【摘要】：電子產(chǎn)品更新?lián)Q代快,電子廢棄物數(shù)量大,由于不規(guī)范拆解造成了嚴(yán)重的土壤重金屬污染,對(duì)人類健康產(chǎn)生巨大威脅。叢枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌對(duì)重金屬具有較強(qiáng)耐性,且對(duì)植物修復(fù)具有潛在的促進(jìn)作用。本文首先選擇典型電子廢棄物拆解區(qū)進(jìn)行調(diào)查采樣,測(cè)定土壤中重金屬的含量并評(píng)估其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)解析土壤AM真菌群落對(duì)重金屬污染的響應(yīng);然后針對(duì)拆解區(qū)重金屬高污染土壤與低富集土壤布置盆栽試驗(yàn),比較接種不同AM真菌對(duì)向日葵(Helianthus annuus L.)生長(zhǎng)及重金屬吸收的影響;最后針對(duì)拆解區(qū)重金屬高污染土壤,研究間作向日葵及接種AM真菌對(duì)韭菜(Allium tuberosum Rottl.ex Spreng.)生長(zhǎng)及重金屬吸收的影響。主要研究結(jié)果如下:(1)選擇浙江臺(tái)州路橋典型電子廢棄物拆解區(qū)進(jìn)行調(diào)查采樣,對(duì)拆解點(diǎn)、廢渣傾倒點(diǎn)及周邊農(nóng)田土壤的重金屬含量進(jìn)行了分析測(cè)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn),研究區(qū)土壤已普遍受到重金屬(Cd、Cu、Pb、Cr、Zn和Ni)污染,不僅拆解點(diǎn)與傾倒點(diǎn)的污染已達(dá)很強(qiáng)生態(tài)危害狀態(tài),部分周邊農(nóng)田土壤的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)也已呈中等級(jí)別。Cd、Cu、Pb與Zn呈重度污染,其中Cd、Pb和Cu分別具有極強(qiáng)、強(qiáng)和中等生態(tài)危害。通過(guò)源解析發(fā)現(xiàn),研究區(qū)電子廢棄物拆解與處置過(guò)程中重金屬的擴(kuò)散途徑以空氣傳輸為主、雨水遷移為輔。(2)采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(polymerase chain reaction,多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))、PCRDGGE(denaturing gradient gel electrophoresis,變性梯度凝膠電泳)和Illumina高通量測(cè)序技術(shù)系統(tǒng)解析了研究區(qū)土壤AM真菌群落對(duì)重金屬污染的響應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),土壤AM真菌的豐度與多樣性和上述6種重金屬的單一濃度、綜合污染指數(shù)及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均無(wú)顯著相關(guān)性,但高通量測(cè)序顯示泡囊根生囊霉(Rhizophagus vesiculiferus,Rv)的相對(duì)豐度與上述6種重金屬的單一濃度、綜合污染指數(shù)及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均呈極顯著相關(guān)。(3)利用盆栽試驗(yàn)比較了接種摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)與蘇格蘭管柄囊霉(F.caledonium,Fc)對(duì)向日葵生長(zhǎng)及重金屬吸收的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與重金屬低富集土壤相比,重金屬高污染土壤導(dǎo)致向日葵植株體內(nèi)大量積累重金屬,抑制植株生長(zhǎng)并破壞葉片細(xì)胞器。在高污染土壤上接種AM真菌,顯著增強(qiáng)向日葵對(duì)P的吸收,促進(jìn)植株生長(zhǎng),降低地上部重金屬濃度,提高葉片過(guò)氧化氫酶活性,減輕細(xì)胞器毒害癥狀;接菌處理因?yàn)橹仓晟锪刻岣叨哟罅似渲亟饘傥樟?植株收獲后土壤殘存重金屬濃度趨于降低,但僅Fc顯著提高土壤磷酸酶活性、增加DTPA提取態(tài)重金屬濃度。(4)通過(guò)盆栽試驗(yàn)探究重金屬高污染土壤上間作向日葵及接種Fc對(duì)韭菜生長(zhǎng)及重金屬吸收的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),間作向日葵通過(guò)根際競(jìng)爭(zhēng)作用部分緩解了土壤重金屬對(duì)韭菜生長(zhǎng)的脅迫,韭菜地上部多種重金屬濃度顯著降低。接種AM真菌提高土壤磷酸酶活性,大幅促進(jìn)向日葵生長(zhǎng),向日葵的重金屬吸收量顯著增加,對(duì)韭菜的根際競(jìng)爭(zhēng)作用增強(qiáng);接種AM真菌同時(shí)促進(jìn)韭菜地下部與地上部的生長(zhǎng)及P吸收,并加大了韭菜根系對(duì)所吸收重金屬的截持,減少重金屬向地上部轉(zhuǎn)移,使得韭菜地上部各重金屬含量均顯著低于對(duì)照,食用安全性大幅提高。綜上所述,電子廢棄物拆解區(qū)及周邊土壤普遍會(huì)受到重金屬污染,土壤AM真菌中Rv的相對(duì)豐度可作為土壤重金屬污染程度的潛在指示生物,而接種AM真菌(Fm或Fc)有利于向日葵對(duì)電子廢棄物拆解區(qū)重金屬污染土壤的提取修復(fù),且間作向日葵與接種Fc能顯著促進(jìn)韭菜生長(zhǎng),并降低韭菜地上部重金屬含量,具有邊生產(chǎn)邊修復(fù)的潛力。
【學(xué)位授予單位】：上海第二工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X53;X172

【參考文獻(xiàn)】

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1 梁嘯;劉曉文;吳文成;李杰;方曉航;李云標(biāo);陳顯斌;;電子廢物拆解廢渣周邊農(nóng)田重金屬的污染特征及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2015年10期

2 張金蓮;丁疆峰;盧桂寧;黨志;易筱筠;;廣東清遠(yuǎn)電子垃圾拆解區(qū)農(nóng)田土壤重金屬污染評(píng)價(jià)[J];環(huán)境科學(xué);2015年07期

3 王贏利;王宏洪;廖金鈴;解啟來(lái);;電子垃圾拆解地重金屬污染對(duì)稻田土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)的影響[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2015年05期

4 陳海棠;周丹丹;薛南冬;周玲莉;李發(fā)生;張石磊;胡慶年;;電子固體廢棄物拆解作坊附近土壤重金屬污染特征及風(fēng)險(xiǎn)[J];環(huán)境化學(xué);2015年05期

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8 夏圍圍;賈仲君;;高通量測(cè)序和DGGE分析土壤微生物群落的技術(shù)評(píng)價(jià)[J];微生物學(xué)報(bào);2014年12期

9 王瑾豐;宋小飛;牛曉君;吳浩;于敏;李麗;劉塵;;電子垃圾拆解區(qū)土壤上空心菜的毒理響應(yīng)[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2014年10期

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