本文關(guān)鍵詞：造紙廢水尾水脅迫下濕地土壤微生物與酶的響應(yīng)

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【摘要】：首先研究造紙廢水尾水脅迫下蘆葦濕地土壤微生物群落及酶活的響應(yīng)過程,然后構(gòu)建室內(nèi)小型模擬人工蘆葦濕地,重點研究以有機氯為特征污染物的紙漿氯漂廢水脅迫下人工濕地土壤理化性質(zhì)、有機氯化物含量和土壤酶活的變化過程,并運用PCR-DGGE技術(shù)分析紙漿氯漂廢水脅迫下濕地土壤微生物響應(yīng)和群落結(jié)構(gòu)變化過程。在受造紙廢水尾水長期脅迫蘆葦濕地采集土壤樣品,分析土壤理化性質(zhì)和酶活變化,同時采用BIOLOG Eco微平板分析土壤微生物碳源利用多樣性以及群落結(jié)構(gòu)多樣性。結(jié)果表明造紙廢水尾水長期脅迫增加了蘆葦土壤中有機質(zhì)、總氮和總磷含量,導(dǎo)致土壤pH、Na+濃度和電導(dǎo)率增加,顯著提高了蘆葦濕地土壤轉(zhuǎn)化酶、多酚氧化酶和脲酶活性(P0.05),而對過氧化氫酶沒有明顯影響;濕地受脅迫時間越長,土壤微生物群落微平板每孔平均顏色變化值越高,這說明造紙廢水尾水脅迫對土壤微生物活性有顯著的促進作用。廢水脅迫提高了土壤微生物Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù),對Pielou指數(shù)影響不大,說明造紙廢水長期脅迫能夠有效提高土壤微生物新陳代謝能力。構(gòu)建小型模擬人工濕地進一步研究紙漿漂白廢水脅迫對濕地土壤理化性質(zhì)、有機氯化物含量、酶活和微生物多樣性的影響。由于氯漂廢水周期性的灌溉,導(dǎo)致土壤Na+含量、陽離子交換量和電導(dǎo)率值分別從118.41 mg/kg、8.31 cmol/kg和479.0μs/cm持續(xù)增加至155.97 mg/kg、14.71 cmol/kg和582.3μs/cm,廢水中COD、NH3-N和磷等物質(zhì)在土壤中不斷積累導(dǎo)致了土壤養(yǎng)分物質(zhì)含量的增加,土壤有機質(zhì)、總氮和總磷含量分別從1.51%、0.826 g/kg和514.65 mg/kg增加至1.82%、1.020 g/kg和553.93 mg/kg,廢水中有機氯化物的積累導(dǎo)致土壤可吸附有機氯化物和總氯化物分別從11.3 mg/kg和388.9 mg/kg持續(xù)增加至17.9 mg/kg和490.0 mg/kg,土壤中有機氯化物的增加勢必會對濕地土壤中微生物和其它有機體造成影響;氯漂廢水脅迫對濕地土壤不同酶活性的影響不同,對纖維素酶、多酚氧化酶和轉(zhuǎn)化酶活性具有明顯促進作用(P0.05),對脲酶活性有一定程度抑制,對磷酸酶活性具有明顯抑制作用(P0.05)。通過土壤微生物總DNA提取、PCR擴增及DGGE電泳,獲得濕地土壤細菌16S rDNA和真菌18S r DNA序列分布,分析濕地土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性變化。結(jié)果表明氯漂廢水脅迫下葦田土壤細菌群落多樣性經(jīng)歷了明顯的演變過程,與不受脅迫的對照田存在明顯差異。氯漂廢水脅迫會明顯抑制細菌活性,降低土壤細菌多樣性,Shannon指數(shù)從2.372降低至1.541,DGGE圖譜中主要條帶通過克隆測序和Blast比對鑒定為梭形賴氨酸芽孢桿菌(Lysinibacillus fusiformis)、馬闊里類芽孢桿菌(Paenisporosarcina quisquiliarum)、黃色赤桿菌(Erythrobacter flavus)和其他不可培養(yǎng)細菌(Uncultured bacterium)。氯漂廢水脅迫初期,土壤真菌生長代謝活性受到抑制,數(shù)量減少,但隨著脅迫時間延長,由于廢水提供了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)而增加了土壤中真菌的新陳代謝活性,提高了土壤真菌群落多樣性,DGGE圖譜中主要條帶通過克隆測序和Blast比對鑒定為短帚霉菌(Scopulariopsis brevicaulis)、黃化粉孔菌(Amyloporia xantha)和其他不可培養(yǎng)真菌(Uncultured fungus)。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X793

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