多環(huán)芳烴（PAHs）是我國農田土壤中主要有機污染物類型之一。針對面廣量大的污染農田土壤，原位生物修復是一種綠色高效、環(huán)境友好的修復措施。中國科學院南京土壤研究所研究員蔣新團隊針對PAHs污染農田，利用大宗農業(yè)廢棄物為原料制備生物質炭，提出生物質炭阻控-植物根際強化降解協(xié)同修復措施，系統(tǒng)闡明了根際環(huán)境中生物質炭-污染物-微生物多界面交互作用，實現(xiàn)安全高效的邊生產、邊修復過程。
研究發(fā)現(xiàn)，在添加秸稈生物質炭的植物根際環(huán)境中PAHs消解最快、PAHs降解相關功能菌屬和基因豐度最高、微生物組相互作用關系最緊密。該研究結合土壤代謝組學技術率先構建了根際土壤中PAHs降解全過程網絡，明確了生物質炭-植物根際聯(lián)合不僅促進了功能微生物對PAHs的直接降解，而且調控了土壤中與PAHs降解密切相關的脂類、糖類和氨基酸等的代謝過程，協(xié)同促進PAHs降解。通過基于全球999組數據整合分析，研究人員進一步證實土壤中添加生物質炭顯著提高微生物生物量、而對微生物群落多樣性的影響不一。添加生物質炭土壤中微生物生物量和多樣性分別受生物質炭性質和土壤性質因子主導，這為生物質炭在污染土壤修復中的選擇應用提供了理論依據。針對長三角地區(qū)PAHs污染農田，研究明確了低溫制備型生物質炭與水旱輪作種植模式相結合既能高效降低PAHs環(huán)境風險、保障食品安全，又有利于污染土壤微生物生態(tài)環(huán)境的恢復與重建。該研究首次耦合了污染脅迫土壤中微生物基因組與代謝組生物信息，明確了長期污染農田土壤中土著微生物可用、可調，PAHs可阻、可降的機制與機理。
相關成果發(fā)表在Environment International、Journal of Hazardous Materials、Science of Total Environment等期刊。
南京土壤所在多環(huán)芳烴污染農田土壤生物修復研究中取得進展
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