本文關鍵詞：DDT污染土壤原位生物修復

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【摘要】：DDTs作為持久性有機污染物,在土壤中的降解半衰期幾年到十幾年不等,盡管已禁用多年,但在農(nóng)業(yè)土壤中仍然常檢出DDTs殘留,部分地區(qū)檢出率甚至高達100%,這些DDTs殘留不僅對土壤生態(tài)系統(tǒng)造成影響,而且能通過食物鏈威脅人類健康。研究發(fā)現(xiàn)土壤微生物在DDTs殘留降解過程中扮演主要角色,因此,微生物降解土壤中DDTs殘留被認為是經(jīng)濟、高效、安全的方法。為建立一種DDT污染土壤原位生物修復技術,基于前期分離鑒定的DDT降解菌株DDT-1和田間土壤DDTs殘留污染調(diào)查數(shù)據(jù),開展了DDT-1菌劑對室內(nèi)模擬土壤中DDTs殘留的降解作用、對田間小區(qū)土壤中DDTs殘留的降解作用及降解菌劑田間示范應用與修復安全性評估。主要研究結果如下：選擇浙江慈溪某蔬菜基地開展土壤DDTs殘留污染調(diào)查,結果表明三個區(qū)域DDTs殘留濃度較高,平均殘留濃度分別為0.2、0.19、0.18 mg/kg。選擇DDTs殘留濃度較高區(qū)域開展田間試驗。室內(nèi)模擬土壤中菌株DDT-1接種28天后,華家池中壤土、蕭山砂壤土、金華重壤土p,p'-DDT降解率分別為24.5%、21.0%、20.9%,分別是未接種土壤的2.6倍、2.4倍、2.5倍,表明菌劑對不同土壤中p,p'-DDT殘留均有較好的降解作用。田間小區(qū)試驗中,菌劑接種210 d后,土壤中DDTs降解率為38.0%。選擇1公頃DDTs高殘留區(qū)域開展田問示范研究,菌劑使用420 d后,所有接種土壤中DDTs平均降解率為39.6%,其中露地土壤中DDTs平均降解率為38.7%,大棚土壤中DDTs平均降解率為42.1%；菌劑使用后大棚、露地翻耕土壤中DDTs降解率分別為49.4%和47.2%,高于其它未翻耕土壤,表明菌劑對大棚和露地土壤中DDTs殘留均有較好的去除作用,并且翻耕能促進其降解。DDT-1降解菌劑修復過程中各接種處理土壤過氧化氫酶活性與未接種對照土壤基本相當,而土壤中性磷酸酶活性僅僅在菌劑使用后期略高于未接種對照土壤。DDT降解菌劑使用初期,露地未種植與種植土壤、大棚未翻耕與翻耕土壤、露地未翻耕與翻耕土壤微生物總體活性(AWCD值)和優(yōu)勢種群大小(Simpson指數(shù))均高于相應未接種對照土壤,菌劑使用中后期,其土壤微生物總體活性和優(yōu)勢種群豐度逐步下降至未接種對照水平；而土壤微生物物種豐富度(Shannon指數(shù))和均一性(McIntosh旨數(shù))始終與未接種對照土壤相當：菌劑修復過程中各處理土壤微生物群落結構多樣性與相應對照土壤類似,部分土壤微生物種屬相對豐度發(fā)生一定變化,其中菌株DDT-1所在的寡養(yǎng)單胞菌屬相對豐度呈現(xiàn)一個先上升后下降的趨勢。因此,DDT-1降解菌劑的使用是生態(tài)安全的。
【關鍵詞】：DDT 寡養(yǎng)單胞菌屬DDT-1 土壤 原位生物修復 生態(tài)安全性評估
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X53
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 文獻綜述13-23
• 1.1 DDT簡介13
• 1.2 環(huán)境中DDTs殘留現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 土壤中DDTs殘留現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 水體、沉積物中DDTs殘留現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 生物體內(nèi)DDTs殘留現(xiàn)狀15
• 1.3 土壤中DDTs殘留的危害15-18
• 1.3.1 DDTs對人類健康危害15-16
• 1.3.2 DDTs殘留對土壤動物的的影響16-17
