纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中植物吸收铅和3种酶活性的影响

采用盆栽试验研究了纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中油菜和白菜的生物量、土壤中Pb质量比、油菜和白菜中Pb累积量及土壤中3种酶活性的影响。结果表明:在纳米羟基磷灰石质量比为15g/kg时油菜地上部Pb累积量为最小值2.06 mg/kg,土壤中脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性达到最大值,与空白相比分别提高9.16%、79.2%、64.3%,并且达到了显著性差异(p0.05);在纳米羟基磷灰石质量比为20 g/kg时白菜地上部Pb累积量为最小值5.21 mg/kg,土壤中脲酶、过氧化氢酶活性达到最高值,比空白分别提高93.9%、18.8%,并且达到了显著性差异(p0.05),而蔗糖酶活性达到最大值的质量比为15 g/kg,与空白相比提高75.4%,并且达到了显著性差异(p0.05)。种植油菜土壤中Pb总量与3种酶活性呈现极显著的正相关,而种植白菜的土壤中Pb总量与脲酶和过氧化氢酶呈现极显著的正相关,与蔗糖酶相关性不显著。油菜的生物量、种植土壤中3种酶活性和耐Pb毒性能力明显高于白菜,因此,种植油菜比白菜的修复效果好。     

汞污染对葡萄-土壤系统相关指标的影响

以葡萄果树为研究对象,采用盆栽试验研究了不同剂量Hg对葡萄各生育期株长和直径、果实Hg含量及土壤酶活性的综合影响。结果表明,在低Hg污染时,葡萄株长和直径与对照相比差异均不显著(p0.05),且葡萄果实Hg质量比符合国家食品限量标准,在开花期、幼果生长期和成熟期土壤碱性磷酸酶活性分别比对照增加了3.72%、6.24%和3.40%;过氧化氢酶活性在开花期增加不显著,幼果生长期和成熟期分别增加了2.62%和5.46%;蔗糖酶活性在开花期增加了2.33%,在幼果生长期和成熟期有轻微下降;而脲酶活性在开花期、幼果生长期和成熟期分别降低了21.07%、12.22%和5.55%。在高Hg污染时,葡萄株长和直径均显著低于对照和低汞污染处理(p0.05),且葡萄果实Hg质量比已超过标准。土壤高Hg污染对葡萄开花期、幼果生长期和成熟期的4种土壤酶活性均产生了显著的抑制作用,其中,土壤过氧化氢酶活性比对照降低5.65%~19.30%,碱性磷酸酶活性降低24.43%~38.10%,蔗糖酶活性下降27.21%~31.81%,脲酶活性减少66.46%~82.52%。综合上述指标的影响可以看出,在农田土壤Hg轻度污染区(1.86 mg/kg)脲酶和蔗糖酶活性略受影响,且均低于土壤重金属修复基准规定的土壤酶活性抑制率限值25%,其他指标均表现良好,因此,在农田土壤轻度Hg污染区选择低吸收的葡萄果树代替易富集的其他作物类型是可行的。     

重金属Cd污染对旱田土壤微生物群落的影响

以太原市土堂村的旱田土壤为例,研究了Cd胁迫下对土壤微生物数量的影响。实验结果表明,在Cd质量浓度逐渐增加到10 mg/kg时的单一胁迫下,细菌依然呈显著的正相关;在Cd处于较低浓度时,放线菌和真菌呈正相关,但当质量浓度达到10 mg/kg时,放线菌和真菌开始受到抑制。Cd胁迫下对土壤生物活性的抑制率由大到小为细菌放线菌真菌。从三大菌的总数上看,随着重金属污染时间的增加,细菌、放线菌、真菌三大菌总数逐渐减少。     

光合细菌提高污染土壤中酶活性的研究

研究了不同理化因素对光合细菌球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)提高铅、镉和呋喃丹复合污染土壤酶活性的影响.结果表明,该菌株提高过氧化氢酶和脲酶活性的最佳条件均为:pH 7、温度30℃及加菌置108个/g.在最佳条件下,过氧化氢酶和脲酶的活性分别相对提高3.17%和53.26%.因此,光合细菌能...     

