平菇原位修复土壤重金属可行性初探

朱钰，李本华，黄蔚，熊冬兰

摘要：土壤重金属污染形势严峻，利用生物技术对土壤重金属污染进行修复，具有成本低、来源广、无二次污染等特点，一直是土壤修复领域的研究热点之一。目前研究和实践较为广泛的是植物修复技术，但植物修复技术存在生长周期长、超富集性专一的缺点。而食用菌生长周期短，富集能力强，具有很大的修复潜力。本文通过梳理文献，从栽培可行性、修复可行性、经济可行性几个方面对平菇原位修复土壤重金属可行性进行了探究。

关键词：平菇；重金属；土壤修复

中图分类号： S646.1；X173 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.20.043

随着经济社会的快速发展，污染问题日趋严重，有限的土壤资源不断受到污染的侵害。研究地黔西南州的矿区、工业区、部分农田区的土壤都受到不同程度的重金属污染，尤其是As、Cd、Hg、Cu污染较为严重，重金属在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，若不及时进行修复，潜在危害极大[1-2]。

1 食用菌修复重金属特点

目前，土壤重金属修复主要有三种方法：物理修复、化学修复、生物修复。生物修复是利用生物体及其衍生物吸收或吸附重金属来修复土壤重金属污染的方法。与物理、化学修复相比，生物修复具有成本低、来源广、无二次污染等特点。植物、微生物都可以用于土壤重金属生物修复。植物修复虽然费用低、易操作，但存在生长周期长、超富集性专一的缺点。食用菌生长周期短，富集能力强，具有很大的修复潜力[3]。本文将对平菇原位修复土壤重金属可行性进行探究。

2 栽培可行性探究

平菇适应性很强、是最易栽培的食用菌，能够实现室外栽培，完成土壤重金属原位修复：

一是根据平菇对温度的适应情况，可将平菇分为高温型、中温型、低温型三类，在2℃～30℃间都有能够生长的品种，黔西南州年平均气温13.9℃～19.5℃，终年温暖湿润，冬无严寒，夏无酷暑，适宜平菇生长。可根据气温变化规律，选择不同的平菇品种，实现全年栽培、全年修复。

二是平菇对酸碱度的适应范围较广，在pH值为3～10的范围内均能生长，但喜欢偏酸性环境。黔西南州土壤多为微酸、酸性土壤，适宜平菇覆土栽培。

三是平菇菌丝体发育阶段不需要光照，子实体发育阶段需要一定的散射光，整个生长阶段都要避免直射光，可通过设遮荫棚解决室外栽培有直射光的问题。但需要注意的是，平菇在生长过程中需要充足的O2，且对CO2非常敏感，在使用遮荫棚时要保证通风。

四是平菇是一种需水量较高的菇种，在栽培过程中，要保证含水量和湿度。可在畦中间留土埂，在土埂中间挖水沟，保证平菇对水分的需求。

五是平菇培养料来源广，秸秆、玉米芯、稻草、甘蔗渣等农业废弃物都可以作为培养料。利用这一类培养料栽培平菇，能废物利用，提高资源利用率。

3 修复可行性研究

目前，对平菇与重金属关系的研究主要侧重于平菇重金属的检出、安全限量值研究，关于重金属富集机理、效果的研究较少。但已有研究证明平菇具有消除基质中As、Cd、Hg、Cu的能力[4]。

研究表明，所有重金属中，平菇对Cd的富集能力最强，并且平菇对Cd的富集作用比其他食用菌如香菇、鸡腿菇强，对Cd高、低浓度均有较好的富集效果。富集量随Cd浓度的增高而增高，当基质中Cd浓度为100mg/kg时，二潮菇富集量高达85.61mg/kg；富集系数最高为10.824，即子实体中Cd富集量为基质中的10.824倍。但去除率随Cd浓度的增加而降低，当基质中Cd浓度为1mg/kg时，去除率最高，达69.78%。

平菇对As和Cu有较强的富集能力。当基质中As浓度为0.10mg/kg时，富集系数最高，可达6.3。当基质中Cu浓度为

50～500mg/kg时，二潮菇对Cu的富集量在209.41～456.47mg/kg

变动，富集系数最高可达4.19。

此外，在富集过程中，Cd、Cu、Pb在其他重金属元素存在时，表现为协同作用。若Cd、Pb同时存在，则对Pb的富集量增大，对Cd的富集量减小。

4 经济可行性研究

土壤原位修复技术不需要挖出土壤、搬运土壤，相对异位修复技术成本较低。平菇原位修复土壤重金属的成本主要包括培养料、遮光帘、浇灌设备、菌种、人工费用等。其中最可控，影响最大的是培养料和人工费用的成本。平菇栽培的培养料来源广泛，可因地制宜，立足本地资源，以最低成本选配原料，降低成本。如选用牛粪、木屑为主料的培养料，与选用棉籽壳为主料的培养料相比，可节约50%的培养料成本。平菇原位修复方法与土壤淋洗、固化方法、气提法等方法相比，操作簡便，对技术要求不高，人工成本相对较低。

5 结语

综上所述，使用平菇对土壤As、Cd、Hg、Cu污染进行原位修复在栽培、修复、经济上都具有可行性。但我国当前对平菇原位修复土壤重金属的实践尚处于空白阶段，相关研究也较少。我国的土壤重金属污染形势严峻，将平菇作为重金属修复材料进行研究，并通过各种措施加强其吸收特性、降低修复成本，在今后具有广阔的研究与应用前景。

参考文献

[1]江洪，张朝晖.黔西南红土型金矿重金属污染及优势苔藓植物的富集特征[J].贵州工程应用技术学院学报，2013，31（04）：90-95.

[2]朱守立，詹孝慈，樊启明，等.马岭工业区土壤重金属污染潜在生态风险评价[J].环境与职业医学，2017，34（02）：120-124.

[3]张冬雪，丰来，罗志威，等.土壤重金属污染的微生物修复研究进展[J].江西农业学报，2017，29（08）：62-67.

[4]杨小红，胡清秀，韩立荣.平菇对培养料中有害重金属的富集及临界含量值研究[J].食用菌学报，2009，16（03）：67-71.

作者简介：朱钰，硕士，研究方向：食用菌栽培专业教学。