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生态环境学 报 20 1 0，1 9(2)：487—493 Ecology and Environmental Sciences http：／／www． jeesei．com E—mail：editor@jeesci．com 茵根技术在环境修复领域中的应用及展望 王立 ，贾文奇 ，马放 ，李世阳 ，张淑娟 1．哈尔滨工业大学市政环境工程学院／／城市水资源与水环境国家重点实验室 ，黑龙江 哈尔滨 150090 2 大庆油 田有限责任公 司第二采油厂 ，黑龙江 大庆 163414 摘要：菌根作为植物根系和真菌所建立的共生体，是生物界最为广泛的一种互惠共生现象。这一系统的形成能够有效增强植 物的物质生产和抗病能力 ，全面改善宿主植物的生长状况，因此在新兴生态农业生产领域受到广泛重视。与此同时，菌根系 统 的形成可有效促进 植物对污染或胁迫环境 的适应 能力 ，以及对环境污染 物的去除能力 ，并能联合其它根 际微生 物共 同发 挥 效能，在受损和污染环境生态修复领域具有巨大的潜力。近年来 ，菌根技术在环境修复领域中的应用正成为环境工作者关注 的新兴方向，但 目前仍处于起步阶段。文章在前人研究结果的基础上 ，对菌根技术在重要的环境修复领域 ，如面源污染综合 防治领域 、污染场地生物修复领域、受损和胁迫环境恢复重建中的试验研究和应用进展进行了综述 ，并结合其发展现状探讨 了当前菌根技术在环境修复治理工程应用以及大规模工业化生产中的瓶颈问题 ，提出应在菌根真菌对异质环境的适应性 、菌 根系统的复杂性解析 、以及内生菌根真菌分离纯化等关键理论与技术方面加大力度，尽早实现广适性功能菌种的工业化生产 和多元“生物制剂”的开发，从而在环境修复领域发挥更大的作用。 关键词：菌根真菌；面源污染；有机污染 ；重金属 ；生物修复 中图分类号 ：X171．1 文献标识 码 ：A 文章 编号 ：1674．5906(2010)02．0487．07 菌根 (Mycorrhiza)是土壤 中真菌与植物根系 共生所形成的复合吸收器官 。菌根真菌在 自然界 中 广泛存在 ，可发生在各种生态环境 ，并能与绝大多 数的高等植物 (80％以上 的陆生植物 )形成共生体 系_J JJ 。这一共生体系的存在可有效增强植物对营养 物质的吸收 ，提高植物的耐逆性L2J及抗病虫害能力 [3-41， 因此 ，以往有关菌根的研究 多侧重于农业生产 领域菌根真菌对作物生长和产量 的促进1 ，成为环 境友好型新型农业技术的发展方 向。近年来 ，随着 全球环境质量的严重下降 ，以菌根共生系统为新型 生物修复主体 ，在污染或受损环境修复过程中发挥 的重要作用正引起人们的广泛关注 J。已有研究表 明，以菌根为核心界 面而形成 的菌根．根际微生物． 植物 系统 ，一方面可通过共代谢作用提高对污染物 的降解和转化能力 ，减轻土壤污染 ，提高环境质量 j， 另一方面可通过改善植物营养状况来减轻不 良 环境 的胁迫作用 ，保障植物在受损或污染环境 内的 生长 ，显著提高受损和退化生态系统修复重建 的成 功率 、缩短修复周期 ，并保证修复效果稳定性_J?。 菌根 系统独特的生理生态功能 ，有望成为应对 当前 复杂而严重的环境问题的有效手段 ，并将是未来环 境修复技术发展的核心方向。但因其共生系统的复 杂性 ，菌根技术在环境修复领域中的应用研究才刚 刚起步 ，在系统共生机理 、菌种筛选与菌剂开发 ， 以及菌根技术工程应用 实践 中都存着诸多 的技术 难题 ，本文对 国内外 相关 研究进展进行综述与总 结 ，并在此基础上分析与探讨 了菌根技术当前面临 的主要问题 ，展望了未来发展的主要方向，旨在推 进菌根学在环境修复领域的研究进程 ，为菌根技术 在环境修复领域的应用提供参考 。 1 茵根技术在农 业面源污染修复 中的应用 农业生产过程 中，为获得农作物 的高产 ，往往 施加过量的化肥和农药 ，这些化学产物实际利用率 仅有 20％～30％，大部分通过不同的损失途径进入 环境 ，流失于土壤 、水体和空气中，并在灌溉与降 水的淋溶与迁移作用下 ，形成严重的面源污染 LJ 。 面源污染是污染物经由地表径流 、潜层渗流方式 ， 从道路生活区或农 田向水体转移的缓慢过程 ，因其 影响范围广 、扩散过程复杂 、难以用简单的物理 、 化学方法加 以控制 ，因而一直是环境治理领域的难 题 。 菌根 真菌的优 良特性可在 面源污染的产生源 头和扩散过程中都发挥重要 的生态功能 。首先 ，依 托菌根技术 的绿色清洁农业 系统 ，可在源头减少农 业面源污染物的施入。菌根的主要功能之一是改善 植物 的矿质营养l】引。研究表明，菌根能够有效改善 基金项 目：国家 自然科学基金项 目(50809020；50778052)；城市水资源与水环境 国家重点实验室基金项 目(HC200816；2008ts03)；黑龙江省青年 基金项 目(QC07C11)；哈尔滨工业大学优秀青年教师培养计划资助项 H(HITQNJS 2008．043) 作者简介：王立 (1 978年生 )，女 ，讲师，博士，主要从事环境生态修复领域的研究。E—mail： !i@ ： 血．姐 责任作者 ：马放 ，E-mail：ma~ng@hit． edu cn 收稿日期：2009—12．15