二氧化碳入侵土壤包气带对微生物群落的影响

为探讨地质封存CO_2泄漏对土壤微生态环境的影响,以中国青海省西宁市平安县三合镇天然CO_2泄漏试验场土壤为研究对象,采用活菌计数法测定不同物质的量比CO_2试验区土壤微生物的菌落数目,应用PCR-DGGE(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)和16S r DNA文库技术对样品的细菌和真菌群落结构及遗传多样性进行分析。结果表明:当CO_2物质的量比由600μmol/mol增加到23 000μmol/mol时,土壤细菌、真菌数量明显增加,而放线菌数量显著减少;各试验区细菌和真菌多样性指数(H)、丰度(S)有所不同,土壤真菌多样性变化高于细菌;高物质的量比CO_2对真菌Geomyces sp.、根瘤菌unclassified_Rhizobiales等菌群的生长产生刺激作用,但对unclassified-Actinobacteria(放线菌群)、Sphingomonas sp.(鞘氨醇单胞菌属)等菌群的生长有抑制作用;3 010μmol/mol CO_2对真菌Ascomycota sp.(子囊菌门)、Phoma medicaginis(茎点霉)产生了较强的毒性,使之不能正常生长繁殖。研究表明:高物质的量比CO_2入侵土壤包气带对微生物群落多样性影响较大,主要表现为原有细菌、真菌数量的丰富或被削弱,或部分物种的消失及新物种的出现,但其主要建群种未变;对根瘤菌等菌群生长的刺激作用可能使土壤固氮能力提高;不同物质的量比CO_2入侵下土壤细菌群落相似性系数远大于真菌,即真菌对CO_2胁迫表现更为敏感,真菌Ascomycota sp.及Phoma medicaginis有望成为地质封存CO_2泄漏微生物监测与甄别的指示菌种。     

白腐真菌修复多环芳烃污染土壤及其降解机理的研究进展

介绍了白腐真菌对多环芳烃(PAHs)的代谢途径、降解机理,阐述了白腐真菌修复PAHs污染土壤的影响因素和生态效应,并提出了提高白腐真菌修复效率的措施.白腐真菌主要通过分泌木质素降解酶系(木质家过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶)来降解PAHs,这些胞外酶可通过开环作用把PAHs代谢成为水溶性较强的醌类中间产物,再由其他微生物降解这些中间产物直至矿化.在白腐真菌的培养过程中.通过对环境因素及营养条件(如温度、pH值、C/N比、微量元素和转速)的优化可提高胞外酶产量.在修复PAHs污染土壤过程中,生物竞争、营养条件和环境因素等均会影响白腐真菌的修复效果.同时,归纳总结了改善白腐真菌修复效果的一些措施,如真菌-细菌联合修复、添加适当的培养基质、添加表面活性剂、直接施用酶制剂和改善营养条件等.     

螯合剂-油菜联合修复对镉污染土壤酶活性的影响

通过盆栽实验,研究了在螯合剂-芥菜型油菜修复镉污染土壤中,不同浓度的3种螯合剂EDTA、EDDS和草酸对3种土壤酶活性的影响。结果表明,3种螯合剂均显著提高了土壤总Cd去除率,其中EDTA的效果最好,最佳浓度为3 mmol/kg,此时土壤总的Cd去除率高达74.57%。EDTA诱导下土壤蔗糖酶和脲酶活性均显著提高,低浓度EDDS和草酸处理,蔗糖酶活性明显提高,但浓度较高时降到与对照组相当的水平;EDDS和草酸的施用对脲酶活性没有显著影响。3种螯合剂诱导下过氧化氢酶活性均受到轻微抑制,但变化不显著。仅在施加EDTA的土壤中蔗糖酶活性与土壤总Cd含量显著负相关,其他处理中蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性与土壤总Cd含量的相关性都不显著。     

