汞污染紫色土中微生物区系及生理类群

以重庆市中性紫色土为材料,通过室内模拟试验及污染现场调查,探索了汞对土壤中微生物区系和各主要生理类群繁育的影响。结果表明,汞对土壤中细菌、放线菌和真菌的增殖总体上具有抑制作用;氨化细菌受汞的抑制强烈,当HgCl2浓度为10mg·kg-1时,氨化细菌数量仅为对照的10%;硝化细菌在汞浓度较低时(<50mg·kg-1)生长受抑制,在高浓度汞作用下表现出受刺激;好气性自生固氮菌和纤维素降解菌在汞浓度较低时生长被刺激,而高浓度汞则抑制其增长;以敏感微生物种群数量变化>50%得出供试中性紫色土上汞发生毒害的临界值为5～10mg·kg-1。长期受汞污染的土壤微生物调查显示,细菌和放线菌变化方向与模拟试验结果一致,真菌在重污染区土壤上则产生抗性,而固氮菌能够指示程度较轻的土壤汞污染。     

DEHP对黑土微生物数量及酶活性的影响

采用室内模拟法,研究不同浓度的邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)对黑土微生物数量及酶活性影响,旨在评价DEHP环境生态效应。结果表明,20 mg·kg-1处理对土壤细菌和放线菌数量影响不大,浓度为50100200和400 mg·kg-1处理对土壤细菌和放线菌表现出抑制作用,且抑制效应随DEHP浓度增大而增强,表现出良好的剂量-效应关系。真菌对DEHP敏感性低于细菌和放线菌,20、50和100 mg·kg-1处理对土壤真菌表现出短暂的抑制作用,处理后10 d均恢复到正常水平,200和400 mg·kg-1处理对土壤真菌有明显抑制作用。DEHP对土壤转化酶表现为抑制作用,与对照组相比,在整个培养周期,各浓度DEHP均明显抑制土壤转化酶活性。20 mg·kg-1处理对土壤脲酶活性、酸性磷酸酶活性和蛋白酶活性影响不大,50、100、200和400 mg·kg-1处理对土壤脲酶、酸性磷酸酶和蛋白酶活性有明显抑制作用,随着DEHP浓度增大,抑制作用逐渐增强。     

Cd胁迫下油菜土壤微生物区系及主要生理类群研究

在实验室条件下,用传统的微生物培养法,研究了不同浓度的外源重金属Cd对油菜土壤微生物区系及主要生理类群的影响。结果表明,Cd对油菜土壤微生物的影响随微生物区系或生理类群、培养时间和Cd浓度的不同而不同。前期Cd对好氧细菌有刺激作用,后期有抑制作用;浓度为0.5和5.0mg.kg-1的Cd对放线菌没有影响,浓度为1.0和3.0mg.kg-1的Cd对放线菌有刺激作用,浓度为10mg.kg-1的Cd对放线菌有抑制作用;Cd对真菌的影响比对好氧细菌和放线菌的影响要小得多;Cd对自生固氮菌和反硝化细菌主要表现为刺激作用;Cd对纤维素分解菌、氨化细菌、硝化细菌的作用随培养时间、Cd浓度的不同分别表现出不影响、刺激和抑制。总体来讲,Cd对各微生物指标表现出随浓度的变化没有连续性。油菜土壤的硝化细菌可以有效地表征油菜土壤Cd污染的程度和Cd污染时间的长短;油菜土壤反硝化细菌可以反映Cd浓度在3～10mg.kg-1之间污染的程度。本研究反映了油菜土壤的重金属Cd污染的生态特征。     

