土壤多環(huán)芳烴原位污染及其耐受細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和降解特性的研究.pdf

1、多環(huán)芳烴是自然界,尤其是土壤中廣泛存在的一類持久性有機(jī)污染物,其“三致”效應(yīng)和生物毒性對人類的生存危害極大。本文選取江蘇省無錫市錫山區(qū)某鍛造廠附近被工廠排放的煙塵長期污染的農(nóng)地作為研究對象,首先分析了土壤多環(huán)芳烴的原位污染特征;其次采用分級提取法分析了不同植物種類和植物根際作用對土壤中可提取態(tài)和有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)多環(huán)芳烴含量的影響,并結(jié)合毒性當(dāng)量因子評價了多環(huán)芳烴的致毒效應(yīng);第三采用PCR-DGGE技術(shù)研究了多環(huán)芳烴污染土壤和多環(huán)芳烴富集菌群

2、的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu),通過克隆和測序,鑒定了細(xì)菌的種類;最后探討了多環(huán)芳烴耐受菌群對以菲和芘為代表的多環(huán)芳烴的降解特性。
　　 (1)實驗結(jié)果證明,污染地區(qū)土壤的多環(huán)芳烴含量較高,顯著高于歐洲和美國現(xiàn)行的土壤多環(huán)芳烴污染標(biāo)準(zhǔn)。該采樣點農(nóng)地土壤長期被附近工廠排放的煙塵污染,因此土壤中的多環(huán)芳烴最可能是來源于工廠里煤炭的燃燒。
　　 (2)分級提取法測定土壤中多環(huán)芳烴含量的結(jié)果表明,所有溶劑可提取態(tài)組分中,以二氯甲烷可提取態(tài)多環(huán)芳

3、烴組分為主,而結(jié)合態(tài)多環(huán)芳烴組分中則以粗腐殖質(zhì)結(jié)合態(tài)多環(huán)芳烴組分為主,且這兩種組分在根際土壤中的含量明顯低于非根際土壤。并且,對于非根際土壤來說,不同植物之間,分級提取得到的多環(huán)芳烴濃度差異明顯,尤其是可提取態(tài)組分中的正丁醇可提取態(tài)以及二氯甲烷可提取態(tài)多環(huán)芳烴組分。而根際作用的影響相對較小。同一種植物根際與非根際土壤之間的分級提取結(jié)果差異不大。
　　 (3)根際土壤中多環(huán)芳烴的毒性當(dāng)量濃度(TECs)顯著低于非根際土壤,粗腐殖質(zhì)

4、可提取態(tài)組分所占的比重也有顯著降低,表明毒性當(dāng)量因子大的大分子量多環(huán)芳烴可能因為分子直徑大而不容易進(jìn)入粗腐殖質(zhì)。并且,應(yīng)用了毒性當(dāng)量因子后,不同植物間毒性效應(yīng)的差異也變得更大。
　　 (4)雖然土壤中多環(huán)芳烴濃度的很高,但是植物組織中多環(huán)芳烴含量很低,說明植物對多環(huán)芳烴的富集能力可以忽略不計,最小二乘回歸分析結(jié)果說明,植物中的多環(huán)芳烴含量與土壤中腐殖質(zhì)結(jié)合態(tài)多環(huán)芳烴的含量相關(guān)性最高。
　　 (5)通過PCR-DGGE技術(shù)

5、,發(fā)現(xiàn)土壤中的微生物群落十分豐富,根際微生物的群落結(jié)構(gòu)多樣性要大于非根際微生物的群落結(jié)構(gòu)多樣性。聚類分析結(jié)果表明,土壤的根際作用顯著影響了土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)組成。經(jīng)過了多環(huán)芳烴富集馴化后,具有代謝降解多環(huán)芳烴能力的細(xì)菌群落的多樣性明顯少于土壤微生物群落的多樣性。聚類分析結(jié)果表明,與之前土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的結(jié)論相反,植物的種類對土壤多環(huán)芳烴耐受菌群群落結(jié)構(gòu)的影響大于土壤的根際作用。
　　 (6)DGGE條帶測序結(jié)果顯示,多環(huán)芳烴

6、耐受菌分屬于厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)和變形細(xì)菌門(Proteobacteria),包括Alpha-,Beta-和Gamma-proteobacteria三個綱等9個屬。純菌的測序結(jié)果顯示,9株純菌分屬于厚壁菌門(Firmicutes)、β變形細(xì)菌門(Betaproteobacteria)和γ變形細(xì)菌門(Gammaproteobacteria)的5個屬。
　　 (7)大豆根際土壤的多