纳米羟基磷灰石对小麦植物酶及土壤酶活性的影响研究

采用土培方式研究纳米羟基磷灰石(NHAP)在不同质量分数下,小麦幼苗植株中3种植物酶及3种土壤酶活性的变化,并探讨添加不同质量分数NHAP对植物及土壤的影响.研究结果表明,添加NHAP后在初期(第7 d)能显著(p＜0.05)提高土壤pH值,但随着培养时间的推移,在第21 d时,对照处理(CK)与添加不同质量分数NHAP的处理1(T1)、处理2(T2)、处理3(T3)各处理间差异不显著(p＞0.05).添加NHAP可提高植物超氧化物歧化酶(SOD)活性,处理21 d后,与CK相比,除T1处理外,T2、T3处理SOD酶活性均显著提高.添加NHAP降低可过氧化物酶(POD)活性,在21 d处理时,T3处理POD酶活性显著降低,而T1、T2处理不明显.与CK相比,添加NHAP对植物过氧化氢酶(CAT)酶活性影响不显著.添加NHAP能提高小麦根际土壤过氧化氢酶活性,在第21 d,T1、T2、T3处理的土壤中过氧化氢酶活性显著增强,比CK分别提高19.5％、29.0％、49.8％.小麦根际土壤脲酶活性随时间延长变化不同,前14 d随NHAP质量分数升高而增加,之后随NHAP质量分数升高变化不明显.施加NHAP对土壤碱性磷酸酶活性影响不明显.综合考虑NHAP对小麦植物酶活性及土壤酶活性的影响以及经济成本等因素,确定添加纳米羟基磷灰石的适宜质量分数为1％.     

久效磷对黄鳝乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶和磷酸酶活性的影响

采用静态急性毒性实验方法,研究了久效磷对黄鳝脑乙酰胆碱酯酶及肝脏、肾脏羧酸酯酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶活性的影响.结果表明,在水温(20±2)℃条件下,经0.25 mg·L-1、0.50 mg·L-1、1.00mg·L-1和2.00mg·L-1的久效磷暴露96 h,黄鳝肝脏、肾脏羧酸酯酶和脑乙酰胆碱酯酶活性均显著下降,但两者表现出不同的抑制模式.随着暴露质量浓度的升高,肝脏和肾脏羧酸酯酶活性的下降幅度逐渐变小,而脑乙酰胆碱酯酶活性下降幅度却由小变大.久效磷暴露黄鳝96 h,肝脏、肾脏酸性磷酸酶活性均升高;而肝脏碱性磷酸酶活性升高;肾脏碱性磷酸酶活性降低.久效磷暴露质量浓度与脑乙酰胆碱酯酶和肝脏、肾脏羧酸酯酶活性之间具有剂量-效应关系,酸性磷酸酶和碱性磷酸酶可能在鱼体抵御有机磷农药毒性作用中有着重要的作用,其机理有待进一步研究.此外,本文还探讨了有机磷农药靶标酶乙酰胆碱酯酶和解毒酶羧酸酯酶、磷酸酶之间的相关性.     

黑麦草对TCP污染土壤的修复研究

通过生物盆栽试验研究了黑麦草(Lolium multiflorun L)对2,4,6-三氯酚(TCP)污染土壤的修复作用及其对污染土壤中微生物生物量碳、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性的影响.结果表明,培养75 d后土壤中TCP的可提取态质量比随着时间延长而逐渐减少,黑麦草加快了土壤中可提取态TCP质量比的下降.在TCP质量比为1mg·kg-1、10 mg·kg-1、100 mg·kg-1的处理中,种植黑麦草的去除率分别为92.5%、78.2%、55.6%,无植物处理的去除率分别为56.3%、49.2%、37.5%.黑麦草在TCP各质量比处理的污染土壤中能够存活,状态良好.种植植物士壤中的微生物生物量碳以及多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性都存在增加的趋势,明显高于对照土壤(p＜0.05),提高了土壤植物和微生物对污染物的降解能力.同时,高质量比处理对酶的活性也有一定的抑制作用.由于土壤自身具有修复TCP污染的自然本能,种植黑麦草具有强化TCP污染土壤的修复作用,可以通过促进黑麦草生长,增加土壤酶的活性,增强土壤微生物活性,提高黑麦草修复TCP污染土壤的能力.     