佳乐麝香与镉污染对土壤微生物和酶活性的影响

为探究有机污染物与重金属复合污染对土壤中微生物的影响,以佳乐麝香(HHCB)和镉(Cd)为研究对象,研究HHCB与Cd污染对土壤中微生物数量和酶活性的影响。结果表明,HHCB单一及与Cd复合污染培养时间为1 d时,对细菌表现为抑制作用,培养时间为80 d时,表现为促进作用(100 mg·kg~(-1)HHCB的单一污染除外);对真菌生长均表现为促进作用,对放线菌生长均表现为抑制作用。细菌基因拷贝数随着HHCB浓度的升高而增加,而真菌基因拷贝数和放线菌基因拷贝数随着HHCB浓度的升高而降低。HHCB单一及与Cd复合污染对脲酶活性(1 d时)表现为抑制作用(800 mg·kg~(-1)HHCB的污染除外),对脲酶活性(80 d时)、酸性磷酸酶活性(1 d时)和蔗糖酶活性也均表现为抑制作用。培养时间为80 d时,400、800 mg·kg~(-1)HHCB的单一及与Cd复合污染对酸性磷酸酶活性表现为促进作用。     

三唑磷的土壤微生物生态效应研究

在实验室控制条件下,研究了三唑磷浓度分别为0、10、50、100、200 mg·kg-1时对土壤微生物数量、土壤基础呼吸及土壤酶活性的影响.结果表明,三唑磷对细菌、真菌及放线菌在培养初期均有不同程度的抑制作用,且抑制效应的持续时间与浓度均呈极显著正相关,对土壤基础呼吸表现出微弱抑制作用;100、200 mg·kg-1浓度的三唑磷对土壤中的细菌先抑制后促进,对土壤中的真菌一直具有抑制效应,对土壤中的脲酶及过氧化氢酶活性都有先抑制后激活再恢复的作用,而低浓度三唑磷对这几种酶活性影响不大.     

佳乐麝香与镉复合污染对土壤微生物群落功能和丰度的影响

为考察佳乐麝香(HHCB)和镉(Cd)复合污染对土壤微生物群落的影响,采用Biolog和q PCR技术对土壤微生物群落的功能多样性和丰度进行研究。研究发现,HHCB及其与Cd复合污染提高了土壤微生物对碳源的利用能力,6大类碳源利用中以对酯类利用效率最高,对糖类和羧酸类利用效率较低。HHCB污染下,Shannon、Simpson和Mc Intosh指数没有显著性变化,500、1000 mg·kg-1HHCB与Cd复合污染下三种指数显著提高。HHCB加入后,土壤微生物的种群丰富度提高,优势种群增加,种群间的均一性被打破。500、1000 mg·kg-1HHCB及其与Cd复合污染显著促进了细菌生长,HHCB污染显著抑制了放线菌生长。细菌的丰度随HHCB浓度的增加而增加,真菌和放线菌的丰度则随着HHCB浓度的增加而降低,放线菌受HHCB与Cd的影响比细菌和真菌更敏感。     

LAS对土壤微生物生物学指标的影响及降解条件的正交实验分析

用正交实验方法研究了徐州地区4种土壤在不同组合条件下土壤微生物数量、酶活性及LAS的降解条件。结果表明,LAS对土壤细菌生长有促进作用,对真菌则有抑制作用,而对放线菌无明显影响。LAS对转氨酶和脱氢酶均有抑制作用。微生物数量波动最大的组合条件为荒土、30℃、LAS浓度50mg·kg-1、时间8d;LAS最大降解的组合条件为河土、25℃、LAS浓度20mg·kg-1、时间8d(降解率为33.2%);土壤酶活性减少最多的组合条件为麦田土、25℃、LAS浓度30mg·kg-1、时间8d(转氨酶活性减少0.0594,脱氢酶抑制率达49.58%)。另外,土壤对LAS污染的环境效应与土壤类型和性质等因素有关。     

