重金屬污染土壤的微生物分子生態(tài)及對修復(fù)效應(yīng)的影響
發(fā)布時間:2021-02-07 22:02
微生物作為土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分,其活性和種群變化影響著土壤質(zhì)量。土壤微生物對重金屬的適應(yīng)性與耐性雖相當普遍,但有關(guān)其機理及定量描述適應(yīng)性大小方面的工作仍很缺乏。本項目擬采用PCR-DGGE、分子克隆、熒光定量PCR等生物技術(shù)并結(jié)合傳統(tǒng)微生物學方法研究野外實驗條件下重金屬污染土壤的微生物分子生態(tài)變化規(guī)律,獲得重金屬污染下土壤微生物結(jié)構(gòu)和功能組成,為重金屬污染土壤生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)及土壤重金屬的修復(fù)提供理論依據(jù),主要結(jié)論有: (1)浙江富陽因銅礦冶煉而導致廢水引灌和廢氣顆粒沉降引起的土壤Cu、Zn等復(fù)合污染,因此我們在浙江富陽某銅冶煉廠附近建立銅污染土壤的修復(fù)示范基地,占地20畝,示范區(qū)土壤銅濃度最高達833mg/kg,鋅濃度在1000-4000mg/kg。土壤中重金屬Cu和Zn不同提取態(tài)的濃度與微生物生物量和磷酸酶的活性呈負相關(guān)。對DGGE結(jié)果分析得知距冶煉廠50m、200m、600m在微生物物種組成上差異顯著。而且代表優(yōu)勢物種的較亮的條帶在數(shù)量和位置上有明顯的不同。 (2)為了研究植物根際效應(yīng)對微生物的影響,利用PCR-DGGE結(jié)合克隆與熒光定量連用探討海州香薷、三葉草和鴨趾草根際微...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
環(huán)境基因組及功能基因?qū)ふ也呗?)a土壤,偽)底泥,(c)實驗室富集樣品(d)生物膜,BA,C細菌人工染色體;O,開放閱讀框.
圖2一1污染區(qū)土壤總Cu、Zn的分布(面積20畝)Fig.2一1Dlsrtibutionofosliot回CunadZnniFuynagPhytornel誡ationsiet,Zh茍inag2.3.2.冶煉區(qū)土壤有效態(tài)重金屬的分析污染區(qū)土壤有效態(tài)分析結(jié)果顯示,土壤溶液中Cu、Zn有顯著的變化,其濃度隨著距冶煉廠距離的增加而降低。由于研究的區(qū)域呈堿性,土壤溶液中重金屬的濃度比較小,土壤溶液中Cu、Zn的濃度僅僅為土壤總量的.034%,.003%(表2一4)。盡管這部分含量較小,土壤溶液中的重金屬卻是影響土壤微生物、植物等生態(tài)系統(tǒng)最重要的組成部分(KotnadN別力lesn己ik,2000;Krishn田n川五叨dNaiud,2002;Songetai.,2004)。NH癱NO3提取的重金屬濃度與土壤溶液重金屬的濃度有較好的相似性,重金屬的有效濃度在離冶煉廠50m處的樣品高于其余樣品的濃度,然而從50m一250m,N玩洶03提取的重金屬濃度與土壤溶液重金屬的濃度卻沒有顯著性的變化。土壤提取態(tài)(NH心NO3、水)銅的濃度與土壤總銅有顯著的相關(guān)性,其相關(guān)系數(shù)為.096、.098,然而土壤提取態(tài)(NH刁NO3、水)zn卻與土壤總zn沒有明顯的相關(guān)性(表2一6)。