粪源金霉素暴露对土壤微生物毒性效应的田间试验研究

通过田间小区试验,研究了含金霉素残留的鸡粪施用于农田对农田土壤中微生物的毒性效应.选取蔬菜试验田,划分4个2m×2m试验小区,除对照组(不施用任何肥料)外,其他3块分别施用不含金霉素的鸡粪和含46.4 mg/kg、97.6 mg/kg金霉素的鸡粪.在试验期内,分别在不同时间采集土壤样品,测定土壤中微生物数量(细菌、真菌和放线菌)、土壤的呼吸强度、土壤中金霉素抗性细菌数量及土壤中微生物多样性变化等指标.结果表明,两个质量比的粪源金霉素(46.4 mg/kg和97.6 mg/kg)暴露分别降低了土壤中细菌数量24.1％和27.2％,降低了放线菌12.1％和22.9％,减少了真菌数量1.92％和2.52％,并且影响了土壤微生物多样性,同时增加了土壤中金霉素抗性细菌数量及其比率.同时发现,粪源金霉素的暴露随时间延长对土壤微生物的毒性影响有减缓趋势.这可能与随时间延长金霉素被降解或土壤微生物对金霉素产生了适应有关.     

苏云金芽胞杆菌基因工程菌WG-001和1125BG在盆栽土壤中的安全性评估

自从遗传改造微生物诞生以来,其安全性问题受到了持续关注和研究.本文报道了苏云金芽胞杆菌基因工程菌WG-001和1125BG在盆栽大白菜的土壤环境中的安全性评估结果.实验结果表明:当用工程菌WG-001和1125BG分别以1013 cfu/cm2和1010 cfu/cm2的高土壤密度喷洒盆栽大白菜后,工程菌菌数迅速上升而后逐渐下降,最后分别以相对较低的菌数水平(105 cfu/g干土样和106 cfu/g干土样)在实验土壤中稳定存在;对土壤中土著细菌群落在有限时间(15d)内产生了一定影响,而对土著真菌与放线菌无显著影响;未发现工程菌WG-001中特异基因发生丢失;未检测到工程菌WG-001和1125BG中特异基因(WG-001为cry1Aa和cry1Ac,1125BG为gfp)向土著细菌、真菌、放线菌和盆栽大白菜的水平转移.本文实验结果显示,高密度喷洒的两种工程菌未显著影响实验土壤环境,具有很高的安全性.同时发现以不同的喷药量喷洒两种工程菌后,在盆栽土壤中其存活水平、菌数降低的速率以及对土著细菌的影响能力都表现出不同的特点.     

颜料红23对锦鲤的毒性及对部分组织中磷酸酶活性的影响

为了研究偶氮染料颜料红23对水生生物的毒性作用,将锦鲤(Cyprinus carpio)分别暴露于5个质量浓度的颜料红23溶液中,设1个对照组,进行96 h-LC_(50)急性毒性试验,测得其半致死质量浓度(96h-LC_(50))为255.38 mg/L。测定了颜料红23对锦鲤鳃、肝脏及肌肉组织中碱性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)活性的影响。结果表明:颜料红23对锦鲤鳃中AKP和ACP活性的影响趋势相反,AKP活性表现为诱导—抑制—诱导效应,ACP则表现为抑制—诱导—抑制效应;颜料红23对锦鲤肝脏组织中AKP、ACP活性的影响趋势相同,均表现为抑制效应;在锦鲤肌肉组织中,AKP活性表现为诱导—抑制效应,ACP表现为抑制—诱导—抑制效应。AKP和ACP在鱼体抵御偶氮染料毒性方面有着重要作用。     

