《Environmental Research》:Eco-restorative plant-microbe-biostimulant system for nitro-PAHs detoxification: a one health approach to urban soil carbon recovery
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Bhoirob Gogoi|Hemen Sarma生物修复技术研究小组,植物学系,博多兰大学,Rangalikhata,Deborgaon,Kokrajhar(BTR),阿萨姆邦,印度摘要硝基多环芳烃(nitro-PAHs)是有毒且持久的污染物,主要来源于车辆排放和工业活动。它们
Bhoirob Gogoi|Hemen Sarma
生物修复技术研究小组,植物学系,博多兰大学,Rangalikhata,Deborgaon,Kokrajhar(BTR),阿萨姆邦,印度
摘要
硝基多环芳烃(nitro-PAHs)是有毒且持久的污染物,主要来源于车辆排放和工业活动。它们常见于城市和城郊土壤中,对环境和人类健康构成严重威胁。因此,迫切需要有效的、可持续的修复策略。本研究评估了一种由植物、微生物和生物刺激剂组成的综合体系(CPM),用于降解从印度阿萨姆邦Borholla GGS工业区采集的受污染土壤中的硝基多环芳烃。在为期60天的微宇宙实验中,测试了四种本地植物物种:Cyperus rotundus L.、Cyperus esculentus L.、Axonopus compressus (Sw.) P. Beauv. 和 Imperata cylindrica (L.) Raeusch> 对1-硝基芘和2-硝基氟芘的积累能力。该综合体系包括两种细菌(Bacillus cereus BG034 和 Bacillus altitudinis BG05)、四种本地植物物种以及生物刺激剂(由用木瓜蛋白酶处理的芥末油饼制成),该体系加速了硝基团的还原、羟基化和芳香环的断裂过程,最终将污染物转化为简单的线性烷烃。GC-MS数据提供了关于生物修复过程中污染物转化途径和碳流动动态的生态信息学见解。CPM处理还改善了土壤养分含量和酶促抗氧化活性,表明土壤肥力和氧化还原平衡得到了恢复。本研究为城市土壤解毒和碳物质回收建立了一个可持续的、数据驱动的框架,强调了环境修复、生态系统健康与人类福祉之间的相互关联。
部分摘录
引言
自然环境正面临快速工业化、城市扩张、高能源消耗以及全球人口指数增长导致的废物增加所带来的日益严重的压力。这些因素加剧了环境退化,破坏了空气、水和土壤等关键环境要素的稳定性。特别是土壤,它维持着农业生产力,调节养分和水循环,并促进生物多样性(Sidhu等人)
研究地点描述及硝基多环芳烃积累的植物采样
植物样本采集自阿萨姆邦上部的Borholla(北纬26°45',东经94°37'),位于Jorhat区的Titabar分区。图1显示了采样地点的位置。该地区是一个城郊工业区,处于农村和城市景观的交界处,属于印缅生物多样性热点区域。这里的土壤属于Dystric Eutrochrepts类型,非常肥沃,颜色较浅,呈微酸性。该地区年降水量为700至1500毫米
植物群落组成及潜在本地植物的选择
植物群落是由特定环境中共存的多种植物物种组成的动态集合,研究其组成可以提供关于生态系统功能和恢复力的关键信息。本研究分析了受原油污染地区的植物群落组成,以识别具有植物修复和生态恢复潜力的主要本地草本植物物种,表1详细概述了植物群落情况
结论
本研究揭示了一种机制机制,表明植物-微生物-生物刺激剂综合体系可以显著提高受硝基多环芳烃(1-NP和2-NF)污染土壤的修复效果,同时减少污染物对植物的压力。所选的本地植物物种表现出较强的生态适应性和积累硝基多环芳烃的能力,其中Imperata cylindrica的积累量最高,其次是Axonopus compressus、Cyperus esculentus
CRediT作者贡献声明
Hemen Sarma:撰写——审稿与编辑、监督、资源管理、项目实施、调查、数据分析、数据整理、概念构思。Bhoirob Gogoi:撰写——初稿撰写、可视化处理、验证、软件应用、方法设计、调查、数据分析、数据整理
作者声明在本研究中不存在任何可能影响研究结果的财务或个人利益关系。
作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
作者衷心感谢印度阿萨姆邦的博多兰大学在本研究过程中提供的宝贵后勤支持。