人工湿地去除三唑磷的生物学机制初步研究

构建了以陶粒为基质、种植美人蕉（Canna indica）的水平潜流人工湿地小试系统,研究了该人工湿地系统对水体中三唑磷（triazophos,TAP）的去除效果,通过测定基质酶脲酶和碱性磷酸活性、微生物种群特征及植物根系超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,初步探讨了该人工湿地系统去除水体TAP的生物学机制。实验结果表明,在进水TAP浓度分别为0 mg·L-1（对照CW1）、0.1 mg·L-1（低浓度CW2）、1 mg·L-1（中浓度CW3）和5 mg·L-1（高浓度CW4）的条件下,人工湿地对水体中三唑磷具有良好的去除效果,去除率分别是96.4%、96.8%和53.7%。在进水TAP浓度越高的人工湿地系统中,进水端基质脲酶和碱性磷酸酶活性越高。中、高TAP浓度进水的系统中脲酶活性分别高于对照系统21.8%和29.2%。高TAP浓度进水的系统中碱性磷酸酶活性分别高于对照和低浓度进水系统51.7%和36.3%（p〈0.05）。比较进水端而言,各系统出水端的酶活性显著降低（p〈0.05）。相关性分析结果显示系统TAP的去除与基质中碱性磷酸酶活性呈显著正相关（p〈0.05）,表明基质中脲酶、碱性磷酸酶在人工湿地去除TAP过程中发挥重要作用。对各人工湿地系统基质中微生物进行分离纯化,并通过16S rDNA基因测序,结果表明,进水含TAP系统的进水端基质中均存在能够促进植物对氮磷营养元素的吸收以及与有机物降解密切相关的菌种,尤其在高TAP浓度进水的系统中发现一株含脱氨酶基因（acds）的菌株,能够促进有机磷降解中间产物—有机胺类的降解转化。此外,美人蕉根系超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性在进水TAP浓度升高的情况下,呈现显著增强态势（p〈0.05）,并正常生长,说明美人蕉对TAP具有较好的抵抗能力。     

山东省农田土壤多环芳烃的污染特征及源解析

2015年7月采集山东省农田表层土壤,采用高效液相色谱紫外/荧光检测器串联方法对美国环保署优先控制的16种多环芳烃（PAHs）进行检测,分析了其含量和组成特点,比较了种植粮食作物的大田土壤和蔬菜大棚土壤、点源污染和非点源污染大田土壤中PAHs的差异,采用比值法和正定矩阵因子模型对PAHs来源进行解析,并评价了其风险.结果表明,16种PAHs总含量（∑16PAHs）范围为111.5~2744.1 ng·g^-1,均值为556.3 ng·g^-1,与国内其他地区的农田土壤污染水平相比处于中等水平.组成上,苊、芴、荧蒽的比例较高,而茚并（1,2,3-cd）芘的比例较低.点源污染大田土壤中∑16PAHs含量和7种致癌PAHs的比例均显著高于非点源污染大田;蔬菜大棚土壤与附近的大田土壤相比,∑16PAHs含量没有显著差异,且均是3~4环PAHs比例较高.山东省农田土壤中的PAHs主要来自于燃烧源,其中燃煤和生物质燃烧占42.7%,交通产生的石油燃烧占19.3%,此外炼焦排放占22.8%,石油污染占15.2%.风险评估表明,山东省非点源污染大田土壤和蔬菜大棚土壤中总毒性当量含量均未超过加拿大土壤环境质量标准,但部分点源污染大田土壤超标,具有潜在的风险.