模拟酸雨对大豆幼苗光合光反应的影响

以大豆幼苗为试材,采用水培试验方法研究了酸雨对大豆幼苗的生长及光合光反应影响的剂量效应和时间效应.结果表明:当酸雨pH≤4.0时,各生长指标显著低于对照( p <0.05),且胁迫酸度越高,降幅越大;大豆幼苗的叶绿素质量比、净光合速率、Mg2+ -ATP酶活性、Hill反应活性、PSⅡ最大光化学效率均随酸雨酸度的增加而降低,呈明显的剂量-效应关系,其中Hill反应活性对净光合速率的影响最为显著.动态试验结果显示,酸雨(pH=3.0/pH=4.0)对大豆幼苗光反应的抑制效应因植物的自修复能力而随时间推移逐渐减轻,但各光合参数修复程度不同.这表明光反应各环节对酸雨的敏感性存在差异,其中以Mg2+ -ATP酶最为敏感,恢复程度最低.     

页岩气井场土壤石油类污染特性及对理化性质的影响

为了解页岩气开采过程中的石油烃污染情况及其对土壤理化性质的影响,选择四川4个典型页岩气井场周围土壤为研究样地,采集石油烃污染土壤样品并测定土壤污染特征和理化性质,进一步利用SPSS分析了石油烃质量比与各类理化因子的相关性。结果表明:1)页岩气开发过程井场周围土壤受到不同程度的石油烃污染,质量比为0.022~15.6 g/kg,15个样点中有11个点土壤石油烃质量比超过500 mg/kg的临界值,石油烃萃取物GC-MS组分分析表明,污染物以大分子的直链烷烃和支链烷烃为主,占污染组分的90%以上;2)土壤受到石油烃污染后,土壤有机质显著增加,使含水率和p H值明显降低,还使发光细菌的半致死率EC50显著降低,即提高了土壤水浸液的毒性等级;3)土壤含油量对营养素全磷和全氮无显著影响,污染土壤中C、N、P比例严重失调,因此在进行烃污染土壤修复时需要适当补充N、P营养盐,可增强土壤中微生物的活性,加速石油烃的分解;4)相关性检验(LSD)结果显示,受烃污染土壤中的石油烃质量比与含水率和有机质呈极显著相关,与p H值和生物毒性EC50呈显著相关,与电导率、TN和TP无显著相关关系。     

石灰对Cd、Pb在土壤-水稻体系中转移和累积的影响

在酸性土壤中,石灰对重金属污染土壤有明显的钝化修复效果。通过土壤盆栽试验,以宜优673(籼稻)为供试作物,研究了添加石灰(消石灰,Ca(OH)2)对Cd-Pb复合污染土壤中Cd、Pb的有效性,以及Cd、Pb在土壤-水稻体系中转移与累积的影响,探讨了石灰降低水稻糙米Cd和Pb累积量的主要途径。结果表明,石灰提高了土壤的p H值,显著降低了土壤Cd和Pb的有效性和根表铁膜中Cd、Pb的质量比,对根系Cd质量比的影响不显著,但显著降低了成熟期根系Pb的质量比。石灰抑制了Cd从根向叶、从茎向叶的转移,抑制了Pb从茎和叶向糙米的转移,最终降低了Cd和Pb在糙米中的累积量。与Cd的累积相比,石灰抑制Pb在糙米中累积的效果更为显著。研究表明,石灰降低了土壤中Cd和Pb的有效量,抑制了Cd和Pb在水稻体内的转移,是降低水稻糙米Cd和Pb累积量的主要途径。     

