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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:賴盈瑋
研究生(外文):Ying-Wei Lai
論文名稱:草地生態系統復育過程之生物資源研究
論文名稱(外文):The Bioresource Study of Grassland Ecosystem in The Process of Remediatio
指導教授:袁又罡袁又罡引用關係
指導教授(外文):Yu-Kang Yuan
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:環境與安全工程系碩士班
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:65
中文關鍵詞:咸豐草植生復育重金屬
外文關鍵詞:Bidens pilosaphytoremediationheavy metal
相關次數:
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以草地生態系統復育遭受重金屬污染之土壤,此一方法可以同時兼顧污染整治與維持土壤原有性質兩項特性。植物對吸收累積在土壤中的重金屬係以水溶性型態、交換性型態與碳酸鹽型態等三種型態為主。國內有關草地生態系統復育機制的研究,皆著重在以添加螯合劑與土壤改良劑的方式來改變重金屬的型態,進而增進植物吸收累積重金屬的能力,但隨著添加劑的種類、濃度、施用頻率等不確定的因素,在在增加了地下水污染的風險。在復育的過程中,植物根系的微生物基本上都扮演著相當重要的角色,植物與微生物在互利共生的情況下,不僅能縮短植物適應環的時間,同時微生物亦能改變環境條件,以利植物本身的繁衍生長。依據本研究發現,咸豐草根系之主要菌種有Burkhol Cepacia(洋蔥伯克霍爾德菌)、Pseudomonas fluorescens(螢光假單胞菌)、Aeromonas hydrophilia(嗜水氣單胞菌)、Aeromonas caviae(豚鼠氣單胞菌)、Chryseobacterium indologenes(産吲哚金黃桿菌)…等。在添加微生物的四株咸豐草中,經過10天之後,土壤中鎘的去除效果最好,去除率可達58.1%;20天後,含200ppm鎘之土壤中的咸豐草,其去除率更高達50∼71%。若以20天的去除率來比較,有添加微生物的咸豐草,對土壤中鎘的去除效果都可達50%以上,而未添加微生物的咸豐草去除率大多不高,這種現象說明了微生物確實對植物在吸收累積重金屬上有相當大的助益。
Using grassland ecological system to remediate contaminated soil by heavy metal, and this method could keep the two characteristics, maintaining soil original properties and remedying pollution, at the same time. The plants absorb heavy metal which accumulated in soil major by three types of water-soluble type, exchangeable type and carbonate-bound type. In Taiwan, the research in mechanism about remediation for grassland ecological system focused on adding chelators and soil reforming materials to change types of heavy metals in soil to increase the heavy metal accumulating capability in the plants. Following the uncertain factor of additive kind, concentration and using frequency that will increase the risk of pollution in groundwater. In the phytoremediation process, the microorganisms of plants roots playing important roles, fundamentally. In the condition of mutualism between plant and microorganism, the adapting time could be shortened for plants and the microorganisms could change the environment of they live at the same time. In this study, that we found the major microbials had Burkhol Cepacia、Pseudomonas fluorescens、Aeromonas hydrophilia、Aeromonas caviae and Chryseobacterium indologenes in the peripheral soil of Bidens pilosa roots. In the experimental groups had additive of microbes the cleaning effect was best for the Bidens pilosa after ten days later and the removing rates is 58.1%. At the 200 mg/l group, the removing rate is good from 50% to 71% for cadmium in soil. If we compared with the removing rate between had additive and had not additive of microbes for the Bidens pilosa, and the effect will all over 50%, but the additive had not input with the Bidens pilosa the result showed it is low. For this phenomenon that we can say the microbes is very important for the plant of Bidens pilosa in the absorption and accumulation of heavy metals from soil.
