佳乐麝香和镉复合污染对土壤中放线菌数量的影响

佳乐麝香是目前备受关注的PPCPs污染物之一,重金属Cd是土壤中常见的重要污染物,两者在土壤生态系统中存在联合暴露的潜在可能性;放线菌是土壤中分布最广数量最多的一类微生物。本研究在实验室模拟条件下,研究了佳乐麝香(HHCB)和Cd单一、复合污染对持续培养10周土壤中放线菌数量的影响,结果发现,HHCB和Cd单一、复合处理对土壤放线菌数量抑制作用显著(P0.01),随着HHCB浓度的增加,对土壤放线菌数量的抑制作用增加,其浓度-效应关系都呈对数关系,第3周的EC50值最低,前5周的EC50值均不超过10 mg·kg-1;土壤HHCB和Cd复合污染的联合毒性效应为拮抗作用。本研究表明,在实际风险评价中,应考虑到HHCB输入土壤的特征选择特定的EC50值范围。     

土壤重金属污染对蚯蚓的急性毒性效应研究

测定了草甸棕壤条件下 ,Cu、Zn、Pb、Cd单一 /复合污染对蚯蚓的急性致死及亚致死效应 .结果表明 ,Cu、Pb浓度与蚯蚓死亡率显著相关 (α=0 .0 5 ,RCu=0 .86 ,RPb=0 .87) ,Cu浓度与生长抑制率显著相关 (α=0 .0 5 ,RCu=0 .84) ,其他供试重金属浓度与蚯蚓死亡率和生长抑制率相关性不显著 .蚯蚓个体对重金属毒性的耐受程度差别较大 .其毒性阈值 (引起个体蚯蚓死亡浓度 )分别为 :Cu 30 0mg·kg-1,Zn 130 0mg·kg-1,Pb 170 0mg·kg-1,Cd 30 0mg·kg-1.LC50 分别为 :Cu 40 0～ 45 0mg·kg-1,Zn15 0 0～ 190 0mg·kg-1,Pb2 35 0～ 2 40 0mg·kg-1,Cd 90 0mg·kg-1.在Cu、Zn、Pb、Cd单一污染引起 >10 %蚯蚓死亡的浓度下 ,复合污染导致 10 0 %蚯蚓死亡 ,表明复合污染极强的协同效应 .     

长期重金属胁迫对农田土壤微生物生物量、活性和种群的影响

调查了沈阳张士灌区长期污水灌溉造成的原位农田土壤重金属污染状况,从土壤微生物生物量、微生物活性和微生物种群数量的角度评价了长期重金属污染对农田土壤生态系统的影响.结果表明,张士灌区土壤存在严重的Cd污染,土壤Cd含量达1.75～3.89 mg·kg ^-1,部分区域还伴有Cu、Zn复合污染.在目前污染程度下,土壤微生物生物量碳(C_mic)、微生物商(qM)、土壤脱氢酶活性以及自生固氮菌数量随土壤重金属含量增加呈下降趋势,代谢商(qCO₂)随土壤重金属含量增加显著升高,而底物诱导呼吸强度(SIR)、纤维素酶活性以及细菌、放线菌和真菌数量无明显变化.相关性分析表明,土壤Cd含量变化是影响微生物参数变化的主要因素,在微生物参数中微生物商和代谢商对重金属污染最敏感.     

紫色土Zn,Cd复合污染生态效应研究

通过盆栽生物试验结合野外典型污染调查 ,研究紫色土Zn、Cd复合污染对莴笋、蕃茄、甘兰、小麦等的作物效应 .结果表明 ,Zn、Cd复合污染对Zn表现为加和作用 ,低浓度Cd促进Zn吸收 ,加重Zn对养分吸收的抑制 ,加剧Zn的毒害作用 ;复合效应对Cd表现为竞争作用 ,高浓度Zn抑制Cd吸收 ,减轻Cd对养分吸收的抑制 ,缓解Cd毒性 ,向土壤添加Zn 50 0mg·kg- 1 为供试盆栽条件下拮抗效应的临界值 .     

