甲胺磷、乙草胺和铜单一与复合污染对黑土环境安全的胁迫研究

以黑土为环境介质,通过急性毒性试验法研究了东北黑土区普遍存在的2种农用化学品甲胺磷和乙草胺与重金属Cu对赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)的单一与复合毒性效应.单一毒性试验结果表明,3者对蚯蚓均有毒性,顺序为甲胺磷>乙草胺>Cu.复合毒性实验结果表明,2种有机农药与重金属Cu复合毒性效应十分复杂,与不同的浓度组合及染毒历时有关,一般随时间的延长,毒性加剧.2种有机农药通过不同途径毒害蚯蚓,复合毒性效应表现为协同作用.可见,3者对土壤生态系统环境安全性和土壤健康质量存在潜在危害,同时这几种污染物的共存进一步加大了潜在危害性,且复合毒性效应与各组浓度组合及污染暴露时间密切相关.     

乙草胺-铜离子复合污染对黑土农田生态系统中土著细菌群落的影响

采用传统毒性评价手段和现代分子生物学技术相结合的方法 ,研究乙草胺和金属铜的复合污染对黑土农田生态系统中土著细菌群落的影响 .结果表明 ,乙草胺 铜复合污染比其单一污染更能降低细菌总数以及固氮菌、硅酸盐细菌和矿化磷细菌活菌量和土壤脱氢酶的活性 ,更能促进土壤呼吸强度的增加 ;利用以 16SrDNA为基础的变性梯度凝胶电泳 (DGGE)分析各处理样品间的相似程度 ,发现复合污染明显影响微生物群落结构 .由相似系数结果表明 :长期未施农药土壤、农药单一与复合污染土壤 3者间存在细菌群落的显著差异 ,并且乙草胺 Cu2 复合污染土壤与长期施用农药土壤具有较高相似性 (相似系数达 74 1% ) .     

乙草胺、甲胺磷及组合对农田黑土细菌种群生长及多样性的毒性效应

应用传统及分子微生物生态学16S rDNA-PCR DGGE(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)等研究方法,分别对不同浓度乙草胺、甲胺磷及其乙草胺-甲胺磷二元组合胁迫下黑土中细菌活细胞数量(CFU Colony Forming Units)、种群丰富度(Richness)及其结构变化规律进行了研究.结果表明:单因子乙草胺及甲胺磷对细菌CFU产生急性毒性效应,但是长期毒性效应不显著;高浓度乙草胺-甲胺磷的二元组合对细菌CFU产生复合毒性效应,其对细菌CFU的复合抑制率明显高于相应组合中各单因子.乙草胺对可培养自生固氮菌表现出强烈刺激的作用,甲胺磷表现为严重抑制作用;而所有乙草胺-甲胺磷二元组合却对自生固氮菌CFU表现为复合毒性效应,其复合毒性明显高于相应组合中各单因子对自生固氮菌的毒性效应.应用16S rDNA-PCR DGGE技术研究结果显示:乙草胺、甲胺磷及乙草胺-甲胺磷组合不同程度地降低了黑土中细菌种群在分子水平上的丰富度,并使其种群组成和结构均发生了显著变化.     

铜、毒死蜱单一与复合暴露对蚯蚓的毒性作用

土壤环境中重金属-农药复合污染已经对土壤生态和人类生存环境构成严重威胁.其中重金属铜和有机磷农药毒死蜱作为土壤环境中两类常见的污染物,其复合污染的环境效应值得关注.本文采用OECD标准滤纸接触法、人工土壤法研究了铜-毒死蜱单一及复合暴露对蚯蚓急性致死作用及回避行为的影响.结果表明,滤纸法和人工土壤法Cu对蚯蚓急性毒性的48h-LC50和14 d-LC50分别为2.23μg·cm-2和496.05 mg·kg-1;而毒死蜱对蚯蚓急性毒性的48 h-LC50和14 d-LC50分别为5.94μg·cm-2和186.07 mg·kg-1.滤纸法和人工土壤法铜、毒死蜱浓度单位配比1∶1时,铜、毒死蜱对蚯蚓急性毒性联合作用类型均近似表现为相加作用,而毒性单位配比1∶1的滤纸法和人工土壤法试验结果分别为协同作用和拮抗作用.回避行为试验结果表明,铜、毒死蜱对蚯蚓回避行为的联合作用类型为拮抗作用.     