高效氯氰菊酯对鲤鱼的生化指标影响研究

研究了高效氯氰菊酯对鲤鱼的脑、鳃、肝和骨骼肌肉中代谢酶、RNA和蛋白质的影响.用0.356 μg/L高效氯氰菊酯处理鲤鱼21d后,其脑、腮、肝、骨骼肌肉中6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-PDH)和乳酸脱氢酶(LDH)的活性逐渐降低,酶活性降低了35.2%～48.4%,RNA质量比减少了21.55%～45.65%,蛋白质质量比减少了41.72%～49.07%;撤离高效氯氰菊酯后,鲤鱼脑、鳃、肝和骨骼肌肉中的G-6-PDH和LDH酶活性、RNA和蛋白质质量比恢复到对照水平.结果表明:高效氯氰菊酯亚致死浓度处理后的鲤鱼脑、鳃、肝和骨骼肌肉中代谢酶活性、RNA和蛋白质质量比都逐渐下降,高效氯氰菊酯对鲤鱼的生化指标影响显著.     

不同螯合剂对花生富集污染土壤中Co的影响

采用模拟Co污染土壤的方法,分别投加2.5 mmol/kg、5.0mmol/kg、7.5 mmol/kg的EDDS、NTA、CA和OA,研究了其对花生生长与吸收土壤重金属Co,以及对土壤中Co的活化能力的影响.结果表明:整合剂处理使花生的生物量降低,在高浓度整合剂处理时,降幅最大;EDDS的添加比NTA、CA和OA更显著地增加了土壤Co的有效态质量比,同时明显提高了花生的富集系数和转运能力;在螯合剂处理下,花生的转运系数最高达到0.916,具备了修复土壤重金属污染的能力;根系和地上部富集Co能力最强时分别达到58.64 mg/kg和46.33mg/kg,是对照组的1.29和3.63倍;各处理花生根系中的Co质量比要高于茎叶中的质量比,花生植株Co质量比与土壤有效态Co质量比呈显著(p＜0.05)或极显著相关(p＜0.01);综合来看,螯合剂的投加能有效活化土壤溶液中的Co,促进植物吸收、转运重金属.     

铅胁迫对苦草生理生化及氮、磷代谢关键酶的影响

通过研究不同时间(1 d、3 d、5 d、7 d)和不同铅浓度(0、5μmol/L、25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L、250μmol/L)胁迫下苦草的生理特性及其氮、磷代谢关键酶的变化,探讨了苦草对铅胁迫的响应。结果表明,叶绿素(Chl)质量比和硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和酸性磷酸酶(ACP)活性在低浓度铅胁迫下5 d内均有所提高,而在高浓度铅胁迫下,叶绿素质量比呈下降趋势。在试验第7 d,各浓度下的酶活性均受到抑制,并且低于对照组。丙二醛(MDA)含量和游离脯氨酸(Fpro)质量比随铅浓度增加呈现先增加后降低的趋势。研究表明,苦草对铅胁迫具有一定的抵抗缓解能力,氮磷代谢关键酶对铅胁迫的响应更为敏感,可以考虑将其作为铅胁迫的响应指标。     

PAHs污染农田土壤联合生物修复技术研究

以我国典型污水灌溉区--沈抚污灌区农田土壤为研究对象,采用植物修复并辅以高效微生物菌剂、污泥发酵肥等方式对PAHs污染农田土壤进行了植物-微生物联合生物修复的初步研究.结果表明,采用玉米、大豆、蓖麻、苜蓿与高效微生物菌剂联合修复PAHs效果可达到36.3%、44.1%、36.8%和48.3%,比单纯的植物修复显著增高了15%～18%;施加污泥发酵肥进一步提高了生态修复效率,其中苜蓿的联合修复效率最好,达到61.1%.同时,联合生物修复对高环PAHs的去除也有明显的效果.修复后农作物的PAHs质量比在安全范围内; 土壤微生物数量明显增加,微生物群落中的PAHs降解细菌和真菌分别增加了3和1个数量级.