土壤中毒死蜱和微生物相互作用的研究

实验结果表明,50、500、5000g·kg^-1的毒死蜱在灭菌土中的降解速度十分缓慢,60d后,仅降解20％左右。在施过毒死蜱的土壤中的降解速度非常迅速,60d后,50mg·kg^-1的降解率接近100％,500mg·kg^-1的降解率达到90％,5000g·kg^-1的降解率在80％左右。在未灭菌但未施过毒死蜱的土壤中的降解速度则介于二者之间．在各处理的土壤,50和500mg·kg^-1的毒死蜱在处理前期对真菌和细菌数量有一定的刺激作用,60d后,基本恢复到正常水平,而5000mg·kg^-1的毒死蜱则对真菌和细菌的数量有较强的抑制作用。60d后仍不能恢复,在同样处理条件下,施过毒死蜱土壤中的真菌和细菌数量并不比未施过毒死蜱土壤中的占优势,表明毒死蜱在施过药的土壤中降解速度的加快并不是由细菌和真菌的数量决定的,而是由它们的降解能力决定的。     

植被恢复对亚热带退化红壤区土壤化学性质与微生物群落的影响

利用1991年在江西省泰和县严重退化的丘陵红壤区建立的长期森林恢复实验基地,以自然恢复的荒草地为对照,分析了湿地松纯林、枫香纯林、湿地松-枫香混交林3种植被类型造林19年后土壤养分和微生物群落数量的变化.结果表明:枫香纯林和湿地松-枫香混交林的土壤有机碳含量(15.16±3.53和16.42±0.49 g·kg-1)显著高于荒草地(9.30±1.13g·kg-1);土壤全磷含量表现为荒草地(0.30±0.02 g·kg-1)＞湿地松-枫香混交林(0.22±0.04g·kg-1)＞枫香纯林(0.14±0.01 g·kg-1);土壤有效磷含量为枫香纯林(1.66±0.02mg·kg-1)、湿地松-枫香混交林(2.47 ±0.27 mg·kg-1)和湿地松纯林(1.15±0.71 mg·kg-1)显著高于荒草地(0.01±0.00 mg·kg-1);土壤的微生物总数、细菌数量及百分比、土壤无机解磷菌和有机解磷菌数量均为枫香纯林、湿地松-枫香混交林显著高于湿地松纯林和荒草地;真菌数量及百分比、放线菌百分比为枫香纯林、湿地松-枫香混交林显著低于荒草地;土壤有机碳含量与细菌百分比呈极显著正相关,与真菌和放线菌百分比呈显著负相关;土壤有效磷与有机解磷菌数量呈显著正相关,与无机解磷菌数量不相关.枫香纯林和湿地松-枫香混交林可以作为亚热带退化红壤区植被恢复的推荐模式.     

厚壳贻贝抗氧化酶活性和脂质过氧化物含量对Cd和Aroclor 1254胁迫的响应

以厚壳贻贝(Mytilus coruscus)为目标生物,研究了不同浓度Cd2+(0.194、0.388、0.775 mg·L-1)、Aroclor 1254(0.005、0.01、0.05 mg·L-1)单一和复合胁迫对其消化盲囊抗氧化酶活性及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:(1)单一和复合胁迫均可导致厚壳贻贝抗氧化酶的活性先升高后抑制。高浓度组(0.775 mg·L-1Cd2+、0.05mg·L-1Aroclor 1254)在单一胁迫第1天时,抗氧化酶的活性即达峰值。抗氧化酶活性的下降幅度和速率与胁迫物质作用时间和浓度呈正相关。(2)SOD、GSH-Px对胁迫的敏感性高于CAT。(3)各胁迫处理组MDA含量随胁迫时间延长均显著升高(P0.01)。单一胁迫的效应与剂量和时间呈正相关。(4)复合胁迫的效应强于单一胁迫。推测高于环境水平的Cd2+、Aroclor 1254对厚壳贻贝可产生明显氧化胁迫,抗氧化防御系统可以作为海洋环境重金属-有机物复合污染监测的潜在生物标志物。     

