Эффект инокуляции Pseudomonas sp. TF716 о выбросах N2O при ризоремедиации дизельного топлива

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 13018 (2022) Цитировать эту статью

583 доступа

2 цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Спрос на технологию ризоремедиации, которая может минимизировать выбросы парниковых газов, одновременно эффективно удаляя загрязняющие вещества в целях смягчения последствий изменения климата, увеличился. Эффект инокуляции N2O-редуцирующих Pseudomonas sp. Было исследовано TF716 о выбросах N2O и эффективности восстановительных работ во время ризовосстановления загрязненной дизельным топливом почвы, засеянной овсяницей тростниковой (Festuca arundinacea) или кукурузой (Zea mays). Псевдомонас сп. TF716 был выделен из ризосферной почвы овсяницы тростниковой. Максимальная скорость восстановления N2O для TF716 составила 18,9 ммоль N2O г сухих клеток-1 час-1, что превосходит показатели для ранее сообщавшихся видов Pseudomonas spp. Когда Pseudomonas sp. При добавлении TF716 в загрязненную дизельным топливом почву, засеянную овсяницей тростниковой, N2O-снижающий потенциал почвы в начальный период (0–19 дней) был в 2,88 раза выше, чем у почвы без инокуляции, а в дальнейшем – в 1,08–1,13 раза. Однако после инокуляции штаммом TF716 увеличения потенциала снижения N2O для почвы, засеянной кукурузой, не наблюдалось. Кроме того, инокуляция TF716 не оказала существенного влияния на разложение дизельного топлива во время ризоремедиации, что позволяет предположить, что обработка TF716 не повлияла на активность микроорганизмов, участвующих в разложении дизельного топлива. Анализ динамики родов бактерий, связанных со снижением N2O, показал, что наибольшая относительная численность Pseudomonas наблюдалась при ризоремедиации загрязненной дизельным топливом почвы, засеянной овсяницей тростниковой и обработанной штаммом TF716. В целом, эти результаты позволяют предположить, что выбросы N2O во время ризоремедиации почвы, загрязненной дизельным топливом, с использованием овсяницы тростниковой можно снизить путем добавления Pseudomonas sp. ТФ716.

Нефтяная нефть является наиболее широко используемым источником энергии во всем мире, а нефтяные углеводороды (ПГ) могут просачиваться в почву и грунтовые воды во время хранения, транспортировки и использования, угрожая окружающей среде1,2,3. ПГ, загрязняющие почву, не только нарушают экологический баланс, но и наносят ущерб окружающему ландшафту и выделяют запахи, нанося эстетический и экономический ущерб4,5. Из различных предложенных технологий восстановления почв особенно многообещающей является ризоремедиация, поскольку она может ускорить биодеградацию ПГ за счет тесного взаимодействия между корнями растений и ризосферными микроорганизмами1.

При ризоремедиации почвы, загрязненной PH, обычно добавляются источники азота для повышения эффективности биоразложения, что может привести к выбросам закиси азота (N2O)6. Аммоний в почве обычно нитрифицируется, а затем денитрифицируется микроорганизмами и выбрасывается в атмосферу в виде N2. Однако если восстановления N2O, промежуточного метаболита, до N2 не происходит, N2O может высвободиться6,7,8. N2O является значительным парниковым газом, потенциал глобального потепления (ПГП) которого примерно в 298 раз выше, чем у CO29. После выброса в атмосферу N2O имеет длительное время пребывания около 121 года9 и является предшественником оксида азота (NO), который разрушает озоновый слой в стратосфере посредством фотохимических реакций10,11.

В рамках цели по удалению загрязнителей окружающей среды в ответ на изменение климата необходимо минимизировать выбросы N2O при рекультивации почвы, загрязненной PH. Полезным решением в этом отношении является активное использование бактерий, способных восстанавливать N2O до N2. Поэтому в настоящем исследовании оценивалось влияние бактерии, восстанавливающей N2O, на выбросы N2O при ризоремедиации почвы, загрязненной PH. Бактериальный изолят с превосходной способностью восстанавливать N2O был экстрагирован из обогащенного бульона, в котором в качестве источника инокулята использовалась почва ризосферы, а N2O использовался в качестве конечного акцептора электронов. Влияние инокуляции выделенной бактерии на N2O-восстановительный потенциал образцов почвы оценивали при ризоремедиации загрязненной PH почвы, засеянной овсяницей тростниковой (Festuca arundinacea) или кукурузой (Zea mays). Кроме того, также исследовали влияние инокуляции изолята на эффективность удаления PH, рост растений и почвенное бактериальное сообщество, связанное со снижением N2O.