蚓觸圈特性對土壤五氯酚消減影響及機(jī)理研究
發(fā)布時間:2017-03-27 01:13
本文關(guān)鍵詞:蚓觸圈特性對土壤五氯酚消減影響及機(jī)理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:作為世界范圍內(nèi)曾廣泛使用的殺蟲劑及除草劑,五氯酚(PCP)由于其環(huán)境持久性、生物累積性及高毒性,帶來了嚴(yán)重的土壤污染問題。它在土壤中的消減一直是研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。微生物降解是其在土壤環(huán)境中消減的主要途徑;诒菊n題組關(guān)于蚯蚓能夠促進(jìn)PCP微生物降解的前期研究,為進(jìn)一步探究蚯蚓促進(jìn)PCP消減機(jī)理,本研究以蚓觸圈(腸道內(nèi)容物G、蚓糞C、穴壁B)為切入點(diǎn),通過微宇宙實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)研究了PCP在蚓觸圈各基質(zhì)中的消減特征,蚓觸圈的物理、化學(xué)及生物學(xué)特性,以及PCP消減特征與蚓觸圈特性之間關(guān)系三個方面的內(nèi)容,明確了蚓觸圈PCP消減的主要機(jī)理和土壤控制因子。本文是蚯蚓協(xié)同微生物降解土壤有機(jī)氯污染物機(jī)理研究的部分內(nèi)容,將為土壤有機(jī)污染物的防治和修復(fù)新技術(shù)提供理論依據(jù)。本文的主要結(jié)果與結(jié)論如下:(1)蚓觸圈與非蚓觸圈(輕饒土S和非擾土N)PCP可提取量變化特征顯著不同。培養(yǎng)56天后,腸道內(nèi)容物中PCP可提取量顯著高于其他基質(zhì),蚓糞和穴壁中PCP可提取量最低,二者均顯著低于非蚓觸圈土壤。(2)蚓觸圈與非蚓觸圈土壤理化和生物學(xué)特性具有明顯的差異。環(huán)境掃描電鏡(ESEM)觀察發(fā)現(xiàn)蚓糞微表面形貌具有小團(tuán)聚體和多級空隙等良好的結(jié)構(gòu)特征;比表面積(BET)、孔容孔徑、Zeta電位等結(jié)果顯示穴壁和蚓糞均具有良好的物理特性;蚓觸圈較非蚓觸圈具有較高的pH、陽離子交換量(CEC)和有機(jī)質(zhì)含量。Biolog微平板結(jié)果顯示蚓觸圈基質(zhì)具有較高的微生物生理活性,但細(xì)菌多樣性和豐富度較非蚓觸圈土壤低。PCP脅迫下蚓觸圈具有選擇性富集某種耐受或功能細(xì)菌的特點(diǎn),穴壁、蚓糞富集的微生物主要是Burkholderia和Xanthomonadaceae unnamed,腸道內(nèi)容物中富集的微生物主要是Citrobacter和Sporosarcina。(3)主成分分析(PCA)分析結(jié)果顯示熱水溶性有機(jī)碳、水溶性有機(jī)碳、細(xì)菌豐富度和Zeta電位是影響各基質(zhì)中PCP可提取態(tài)的主要因子。穴壁和蚓糞良好的物理結(jié)構(gòu)為PCP的降解提供了適宜的界面環(huán)境。在穴壁與蚓糞中隨培養(yǎng)時間豐度增加的Burkholderia和Xanthomonadaceae unnamed可能是穴壁與蚓糞PCP可提取態(tài)最低的直接原因。
【關(guān)鍵詞】:五氯酚(PCP) 蚓觸圈 微生物 高通量測序 物理結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:X53;X592
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-6
- 英文縮略詞6-9
- 1 前言9-29
- 1.1 PCP特性9-10
- 1.2 PCP污染現(xiàn)狀10-12
- 1.3 PCP土壤環(huán)境行為12-18
- 1.3.1 PCP在土壤中的吸附作用13-15
- 1.3.2 PCP在土壤中的微生物降解15-18
- 1.4 蚯蚓在土壤有機(jī)污染修復(fù)中的應(yīng)用18-26
- 1.4.1 蚯蚓能夠改變土壤的性質(zhì)18-19
- 1.4.2 蚓觸圈是土壤潛在的重要功能域19-23
- 1.4.3 蚯蚓促進(jìn)污染物降解23-25
- 1.4.4 蚓觸圈對土壤有機(jī)污染物降解作用25-26
- 1.5 課題組前期研究成果26-27
- 1.6 研究目的和意義27-28
- 1.7 研究技術(shù)路線28-29
- 2 材料和方法29-39
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料29-31
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)土壤29
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)蚯蚓29
- 2.1.3 主要試劑及儀器29-31
- 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)31-32
- 2.3 實(shí)驗(yàn)方法32-38
- 2.3.1 蚓觸圈基質(zhì)收集32-33
- 2.3.2 PCP可提取態(tài)測定33-34
- 2.3.3 蚓觸圈特性表征方法34-36
- 2.3.4 PCP脅迫下蚓觸圈微生物群落組成變化特征36-38
- 2.4 數(shù)據(jù)分析38-39
- 3 結(jié)果與分析39-63
- 3.1 PCP在蚓觸圈和非蚓觸圈的消減特征39-40
- 3.2 蚓觸圈特性分析40-51
- 3.2.1 微表面形貌特征分析40-41
- 3.2.2 物理特性分析41-45
- 3.2.3 化學(xué)特征分析45-48
- 3.2.4 微生物特性分析48-51
- 3.3 PCP脅迫下細(xì)菌群落變化分析51-60
- 3.3.1 PCP脅迫下細(xì)菌群落組成變化分析52-53
- 3.3.2 PCP脅迫下細(xì)菌群落多樣性變化分析53-55
- 3.3.3 PCP脅迫下細(xì)菌群落變化主成分分析55-58
- 3.3.4 PCP脅迫下對細(xì)菌群落變異貢獻(xiàn)較大屬的變化特征58-60
- 3.4 PCP消減與蚓觸圈特性相關(guān)性分析60-63
- 4 討論與結(jié)論63-69
- 4.1 討論63-68
- 4.1.1 蚓觸圈對PCP消減特征與非蚓觸圈顯著不同63
- 4.1.2 蚓觸圈特性與非蚓觸圈差異明顯63-64
- 4.1.3 PCP消減特征與蚓觸圈特性關(guān)系分析64-68
- 4.2 結(jié)論68-69
- 4.2.1 蚓觸圈中PCP的消減特征顯著不同于非蚓觸圈68
- 4.2.2 蚓觸圈具有獨(dú)特且優(yōu)越的物化及生物學(xué)特性68
- 4.2.3 蚓糞與穴壁有利的物理化學(xué)及生物學(xué)特性可能促進(jìn)了PCP污染降解68-69
- 致謝69-70
- 參考文獻(xiàn)70-81
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 邵元元;王志英;鄒莉;吳韶平;;百菌清對落葉松人工防護(hù)林土壤微生物群落的影響[J];生態(tài)學(xué)報;2011年03期
2 ;Changes in Transformation of Soil Organic C and Functional Diversity of Soil Microbial Community Under Different Land Uses[J];Agricultural Sciences in China;2007年10期
3 黃福珍;論蚯蚓對土壤結(jié)構(gòu)形成及性態(tài)的影響[J];土壤學(xué)報;1979年03期
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本文編號:269649
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