• 1.3.3 DDTs殘留對土壤微生物影響17
• 1.3.4 DDTs殘留對土壤呼吸和酶活性的影響17-18
• 1.4 土壤中DDTs殘留污染修復技術18-21
• 1.4.1 土壤中DDTs殘留污染物理/化學修復18
• 1.4.2 土壤中DDTs殘留植物修復18-19
• 1.4.3 土壤中DDTs殘留微生物修復19-21
• 1.5 土壤中DDTs污染生物修復安全性評價21-22
• 1.6 本文研究目的和意義22-23
• 第二章 蔬菜基地土壤DDTs殘留污染調(diào)查23-28
• 2.1 引言23
• 2.2 材料與方法23-25
• 2.2.1 藥品與試劑23
• 2.2.2 主要儀器與設備23-24
• 2.2.3 供試蔬菜基地24
• 2.2.4 土壤取樣24
• 2.2.5 土壤中DDTs殘留的提取與凈化24
• 2.2.6 GC檢測條件與定量方法24-25
• 2.2.7 土壤中DDTs添加回收率實驗25
• 2.3 結果與討論25-27
• 2.3.1 土壤中DDTs的添加回收率25-26
• 2.3.2 蔬菜基地土壤DDTs殘留調(diào)查結果26-27
• 2.4 小結27-28
• 第三章 蔬菜基地DDTs污染土壤原位生物修復28-42
• 3.1 引言28
• 3.2 材料與方法28-34
• 3.2.1 藥品與試劑28-29
• 3.2.2 儀器和設備29
• 3.2.3 供試菌株與降解菌劑制備29
• 3.2.4 室內(nèi)模擬試驗供試土壤29-30
• 3.2.5 室內(nèi)模擬試驗土壤處理30
• 3.2.6 田間試驗區(qū)域選擇與設計30-32
• 3.2.6.1 田間小區(qū)試驗設計30-31
• 3.2.6.2 大田示范應用區(qū)域設計31-32
• 3.2.7 土壤中DDTs殘留的提取與凈化32
• 3.2.8 土壤中DDTs殘留的檢測32-34
• 3.3 結果與討論34-41
• 3.3.1 室內(nèi)模擬土壤中DDT-1菌劑對p,p'DDT的降解作用34-36
• 3.3.2 DDT-1菌劑對田間小區(qū)土壤中DDTs殘留的降解作用36-38
• 3.3.3 DDT-1菌劑田間示范土壤中DDTs殘留的降解特征38-41
• 3.4 小結41-42
• 第四章 DDT-1菌劑田間示范應用生態(tài)安全性評價42-65
• 4.1 引言42
• 4.2 材料與方法42-50
• 4.2.1 藥品試劑42-43
• 4.2.2 儀器和設備43
• 4.2.3 大田示范土壤采樣43
• 4.2.4 土壤酶活性測定43-45
• 4.2.4.1 過氧化氫酶測定方法43-44
• 4.2.4.2 中性磷酸酶活性測定方法44-45
• 4.2.5 BIOLOG ECO微平板分析45-46
• 4.2.6 MiSeq測序46-49
• 4.2.6.1 土壤總DNA提取46
• 4.2.6.2 土壤總DNA檢測46-48
• 4.2.6.3 PCR擴增引物、體系與條件48-49
• 4.2.7 統(tǒng)計分析49-50
• 4.2.7.1 土壤酶活性分析49
• 4.2.7.2 BIOLOG ECO微平板AWCD分析49
• 4.2.7.3 土壤微生物群落功能多樣性分析49
• 4.2.7.4 土壤微生物群落結構多樣性分析49-50
• 4.3 結果與討論50-63
• 4.3.1 DDT-1菌劑大田示范應用對土壤酶活性的影響50-53
• 4.3.1.1 土壤過氧化氫酶活性變化50
• 4.3.1.2 土壤中性磷酸酶活性變化50-53
• 4.3.2 菌劑修復過程中土壤微生物功能多樣性的變化53-58
• 4.3.2.1 土壤微生物群落AWCD值的變化53-58
• 4.3.2.2 土壤微生物群落功能多樣性指數(shù)的變化58
• 4.3.3 菌劑修復過程中土壤微生物群落結構多樣性變化58-63
• 4.4 小結63-65
• 第五章 結論65-67
• 參考文獻67-76
• 致謝76-77
• 作者簡介及攻讀期成果77

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1 陳愛萍;陸兆華;謝文軍;楊子漢;郝s，

本文編號：1112806