水稻幼苗根对羧基化多壁碳纳米管复合镉胁迫的生长生理响应

为了探究羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)复合镉(Cd)胁迫对植物生长生理的影响,采用液体培养方法,以水稻(Oryza sativa L.)为受试作物,测定了0~12.0 mg·L^-1MWCNTs-COOH、10μmol·L-1Cd单一和复合处理水稻幼苗21天后根生长、氧化损伤、抗氧化酶活性及根中Cd含量的变化。结果表明:(1)MWCNTs-COOH单一处理,根长、根鲜重均低于对照,并表现出先升高后降低的趋势,当其浓度达到12.0 mg·L^-1时,较对照分别下降了9.3%和15.2%,且低于10μmol·L^-1Cd单一处理;而复合处理组水稻幼苗根长、根鲜重、干重皆低于对应的单一处理;(2)MWCNTs-COOH单一胁迫下,水稻根的超氧自由基(O2-·)明显积累,并伴随着超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性升高,3.0和6.0mg·L^-1MWCNTs-COOH处理下,SOD、POD活性最高;(3)MWCNTs-COOH复合Cd胁迫下,水稻根的SOD、POD活性大均低于单一处理组,而丙二醛(MDA)及羰基化蛋白含量均显著高于单一处理;(4)MWCNTs-COOH复合Cd后,水稻幼苗根尖细胞死亡加剧,其中,10μmol·L-1Cd与12.0 mg·L^-1MWCNTs-COOH复合处理的根尖根冠区细胞伊文斯蓝染色最深;(5)1.5~6.0 mg·L^-1MWCNTs-COOH复合Cd处理水稻幼苗后,其根中Cd含量呈上升趋势,且在6.0 mg·L^-1浓度处理时达到最大值303.30μg·g-1;高浓度MWCNTs-COOH及其与Cd的复合均对水稻根产生毒性效应。     

内生真菌重组漆酶rLACB3修复花生连作土壤

土壤中酚酸类物质的积累是导致花生连作障碍的主要原因之一,真菌漆酶可以有效地转化酚酸类物质,但还没有报道将漆酶直接应用于连作土壤的修复。本研究使用盆钵试验研究了不同浓度的漆酶rLACB3对连作土壤修复的效果。处理30 d后,施加500 U·kg-1漆酶处理的修复效果优于20和100 U·kg-1。在花生根际土壤中,500 U·kg-1漆酶处理的可培养细菌、放线菌、固氮菌数量和对照相比分别提高33.0%、37.7%和30.2%。使用变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析根际土壤微生物区系表明,500 U·kg-1漆酶处理的细菌、真菌和固氮菌的Shannon多样性指数比对照分别提高9.0%、17.3%和14.8%。根际土壤中3种酚酸物质香豆酸、4-羟基苯甲酸和香草酸,500 U·kg-1漆酶处理比对照分别减少41.2%、43.8%和35.9%。花生生物量和结瘤数量,500 U·kg-1漆酶处理比对照分别增加17.9%和17.4%。综上表明,内生真菌重组漆酶rLACB3在连作土壤修复中具有较好的应用潜力。     

环丙沙星和铜复合污染对小麦早期生长的影响

以小麦为供试生物,采用高等植物毒理诊断试验方法研究了土壤外源环丙沙星和铜复合污染对小麦早期生长的影响,以探讨粪源污染土壤潜在的生态风险。结果表明:在供试浓度范围内,铜和环丙沙星单一污染下,小麦种子早期生长指标均产生了不同程度的响应,其中芽长和根长主要表现为抑制效应,而小麦种子发芽率未受影响;指标对污染物反应敏感顺序为芽长根长发芽率、环丙沙星与铜复合污染对小麦根长和芽长的影响表现出不同的效应;20和80 mg·kg-1铜与环丙沙星复合时相对单一作用对小麦根长的抑制有毒性增强的趋势,表现为协同效应;而200 mg·kg-1单一铜处理对小麦芽长的抑制效应在与环丙沙星复合后有所缓解,表现为拮抗特征;环丙沙星和铜在环境介质中交互作用产生络合物可能是导致不同生物效应的原因。     