中有效性較強,屬于不穩(wěn)定形態(tài),而后兩種形態(tài)可認為是相對較穩(wěn)定的形態(tài)。本實驗根據(jù)總量測試結(jié)果,針對Zn、Cu等幾種污染元素進行形態(tài)分布研究。圖2一2顯示為是冶煉廠土壤各種形態(tài)銅的分布狀況,土壤以有機質(zhì)結(jié)合態(tài)和氧化物結(jié)合態(tài)為主,其含量分別占總銅平均值的35.2%,29.1%,在土壤中鐵錳氧化物結(jié)合態(tài),這部分金屬吸持在氧化鐵和氧化錳上或與之形成共沉淀的金屬。有機結(jié)合態(tài)是有機質(zhì)中各官能團與之結(jié)合的部分即有機質(zhì)所固定的部分,有機結(jié)合態(tài)通常情況下不參與對植物的供給。在冶煉區(qū)土壤重金屬各形態(tài)含量其次是碳酸鹽結(jié)合態(tài),占總鉛的20.6%,剩余殘渣態(tài)約占13.9%
【參考文獻】:
期刊論文
[1]土壤環(huán)境質(zhì)量指導值與標準研究 Ⅱ·污染土壤的健康風險評估[J]. 李志博,駱永明,宋靜,趙其國,劉志全. 土壤學報. 2006(01)
[2]珠江三角洲地區(qū)土壤重金屬污染控制與修復(fù)研究的若干思考[J]. 朱永官,陳保冬,林愛軍,葉志鴻,黃銘洪. 環(huán)境科學學報. 2005(12)
[3]叢枝菌根真菌對海州香薷生長及其Cu吸收的影響[J]. 王發(fā)園,林先貴,尹睿. 環(huán)境科學. 2005(05)
[4]不同土地利用方式對土壤銅積累的影響——以北京市為例[J]. 鄭袁明,陳同斌,鄭國砥,陳煌,羅金發(fā),吳泓濤,周建利. 自然資源學報. 2005(05)
[5]實時熒光定量PCR及其在微生物生態(tài)學中的應(yīng)用[J]. 張晶,張惠文,張成剛. 生態(tài)學報. 2005(06)
[6]Cd脅迫對淹水稻田土壤微生物種群數(shù)量的影響[J]. 段學軍,盛清濤,閔航. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2005(03)
[7]不同形態(tài)鋅離子對鯽魚谷胱甘肽系統(tǒng)的影響[J]. 劉慧,王曉蓉,王為木,于海霞. 中國環(huán)境科學. 2005(02)
[8]德興銅礦尾礦庫植被重建后的土壤肥力狀況和重金屬污染初探[J]. 陳懷滿,鄭春榮,周東美,涂從,高林. 土壤學報. 2005(01)
[9]重金屬復(fù)合污染農(nóng)田土壤的微生物群落遺傳多樣性研究[J]. 趙祥偉,駱永明,滕應(yīng),李振高,宋靜,吳龍華. 環(huán)境科學學報. 2005(02)
[10]微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性解析技術(shù)研究進展[J]. 車玉伶,王慧,胡洪營,梁威,郭玉鳳. 生態(tài)環(huán)境. 2005(01)
本文編號:3022884
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
環(huán)境基因組及功能基因?qū)ふ也呗?)a土壤,偽)底泥,(c)實驗室富集樣品(d)生物膜,BA,C細菌人工染色體;O,開放閱讀框.