甲胺磷农药污染对土壤动物影响的研究

应用甲胺磷农药对土壤动物进行污染模拟实验。结果表明,甲胺磷农药对土壤动物有明显影响,并随着甲胺磷溶液处理浓度的增加,土壤动物的种类和数量显著减少;多样性系数,高处理浓度时为３．７５９６,低处理浓度时为５．７９６２,对照组则为８．５７１４。大型土壤动物蚯蚓的染毒实验表明。甲胺磷对蚯蚓有明显的致死作用。     

氯苯和邻二氯苯的蚯蚓急性毒性研究

文章以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)滤纸急性毒性实验研究氯苯和邻二氯苯对蚯蚓的单一和联合毒性效应。单一毒性实验发现,蚯蚓死亡率和氯苯与邻二氯苯的曝露浓度显著正相关(P<0.05),其48 h LC50分别为5.680 mL/L和2.750 mL/L,表明氯苯的毒性小于邻二氯苯;同时通过观察可知,氯苯以皮肤渗入赤子爱胜蚓体内的毒性效应高于邻二氯苯;另外,实验期间,蚯蚓的体重明显下降,且与污染物浓度呈一定的线性关系(氯苯R2=0.780和P<0.05)。联合毒性实验发现,氯苯和邻二氯苯共存时蚯蚓的死亡率增加,表明氯苯和邻二氯苯复合污染时两者的毒性呈协同作用。可见,氯苯和邻二氯苯污染对土壤生态系统安全和土壤健康质量存在较大的威胁,同时这两种污染物的共存进一步加大了潜在危害性,且复合毒性效应与各组浓度组合密切相关。     

蚯蚓对植物修复石油烃污染土壤的影响

石油使用量的增大导致石油污染量的增加.为经济有效地修复低污染浓度的石油烃污染土壤,了解蚯蚓对植物去除土壤石油烃的影响,探讨蚯蚓对土壤石油烃污染的修复效应,通过人工制备石油烃污染土壤,采用植物[紫茉莉（Mirabilis jalapa L.）、凤仙花（Impatiens balsamina L.）、西伯利亚鸢尾（Iris sibirica L.）]以及植物-蚯蚓[赤子爱胜蚓（Eisenia foetda）]两种处理模式进行60 d的盆栽试验,通过测定土壤中w（石油烃）、过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性变化来解析蚯蚓对植物修复土壤石油烃效率的影响.结果表明:相同处理条件下,凤仙花、紫茉莉与西伯利亚鸢尾土壤中石油烃去除率分别为36.32%、32.70%、29.82%,凤仙花的土壤修复效果最佳.添加蚯蚓后,对应凤仙花、紫茉莉与西伯利亚鸢尾土壤中石油烃的去除率分别为40.73%、36.10%、32.80%,显著高于未添加蚯蚓土壤,表明添加蚯蚓能够促进植物对土壤中石油烃的修复效果.土壤修复过程中过氧化氢酶与多酚氧化酶活性总体呈上升趋势,添加蚯蚓对土壤酶活性具有刺激作用.土壤中过氧化氢酶、多酚氧化酶活性均与w（石油烃）呈显著负相关（相关系数分别为-0.79和-0.90,P均小于0.05）,说明土壤中过氧化氢酶与多酚氧化酶可能参与了土壤中石油烃的降解过程.研究显示,蚯蚓能够强化植物对石油污染土壤的修复效果,为植物/蚯蚓联合修复石油污染土壤提供了技术依据.      

土壤重金属对白菜种子发芽与根伸长抑制的生态毒性效应

测定了水溶液和4种土壤(红壤、草甸棕壤、暗棕壤和栗钙土)条件下,铜、锌、铅、镉单一污染对白菜种子发芽与根伸长的抑制率,以及暗棕壤条件下重金属的复合污染效应.结果表明,同一浓度下,重金属对白菜根伸长抑制率均明显大于对种子发芽抑制率.重金属在土壤中对白菜根伸长抑制效应明显低于其在水体中的抑制效应, 这表明土壤对重金属污染有重要的缓冲作用.铜、锌、铅、镉污染对白菜根伸长抑制率与土壤有机质和土壤氮含量显著负相关;但与土壤pH和土壤钾含量的相关性不显著.铜、锌、铅、镉单一污染对白菜根伸长为刺激作用浓度下,复合污染即产生明显的协同作用,其结果使白菜根伸长的抑制效应阈值明显降低.     

乙酰甲胺磷和汞单一及复合污染对黄瓜发芽及幼苗生长的影响

有机磷农药和重金属是目前我国土壤中较常见的污染物。本文以黄瓜种子为供试作物,研究了重金属汞与农药乙酰甲胺磷单一污染及复合污染对其发芽率以及幼苗生长的毒害效应。结果表明,Hg2+与乙酰甲胺磷单一污染及复合污染对黄瓜种子的发芽率、芽长和根伸长的生态毒性敏感程度依次为:根伸长>芽长>发芽率,Hg2+与乙酰甲胺磷单一污染及复合污染对黄瓜幼苗的毒害效应均较明显。复合污染对黄瓜种子发芽指标和幼苗生长的抑制效应表现为协同作用,其结果是复合污染的整体生态毒性效应增强。研究结果为进一步研究农药和重金属复合污染的生态毒性提供基础资料。     