水淹生境下秋华柳对Cd污染土壤微生物数量及酶活性的影响

三峡库区消落带面临水淹及Cd污染双重胁迫,为探究秋华柳(Salix variegata Franch.)在水淹条件下对Cd污染土壤的修复能力,以秋华柳扦插苗为试验材料,设置正常供水(CK)和水淹组(FL)两个水分处理方式,4个Cd浓度梯度:对照组(0mg/kg)、低浓度(0.5mg/kg)、中浓度(2mg/kg)及高浓度(10mg/kg),分别对处理60 d和120 d的土壤微生物数量及酶活性变化特征进行研究。试验结果表明:(1)Cd浓度处理均未显著影响土壤微生物数量(P0.05),水淹显著降低处理60 d土壤细菌数、真菌数及处理120 d的土壤放线菌数及真菌数(P0.05)。(2)种植秋华柳显著提高处理60 d土壤细菌数量(P0.05),对土壤放线菌、真菌数量也有一定提升。(3)Cd浓度处理显著影响处理60 d土壤磷酸酶活性及处理120 d脲酶活性(P0.05),水淹显著降低处理60 d土壤磷酸酶活性及处理120 d脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性(P0.05)。(4)正常供水及水淹条件下,种植秋华柳对土壤酶活均有一定改善作用。种植秋华柳显著提高了处理60 d土壤磷酸酶活性以及处理120 d脲酶和蔗糖酶活性(P0.05)。研究结果表明:水淹生境中,秋华柳对Cd污染土壤微生物数量及酶活性具有改善作用,在Cd污染土壤修复方面有一定应用前景。     

龙须草对镉的耐受性和富集特征

利用盆栽试验,研究了龙须草对Cd的耐受能力和富集特征.结果表明:低浓度Cd处理(5 mg·kg-1)能促进龙须草的生长,增强其生理活性,生物量、净光合速率等12个指标比对照提高1.0%～15.5%;高浓度Cd处理(>5 mg.kg-1)对龙须草的生长产生抑制作用,但当Cd浓度达到100 mg.kg-1时,龙须草仍能完成正常的生理周期,生物量、净光合速率仅比对照分别下降27.0%和25.6%.龙须草各器官的Cd含量随Cd污染程度的上升而大幅度增加,根的Cd含量为350～500 mg.kg-1,茎叶为15～35 mg·kg-1.在Cd浓度<50 mg·kg-1时,吸Cd量随添加浓度的增大而增大,茎叶吸Cd量占总吸Cd量的15.7%～38.4%,茎叶与根的吸Cd量比值最高可达0.62.龙须草对Cd污染的耐受性、富集和转运能力均较强,是一种潜在的Cd超富集植物.     

十溴联苯醚与锌复合污染胁迫下土壤酶和呼吸强度的响应

为了了解多溴联苯醚与重金属复合污染对土壤微生态的影响,采用室内模拟土培方法研究了十溴联苯醚(decabromodiphenyl ether,BDE-209)和锌(Zn SO4·7H2O)单一及复合污染处理对土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性及土壤呼吸强度的影响。结果表明:短期(1~7 d)处理条件下,土壤蔗糖酶和过氧化氢酶对BDE-209和Zn2+单一和复合污染均表现出较高的敏感性,但随着暴露时间的延长,酶活性有逐渐恢复至对照组水平的趋势;最高浓度100 mg·kg-1的BDE-209与最高浓度1000 mg·kg-1的Zn2+复合处理组,蔗糖酶和过氧化氢酶活性则始终处于受抑制状态;BDE-209和Zn2+复合污染处理对土壤过氧化氢酶活性的影响在暴露前期主要为拮抗作用,而后期以协同作用为主,对土壤蔗糖酶的影响在不同时期分别表现出加合作用、拮抗作用和协同作用;BDE-209与Zn2+复合处理对土壤呼吸的影响呈现"促进-抑制-促进-抑制"的规律,但无论是促进作用还是抑制作用,其强度随时间而减弱。     

