基于锶等放射性核素进入土壤后迁移缓慢,且有隐蔽性和滞后性等现实问题。项目研究以紫色土为代表,从构建典型的土壤粘土矿物-常驻菌体系着手展开研究,结合建立能够代表Sr2+的作用场所-菌体细胞、矿物介质、土壤水份组成的"膜/介/液"模拟体系,在掌握体系特性的同时,利用现代测试技术开展其对Sr2+的联合滞固贡献研究。旨在探明土壤粘土矿物与常驻菌相互作用所构成的统一体系,其整体表现出来对Sr2+的滞固行为。结果在利用土壤中广泛存在的粘土矿物与常驻菌的交互关系研究其对Sr2+的土壤迁移影响方面具有创新性。可望为类似非变价污染型阳离子在土壤中迁移过程中的复杂影响机制相关研究提供一定参考。特别是为核爆后烟云漂移沉降区、核事故近场污染区、核退役地区的土壤Sr2+污染评估及其治理提供帮助,同时也对Sr2+污染的原位生物修复技术的发展和实际应用具有一定参考价值。
Soil;Clay minerals;Soil bacteria;Strontium;Removal
本项目对土壤粘土矿物-常驻菌相互作用体系特性进行实验研究,研究发现一定浓度土壤粘土矿物对常驻菌的代谢能力有促生效果。反之,细菌代谢过程对于实验粘土矿物,尤其是所选蒙脱石作用效果显著,主要体现在蒙脱石层间距(d001)随矿物浓度及作用时间的变化等。另外,通过土壤粘土矿物-常驻菌体系及实际土壤样品对Sr2+的滞固行为的对比分析,发现粘土与土壤菌对Sr2+的去除存在菌主导和协同两种关系。并以实际土壤为对照,发现土壤原著菌对Sr2+迁移的滞固作用较为明显,而经过实验驯化更是能提高土壤菌对Sr2+的滞固效果。通过“膜/介/液”多相模拟体系建立与特性分析,揭示了体系中实验菌株代谢过程对蒙脱石层间域影响机制,以及体系中各组分对Sr2+的滞固贡献EPS>死菌体>粘土>活菌体。整体来讲,项目研究中所构建的粘土-土壤菌体系能够对Sr2+的迁移起到明显滞固作用,这也对Sr2+污染的原位生物修复技术的发展和实际应用具有一定的参考价值。