土壤中毒虫畏和倍硫磷复合污染物的降解规律

采用土壤室内培养,气相色谱仪测定的方法,研究了毒虫畏和倍硫磷2种有机磷杀虫剂的复合污染物在红壤中的降解规律.结果表明:在复合污染下,倍硫磷的降解显著快于其在单一污染下的降解;土壤水分饱和条件下,倍硫磷的降解与对照差异不大,而毒虫畏的降解量在加入农药后的前21d比对照高33.3%～1 250%;在土壤干旱条件下,倍硫磷的降解量比对照略有降低,而毒虫畏的降解量在前期则比对照显著增加;施用氮肥能促进复合污染物的降解;在去除有机质的红壤矿物中,倍硫磷的化学降解量比对照降低22.4%～30.8%,而在加入农药后的前21d,毒虫畏的化学降解量比对照增加42.1%～2 370%,随后又下降.因此,复合与单一农药的污染物在土壤中的降解规律是不同的,复合污染的有机磷农药在土壤中的降解是相互影响的.     

Toxic effects of acetochlor and methamidophos on earthworm Eisenia fetida in phaiozem, northeast China

Introduction W ith the increase in types and am ount of pollutants releasing into soil ecosystem s, research on the joint effects of m ore than one pollutant in soil-plant, soil-anim al and soil-m icroorganism system s is increasingly concerned (Zhou and …     

Aging effect on the mobility and bioavailability of copper in soil

Aging effect on the mobility and bioavailability of copper (Cu) was investigated using a spiked soil with different incubation periods from 3 to 56 d. Wheat was planted and earthworm was cultured separately in the incubated soils. The mobility of Cu in soil was evaluated by a chemical fractionation scheme and the toxicity and bioavailability were assessed by measuring the biomass and Cu concentration in tissues. Results showed that aging had a significant effect on Cu fraction distribution, of which Cu tended to incorporate from the exchangeable into more stable fractions such as the reducible and oxidisable fractions. However, aging had little effect on Cu bioavailability to wheat and earthworms. Comparing the soil being incubated for 3 d and 56 d, Cu concentration in wheat roots decreased from 14.5 to 12.8 mg/kg, and no significant changes in Cu concentration were observed in both wheat shoots and earthworms. The Cu concentration was around 2.0 and 50 mg/kg for wheat shoots and earthworms, respectively, irrespective of soil incubation time. The CaCl2-extractable Cu had a linear relationship with Cu concentration in wheat roots (R2 = 0.65, P < 0.05), but no linear relationship can be found for wheat shoots and earthworms. Biological control may be more crucial for Cu accumulation in organism than the changes in soil Cu fraction caused by aging.     

毒死蜱暴露对蚯蚓的亚慢性神经毒性研究

蚯蚓作为土壤生态系统中重要的生物类群,在维持土壤生态系统的功能中起着重要作用.毒死蜱是我国使用量较大的有机磷农药品种之一,对以蚯蚓为代表的土壤生物具有潜在威胁.本文选择云南林地常见的蚯蚓优势种—皮质远盲蚓(Amynthas corticis)作为试验生物,从毒死蜱暴露引发的蚯蚓脑部神经递质(乙酰胆碱、多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸)、离子通道特征酶(Ca²⁺-Mg²⁺-ATP酶、Ca²⁺-ATP酶)变化入手,对毒死蜱亚慢性神经毒性导致的蚯蚓运动、学习记忆等神经行为变化进行研究,运用综合毒性指数(IBR)评价蚯蚓生物标志物变化,开展毒死蜱暴露对蚯蚓的亚慢性神经毒性研究.结果表明：暴露期内,毒死蜱处理组中蚯蚓脑部的乙酰胆碱含量显著高于对照组(P<0.05),且随着暴露时间的增加,毒死蜱处理组中蚯蚓脑部乙酰胆碱含量持续升高,而蚯蚓脑部多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸含量则均显著低于对照组(P均小于0.05).随着暴露时间的增加,毒死蜱对这3种神经递质含量的抑制加强,毒死蜱对蚯蚓的神经损伤导致了蚯蚓的运动迟缓和学习记忆障碍,毒死蜱暴...     

乙草胺与硫酸铜对黑土微生物的复合生态影响

为了探究2种不同类型农药联合施用对土壤微生物的复合生态影响,以除草剂乙草胺和杀菌剂硫酸铜为例,采用传统毒理学方法和BIOLOG法对其进行评价.结果表明,乙草胺和硫酸铜的联合施用对细菌、放线菌和真菌活菌量以及土壤脱氢酶活性基本呈现急性抑制效应,但随时间延长其作用逐渐减弱甚至发生逆转,而对土壤底物诱导呼吸强度表现为明显促进.利用Shannon、Simpson和McIntosh多样性指数模型和主成分分析法对BIOLOG数据进行分析,表明2种农药的联合施用显著破坏了黑土微生物群落物种多样性的丰富度和均一性,主成分分析法也表明土壤微生物群落碳源利用多样性发生了改变.     

