内控制实验，并设置无植物对照组。筛选装置为：分隔箱，即不透水、不透光PVC(聚氯乙烯)箱体，大小可按实际需求调整；所述分隔箱中间采用PVC板将箱体左右分隔，并在底部完全密封；所述分隔箱上部与水体联通，所述分隔箱下部沉积物和植物根系完全分隔。测试植物苗龄：2年；筛选周期：1月；筛选指标为：植物长势(株高、叶片数)、光合参数(净光合速率、气孔导度、胞间CO2(二氧化碳)浓度、蒸腾速率)、叶绿素荧光参数等无损检测指标。植物筛选原则为：①对有机污染物具有较高富集能力，并能促进其向低毒形态转化；②对有机污染物有较好的耐受性，确保良好的生长状态；③乡土植物为主。