圖2一1污染區(qū)土壤總Cu、Zn的分布(面積20畝)Fig.2一1Dlsrtibutionofosliot回CunadZnniFuynagPhytornel誡ationsiet,Zh茍inag2.3.2.冶煉區(qū)土壤有效態(tài)重金屬的分析污染區(qū)土壤有效態(tài)分析結(jié)果顯示,土壤溶液中Cu、Zn有顯著的變化,其濃度隨著距冶煉廠距離的增加而降低。由于研究的區(qū)域呈堿性,土壤溶液中重金屬的濃度比較小,土壤溶液中Cu、Zn的濃度僅僅為土壤總量的.034%,.003%(表2一4)。盡管這部分含量較小,土壤溶液中的重金屬卻是影響土壤微生物、植物等生態(tài)系統(tǒng)最重要的組成部分(KotnadN別力lesn己ik,2000;Krishn田n川五叨dNaiud,2002;Songetai.,2004)。NH癱NO3提取的重金屬濃度與土壤溶液重金屬的濃度有較好的相似性,重金屬的有效濃度在離冶煉廠50m處的樣品高于其余樣品的濃度,然而從50m一250m,N玩洶03提取的重金屬濃度與土壤溶液重金屬的濃度卻沒有顯著性的變化。土壤提取態(tài)(NH心NO3、水)銅的濃度與土壤總銅有顯著的相關(guān)性,其相關(guān)系數(shù)為.096、.098,然而土壤提取態(tài)(NH刁NO3、水)zn卻與土壤總zn沒有明顯的相關(guān)性(表2一6)。
中有效性較強,屬于不穩(wěn)定形態(tài),而后兩種形態(tài)可認為是相對較穩(wěn)定的形態(tài)。本實驗根據(jù)總量測試結(jié)果,針對Zn、Cu等幾種污染元素進行形態(tài)分布研究。圖2一2顯示為是冶煉廠土壤各種形態(tài)銅的分布狀況,土壤以有機質(zhì)結(jié)合態(tài)和氧化物結(jié)合態(tài)為主,其含量分別占總銅平均值的35.2%,29.1%,在土壤中鐵錳氧化物結(jié)合態(tài),這部分金屬吸持在氧化鐵和氧化錳上或與之形成共沉淀的金屬。有機結(jié)合態(tài)是有機質(zhì)中各官能團與之結(jié)合的部分即有機質(zhì)所固定的部分,有機結(jié)合態(tài)通常情況下不參與對植物的供給。在冶煉區(qū)土壤重金屬各形態(tài)含量其次是碳酸鹽結(jié)合態(tài),占總鉛的20.6%,剩余殘渣態(tài)約占13.9%
【參考文獻】:
期刊論文
[1]土壤環(huán)境質(zhì)量指導值與標準研究 Ⅱ·污染土壤的健康風險評估[J]. 李志博,駱永明,宋靜,趙其國,劉志全. 土壤學報. 2006(01)
[2]珠江三角洲地區(qū)土壤重金屬污染控制與修復(fù)研究的若干思考[J]. 朱永官,陳保冬,林愛軍,葉志鴻,黃銘洪. 環(huán)境科學學報. 2005(12)
[3]叢枝菌根真菌對海州香薷生長及其Cu吸收的影響[J]. 王發(fā)園,林先貴,尹睿. 環(huán)境科學. 2005(05)
[4]不同土地利用方式對土壤銅積累的影響——以北京市為例[J]. 鄭袁明,陳同斌,鄭國砥,陳煌,羅金發(fā),吳泓濤,周建利. 自然資源學報. 2005(05)
[5]實時熒光定量PCR及其在微生物生態(tài)學中的應(yīng)用[J]. 張晶,張惠文,張成剛. 生態(tài)學報. 2005(06)
[6]Cd脅迫對淹水稻田土壤微生物種群數(shù)量的影響[J]. 段學軍,盛清濤,閔航. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2005(03)
[7]不同形態(tài)鋅離子對鯽魚谷胱甘肽系統(tǒng)的影響[J]. 劉慧,王曉蓉,王為木,于海霞. 中國環(huán)境科學. 2005(02)
[8]德興銅礦尾礦庫植被重建后的土壤肥力狀況和重金屬污染初探[J]. 陳懷滿,鄭春榮,周東美,涂從,高林. 土壤學報. 2005(01)
[9]重金屬復(fù)合污染農(nóng)田土壤的微生物群落遺傳多樣性研究[J]. 趙祥偉,駱永明,滕應(yīng),李振高,宋靜,吳龍華. 環(huán)境科學學報. 2005(02)
[10]微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性解析技術(shù)研究進展[J]. 車玉伶,王慧,胡洪營,梁威,郭玉鳳. 生態(tài)環(huán)境. 2005(01)
本文編號:3022884
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