臺灣博碩士論文加值系統

本研究嘗試以紅樹林植物復育技術處理受多環芳香烴(芘)污染土壤，並對台灣四種紅樹林植物水筆仔（Kandelia candel Druce）、紅海欖（Rhizophora stylosa Griff）、海茄苳（Avicennia marina Vierh）及欖李（Lumnitzera racemosa Willd）進行菌根菌感染測驗，其目的為篩選出兩菌種中何者對紅樹林植物感染率最佳。由實驗結果顯示四種紅樹林植物皆能感染菌根菌，而以Glomus aggregatum感染率及感染強度都大於Glomus mosseae，因此以感染Glomus aggregatum菌根菌進行後續實驗。耐芘污染能力之測驗，其目的為篩選出最耐芘污染的植物種，結果顯示欖李在含有芘污染土壤中，生長狀況最佳，且各組別有90％以上的降解率。而亦有文獻指出，種植水筆仔六個月後對土壤中芘濃度有98％降解率，此本研究以欖李及水筆仔為初步實驗之對象。經過90天的溫室實驗，比較栽種植物與未栽種植物的處理組，於人工配製的芘污染土壤試驗中，其結果顯示植物有助於芘污染土壤中的微生物生長及去氫酵素活性的增加，而菌根菌對於植物對抗土壤芘污染的逆境亦具有正面的幫助。當添加鹽度於土壤環境中時，發現將對紅樹林植物的生長形成逆境，使紅樹林植物較依賴菌根菌，對降解芘亦具有正面幫助。所有未遮光組別之降解率皆達85%以上，遮光組別平均降解率為70％。

In this study,we used mangrove phytoremediation ecotechniques to treat polycyclic aromtic hydrocarbons (pyrene) contaminated soil. First, we compared the four species of mangroves in Taiwan, Kandelia candel Druce, Rhizophora stylosa Griff, Avicennia marina Vierh and Lumnitzera racemosa Willd, inoculated by endomycorrhizae in no contaminated soils. According to the experimental results, the four species of mangroves could be colonized by Glomus aggregatum and Glomus mosseae. In colonization rate and colonization intensity, Glomus aggregatum were found higher than those of Glomus mosseae.
For the degradation efficiencies of pyrene in soils, according to the experimental results, we found that the Lumnitzera racemosa Willd exhibited best growing conditions among the four species. The degradation rates for all tests systems pyrene were measured above 90% . In accordance with passed study, the species of Kandelia candel Druce presented effective efficiencics for pyrene degradation.
The speacis of Lumnitzera racemosa Willd and Kandelia candel Druce were planted in the artifical pyrene contaminated soils, which were incubated in a greenhouse , while the control systems without vegetation were used for comparison. After 90 days of incubation, the experimental result showed that the soils planted with Lumnitzera racemosa Willd and Kandelia candel Druce were found able to enhance the microbial and dehydrogenase activities. The addition of Glomus aggregatum could help plants to prevent from the stress of pyrene. The addition of salinity into the siols was a pressure for mangroves so the mangroves, incoculated by endomycorrhizae showed stronger dependence on mycorrhizal fungi than those in the siols of no salinity. In salty siol, mangroves exhibited high effective degradation rates for pyrene. In the siols for the illumination groups, the pyrene degradation rates for all test systems were measured about 85%. The siols for the dark groups showed that the average pyrene degradation rates were about 70%.

誌謝 I
摘 要 II
Abstract III
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 多環芳香烴碳氫化合物 3
2.1.1 多環芳香烴碳氫化合物的來源 3
2.1.2 多環芳香烴碳氫化合物的基本特性 3
2.1.3 多環芳香烴碳氫化合物(PAHs)的危害 5
2.1.4 多環芳香烴碳氫化合物(PAHs)之降解反應機構 10
2.2 多環芳香烴碳氫化合物污染土壤之土壤污染復育技術 13
2.2.1 物理/化學整治技術 14
2.2.2 生物復育技術(Bioremediation) 18
2.2.3 植物復育技術(phytoremediation) 19
2.2.3.1 植物復育機制 19
2.2.3.2 植物復育之優缺點 22
2.2.3.3 植物選擇 22
2.2.3.4 去氫酶活性 23
2.2.4 自然衰減(Natural Attenuation) 24
2.3 菌根菌(mycorrhizal fungi) 25
2.4 紅樹林植物(Mangrove) 26
2.4.1 水筆仔 28
2.4.2 紅海欖 28
2.4.3 海茄苳 29
2.4.4 欖李 29
第三章 材料與方法 31
3.1 試驗材料 31
3.1.1 植物採集 31
3.1.2 供試土壤來源 31
3.1.3 供試菌種來源 31
3.1.4實驗藥品 31
3.1.5實驗儀器與器材 32
3.2 試驗方式 34
3.2.1 實驗流程 34
3.2.2 土壤採樣與樣品保存 36
3.2.3 Pyrene污染土壤配製 36
3.2.4土壤含水率 37
3.2.5 土壤酸鹼值 37
3.2.6 土壤有機碳 37
3.2.7 土壤總氮 38
3.2.8 土壤氨氮 38
3.2.9 去氫酶活性 38
3.2.10總生菌 39
3.2.11 菌根菌接種與菌根形成率之測定 39
3.2.11.1菌根菌之接種 39
3.2.11.2 菌根菌形成率調查 39
3.2.11.3 菌根菌感染強度調查 40
3.2.12 土壤中Pyrene分析 40
3.2.13 植物生長高度及生物質量 41
3.2.14 植體Pyrene分析 41
3.3 QA/QC 42
第四章 結果與討論 43
4.1 土壤基本性質 43
4.2 菌根菌接種實驗 44
4.3 耐芘植物初步篩選 47
4.3.1 植物生長情形 47
4.3.2 土壤芘之濃度 57
4.4 植物生長受芘污染的影響 59
4.4.1 水筆仔 60
4.4.2 欖李 64
4.4.3 根冠比 68
4.5 土壤微生物含量 68
4.5.1 水筆仔 69
4.5.2 欖李 70
4.5.3 對照組 71
4.5.4 總生菌數與含水率關係 73
4.6 土壤去氫酶活性(DHA) 75
4.6.1 水筆仔 75
4.6.2 欖李 76
4.6.3 對照組 77
4.6.4 總生菌數與土壤去氫酶活性關係 77
4.7 土壤酸鹼值與電導度之變化 79
4.8 芘之降解 81
4.8.1 水筆仔 82
4.8.2 欖李 83
4.8.3 對照組 85
4.8.4 植體中芘濃度 86
第五章 結論與建議 88
5.1 結論 88
5.2 建議 91
參考文獻 93
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