土壤pH对东南景天修复镉和锌污染土壤的影响

采用盆栽方法研究重金属(Zn、Cd)2种污染水平(T1处理:Zn 1200 mg·kg-1+Cd 20 mg·kg-1;T2处理:Zn 300 mg·kg-1+Cd 2.0 mg·kg-1)、4个p H水平(4.0、5.5、7.0和8.5)下,土壤Zn、Cd有效态的变化、东南景天吸收和积累特征以及植物对土壤中Zn、Cd的去除效果。结果表明,随着p H的降低,土壤Zn、Cd的有效态含量显著增大,东南景天吸收和积累土壤Zn、Cd的效率显著提高。T1处理时东南景天生物量在p H 5.5时最大,但与其他p H处理的差异并不显著;Zn、Cd在植物地上与地下部分的含量均在p H 4.0时最大。T2处理时东南景天在p H 4.0时体内重金属含量最高,但由于植物生长受到Al和Mn等元素的毒害,此时生物量最小。东南景天对土壤重金属去除率均在p H 5.5时最高,其中T1处理时Cd、Zn去除率分别为16%和1.33%,T2处理时分别为27%和1.09%;2种污染水平土壤重金属的去除率均在p H 8.5时最小。因此,适当降低土壤p H,可有效提高植物积累和去除土壤Zn、Cd的效率。本研究为进一步利用东南景天修复重金属污染土壤、提高植物修复效率提供了科学依据。     

施用尿素对土壤中Cd、Pb形态分布及植物有效性的影响

采用室外盆栽试验,研究了在镉(25mg·kg-1)、铅(1000mg·kg-1)单一污染及其复合污染的土壤中,施用不同剂量尿素(0、100、200、400、800mg·kg-1)对小麦根际和非根际土壤镉、铅形态、小麦植物体镉、铅浓度的影响,为重金属污染土壤的防治提供依据。结果表明:增加尿素施用水平显著提高了小麦不同部位镉、铅浓度,尿素施用促进小麦对镉、铅的吸收与其对土壤中镉、铅形态分布的影响紧密相关,尿素施用引起土壤pH下降,提高土壤中交换态镉、铅含量,而交换态是最易被植物吸收利用的部分,这是尿素施用提高镉、铅植物有效性的主要原因;与单一污染相比,镉、铅复合污染抑制了小麦对铅的吸收,但促进了小麦对镉的吸收。     

重金属Cd、Zn、Cu、Pb对土壤微生物和酶活性的影响

采用室内培养实验(25℃),研究了不同培养时间下重金属Cd、Zn、Cu、Pb(浓度分别为50,800,400,800mg.kg-1)污染对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性随着培养时间的增加而显著下降,在培养20d的时候达到最小值,然后酶活性缓慢升高。Cu对脲酶活性以及Cd对酸性磷酸酶和脲酶活性的抑制作用随时间增加而增加。土壤微生物生物量碳、细菌、真菌和放线菌数量随培养时间的增加均表现出先降低后升高的变化趋势。Cd和Cu对微生物生物量氮的抑制作用则随着培养时间的增加而增强,在培养30d时微生物生物量氮到达最低值,分别较培养10天减少了12.6%和16.5%。     