蚯蚓-菌根相互作用对土壤-植物系统中Cd迁移转化的影响

以灰化土(Aquods soil)为供试土壤,分别加入4种含量的Cd2 (0、5、10、20 mg·kg-1)模拟土壤污染,设置单独加8条蚯蚓(Pheretima sp.)、单独接种菌根(Inoculum Endorize-Mix2)、同时接种蚯蚓和菌根的3种处理,以不加蚯蚓和菌根为对照,各处理均种植黑麦草(Lolium multiflorum),研究蚯蚓、菌根相互作用对土壤-植物系统中Cd迁移转化的影响.结果表明:(1)菌根对土壤pH无明显影响,加蚯蚓可使土壤pH比对照约降低0.2,蚯蚓和菌根同时作用对土壤pH降低没有协同作用.(2)蚯蚓或菌根的加入均能显著增加土壤中可溶性有机碳(DOC)含量,蚯蚓的影响大于菌根,同时加入蚯蚓和接种菌根对土壤中DOC的增加有一定的拮抗作用.(3)蚯蚓活动增加了黑麦草根部Cd的积累,菌根则能促进Cd从黑麦草根部向地上部转移,二者具有促进Cd向地上部分转移的协同作用.(4)蚓粪和土壤中DTPA提取态Cd含量与黑麦草吸收Cd量呈显著相关(p＜0.01),而蚓粪中DTPA提取态Cd含量均显著高于土壤中的含量(p＜0.05).因此,蚓粪中有效态Cd是植物吸收Cd的重要供源.     

Impacts of earthworms on soil nutrients and plant growth in soybean and maize agroecosystems

The objective of this experiment was to determine the effects of earthworms on soil N pools and plant growth in soybean and maize agroecosystems. The species and number of individuals in earthworm communities were manipulated in plot-scale field enclosures (2.4 m × 1.2 m) by first reducing earthworm populations within enclosures with carbaryl pesticide, and then adding earthworm treatments to the enclosures. Soybean was grown in the enclosures in the first year and stover maize in the second year.The success of earthworm manipulations in field enclosures was affected by climate conditions and available food resources. The endogeic earthworm species Aporrectodea caliginosa was dominant in all enclosures, while introduced anecic Lumbricus terrestris earthworms had poor survival. In the first season, when climate conditions were favourable for earthworm survival and growth, there was a significant (P < 0.05) linear increase in soil mineral-N and microbial biomass N concentrations in the 0–15 cm depth of enclosures with more earthworms. Similarly, soybean grain and grain-N yield was significantly (P < 0.05) greater in enclosures with the largest earthworm populations than the control which had no earthworms added. In the second season, when climate conditions were less favourable, there was no effect of earthworms on soil N pools or maize plants, probably due to poor survival of introduced earthworms.     

Monitoring of soil heavy metal pollution by earthworm

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｒｅｃｅｎｔｈａｌｆａｃｅｎｔｕｒｙ，ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｅａｒｔｈｗｏｒｍｓｈａｓａｌｍｏｓｔｂｅｅｎｌｉｍｉｔｅｄｔｏｒｅｇｉｏｎ，ｃｌａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｂｉｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ，ｔｈｅｈｉｓｔｏｒｙｏｆｎａｔ...     

阿散酸及其降解产物对鱼和蚯蚓的遗传毒性

为了全面评价有机胂制剂阿散酸对水生生物和土壤生物的遗传毒性效应,文章分别以红鲤鱼和赤子爱胜蚓为生物材料,采用单细胞凝胶电泳技术从细胞水平上研究了阿散酸降解前后对鲤鱼肾细胞和蚯蚓体腔细胞DNA的损伤。鲤鱼肾细胞单细胞凝胶电泳试验结果表明,阿散酸降解之前和降解的第4周阿散酸对鲤鱼肾细胞DNA有显著损伤,表现出明显的遗传毒性作用,但第二周却不引起鲤鱼肾细胞DNA的任何损伤。蚯蚓体腔细胞单细胞凝胶电泳试验结果表明,阿散酸降解之前不能诱导蚯蚓体腔细胞DNA的明显损伤,不表现遗传毒性效应,与对照组相比没有显著性差异(P>0.05);但阿散酸降解开始后,各浓度的降解混合物体系都能引起蚯蚓体腔细胞DNA的明显损伤,表现出较强的遗传毒性作用。