中文摘要 i
英文摘要 iii
誌謝 v
目錄 vi
圖目錄 viii
表目錄 ix
一、前言 1
二、文獻回顧 3
2.1土壤中之重金屬型態分析法及其分佈 3
2.1.1多重化學藥劑連續萃取法(sequential chemical extractions, SEC) 4
2.2 重金屬型態與植物有效性 4
2.3重金屬污染土壤復育技術 5
2.4草地復育技術 6
2.4.1 草地復育的機制 6
2.4.2 植生萃取 6
2.4.3 根圈過濾 6
2.4.4植生穩定 7
2.4.5植物吸收重金屬途徑與步驟 7
2.4.6 植物的解毒機制 7
2.5 土壤與微生物之關係 8
2.6根圈中的微生物及其處理重金屬之機制 10
2.6.1生物轉換 10
2.6.2菌體外累積與沈澱 10
2.6.3 菌體表面的積聚 11
2.6.4 細胞體內之累積 11
2.7 微生物和植物間的相互作用 11
2.7.1 互惠關係(mutualism) 11
2.7.2 共生關係 12
2.7.3 拮抗作用(antagonism) 12
2.7.4 寄生現象 12
2.8 植物根系微生物對植物的影響 15
2.8.1 根圈 15
三、研究方法與實驗設備 16
3.1虎尾農地鎘污染情況 18
3.1.1土壤的物化性質 18
3.1.2 重金屬含量調查 18
3.1.3 鎘污染農地的作物情況 18
3.2微生物的萃取與培養 22
3.3 微生物之菌種鑑定 22
3.4盆植物試驗 26
3.5多重化學連續萃取法 26
3.6分析方法 28
四、實驗結果 33
4.1 土壤性質分析 33
4-2 咸豐草根系的微生物相 35
4-3 咸豐草對重金屬的吸收 37
4.3.1 盆栽試驗 37
4.3.2 根系微生物對重金屬(鎘)型態的轉化 42
五、結論與建議 50
5.1結論 50
5.2建議 51
六、參考文獻 52






圖目錄
圖3- 1 實驗工作流程圖 17
圖3- 2 多重化學藥劑萃取試驗實驗流程 27
圖3- 3 土壤質地之正三角形等級分佈圖 31
圖4- 1 校園土壤粒徑分佈圖 .................................................34
圖4- 2 農地土壤粒徑分佈圖 34
圖4- 3 盆栽試驗選用的植株 39
圖4- 4 種植10天之後的植物生長情況 39
圖4- 5 種植20天之後的植物生長情況 40
圖4- 6 各盆栽試驗重金屬鎘去除率 41
圖4- 7 鎘於未添加微生物土壤中的型態分佈(第0天) 46
圖4- 8 鎘於添加微生物土壤中的型態分佈(第0天) 46
圖4- 9 鎘於未添加微生物土壤中的型態分佈(第10天) 47
圖4- 10 鎘於添加微生物土壤中的型態分佈(第10天) 47
圖4- 11 鎘於未添加微生物土壤中的型態分佈(第20天) 48
圖4- 12 鎘於添加微生物土壤中的型態分佈(第20天) 48
圖4- 13 鎘於未添加微生物土壤中的型態分佈(第30天) 49
圖4- 14 鎘於添加微生物土壤中的型態分佈(第30天) 49












表目綠
表2- 1 微生物在土壤不同深度處的分佈情況 9
表2- 2 根圈內微生物群體及其反應 14
表3- 1 污染區土壤的物化性質............................................. ....20
表3- 2 污染區歷年來土壤中重金屬濃度 21
表3- 3 胰蛋白酶萃取液組成 22
表3- 4 API 20NE 基質及反應/酵素 24
表3- 5 API 20E 基質及反應/酵素 25
表3- 6 土粒分級的粒徑範圍 30
表4- 1 土壤分類組成............................................................. ..33
表4- 2 菌種名稱 36
表4- 3 盆栽試驗各階段的去除率 41
表4- 4 第0天各盆栽試驗不同型態的鎘離子 44
表4- 5 第10天各盆栽試驗不同型態的鎘離子 44
表4- 6 第20天各盆栽試驗不同型態的鎘離子 45
表4- 7 30天各盆栽試驗不同型態的鎘離子 45
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