铅与对二氯苯复合污染对小麦和大白菜种子发芽及幼苗期生长的毒性

在草甸棕壤条件下,测定了铅(Pb2 )与对二氯苯(PDB)的单一及复合污染对小麦和大白菜种子发芽率、幼苗生物量(鲜重、干重)、芽伸长抑制率和根伸长抑制率的影响。结果表明,对外源污染物的敏感顺序为根伸长抑制率>芽伸长抑制率>幼苗鲜重>发芽率和幼苗干重。Pb2 与PDB复合污染的条件下,Pb2 的浓度为500 mg.kg-1时,Pb2 与PDB处于协同效应。Pb2 的浓度为2 000 mg.kg-1时,Pb与PDB联合毒性比较复杂。但不论对于小麦还是大白菜,Pb与PDB的联合作用更多的是依靠Pb2 的作用而不是PDB的作用。     

大豆低聚糖对樱桃谷鸭肠道微生物群落结构的影响

为了探讨大豆低聚糖(SBOS)改善肉鸭肠道微生物群落结构的效果及机理,本试验运用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)方法研究了SBOS对樱桃谷鸭盲肠内容物中大肠杆菌、双歧杆菌和乳酸杆菌数量的影响.结果表明:与对照组相比,SBOS降低了盲肠内大肠杆菌的数量,其中第3、4组(添加300和500 mg·kg-1SBOS)在第3、4周达到显著水平(P<0.05),第5组(添加700 mg·kg-1SBOS)在第3周达到显著水平(P<0.05);SBOS对盲肠内双歧杆菌和乳酸杆菌有明显的增殖作用,其中在第3、4周,第4组2种菌的增殖达到显著水平(P<0.05);添加SBOS对于调节鸭肠道微生物群落效果与添加金霉素(100mg·kg-1)的效果差异不显著.SBOS能有效调节樱桃谷鸭肠道微生物群落结构,且呈剂量和时间依赖效应,本试验中,500 mg·kg-1是最适添加量.     

硒镉处理对萝卜硒镉吸收的影响及其交互作用

采用盆栽试验的方法,研究不同含量的硒、镉单一和复合作用对萝卜生长及其对硒、镉吸收的影响。结果表明:适量的硒(2.5~5.0 mg·kg-1)可以促进萝卜的生长,表现为萝卜发芽率提高43%、叶片SPAD值提高22%、生物量增加50%;镉单一污染时,镉显著抑制萝卜的生长(P0.05);土壤中硒的浓度低于1.5 mg·kg-1时对镉含量5.0 mg·kg-1具有拮抗作用,同时可以促进萝卜的生长;萝卜中硒的浓度随着土壤中硒的添加量的增加而增加,对硒的富集效果明显,且地下部分对硒的吸收能力大于地上部分;土壤中硒浓度5.0 mg·kg-1时,5.0 mg·kg-1镉的存在不影响萝卜对硒的吸收;当土壤中硒的浓度为5.0~10.0 mg·kg-1时,镉的存在虽然影响萝卜对硒的吸收,但萝卜中硒的含量仍处于稳定积累状态;而当土壤中硒浓度≥10.0 mg·kg-1时,镉的存在会抑制萝卜对硒的吸收,且这种作用表现为地上部分强于地下部分;硒能显著降低萝卜对镉的吸收,且这种作用表现为地下部分强于地上部分。因此,在轻度镉污染的土壤中种植富硒萝卜,既能生产营养安全的富硒食品,又可实现污染农田的再利用。     

镉和铅污染对烤烟根区土壤微生物及烟叶品质的影响

通过盆栽试验,研究了Cd和Pb污染对烤烟根区微生物和烟叶品质的影响.结果表明,随着Cd、Pb处理浓度的增加,烤烟根区4种微生物数量均呈减少趋势;低浓度Cd(≤10 mg·kg^-1)和Pb(≤300 mg·kg^-1)下,烤烟根区4种微生物数量降幅最大;烤烟烟叶中品质指标糖/碱比和氮/碱比升高,化学成分组成趋于不协调,不利于烟叶香味的形成.烟叶K含量与Cd和Pb污染浓度呈负相关,与Cd污染下根区钾细菌数量呈显著(或极显著)正相关,与Pb污染根区钾细菌数量相关不显著.