乐果与Cd2+复合污染对土壤微生物生态效应研究

土壤微生物数量及土壤酶活性是描述土壤的重要生物学指标.在实验室控制条件下,研究了农药乐果、Cd2+单一污染及乐果与Cd2+复合污染对土壤3大类群微生物数量和主要土壤酶活性的影响.结果表明,Cd2+和乐果复合处理对土壤中微生物生长存在着明显的拮抗作用,复合抑制效应顺序为放线菌>真菌>细菌;而对土壤酶活性均有明显的协同作用,复合抑制效应顺序为蛋白酶>蔗糖酶>脲酶.单一污染时,100 mg·kg-1乐果的处理可不同程度地抑制这些生物学指标,其中对土壤微生物数量的抑制效应顺序为真菌>放线菌>细菌,对土壤酶活性的抑制效应顺序与乐果和Cd2+合污染顺序一致;50 mg·kg-1浓度的乐果对这些指标几乎无影响.     

外源La对种植圆叶决明土壤微生物数量的影响

通过圆叶决明盆栽试验和室内培养分析研究了稀土元素La对红壤-牧草系统中土壤微生物数量的影响及其时间效应.结果表明,高浓度La对土壤细菌、放线菌、真菌和自生同氮菌数量均有不同程度的抑制作用,低浓度La对土壤真菌和放线菌有显著的刺激作用,但对细菌和自生固氮菌没有显著性的影响,土壤细菌、放线菌和自生固氮菌对La的敏感性均大于真菌.对La浓度-土壤微生物数量的生物学参数模拟的计算结果表明,La对土壤放线菌和真菌以及自生固氮菌的半抑制浓度值随时间延长而减少,说明随着时间的延长,La对土壤微生物的影响具有减弱的趋势.     

加碘凹凸棒对土壤微生物的影响

研究了小油菜栽培过程中含碘凹凸棒对土壤微生物的影响.结果表明:凹凸棒中碘酸钾的含量能影响土壤微生物类群总数、放线菌数量和细菌数量,不影响真菌数量;碘酸钾含量≤50 mg.kg-1时能极显著增加土壤中微生物总数、放线菌数量和真菌数量;与对照相比,放线菌、细菌、真菌数量增幅都随改良剂中碘酸钾含量的增加而减少;随着凹凸棒中碘酸钾含量的增加,放线菌和真菌所占比例上升,细菌所占比例下降;土壤微生物多样性指数在不同处理间存在着差异,凹凸棒中碘酸钾含量为100 mg.kg-1时多样性指数最大.     

铅锌银尾矿污染区土壤微生物区系及主要生理类群研究

通过现场采样及室内培养分析,研究了浙江省天台铅锌银尾矿污染区土壤微生物区系组成及主要生理类群。结果表明,尾矿污染区土壤几种重金属含量比非矿区土壤有明显的增加。尾矿区土壤微生物区系组成和各生理类群发生了明显变化,土壤细菌、真菌、放线菌以及各生理类群数量均显著降低,且三大微生物以及各生理类群对尾矿污染的敏感性大小分别表现为放线菌>细菌>真菌,自生固氮菌>氨化细菌>硝化细菌>反硝化细菌>纤维分解菌。可见,土壤中微生物区系组成及参与物质转化的生理类群种类、数量及变动在一定程度上可反映该尾矿污染区生境的重金属污染特征及其生态功能的演变规律。     

福建省蔬菜产地土壤汞污染状况及其影响因素

研究了福建省12个县(市、区)郊区部分菜地土壤的汞污染状况,讨论了影响土壤汞累积及汞有效性的主要土壤学性质.结果表明:调查的菜地土壤全汞含量范围为0.038~1.81 mg·kg^-1,其中有33.04%的土壤全汞含量超出国家土壤环境质量二级标准.土壤全汞含量与土壤粘粒、粉粒、有机质含量及CEC之间均呈极显着的正相关,说明这些土壤性质有利于汞在土壤中的累积.土壤有效汞含量范围为0.003~0.095 mg·kg^-1,与土壤全汞含量之间呈极显着的线性正相关.土壤汞有效度随土壤有机质的增加而降低,表明有机质是影响土壤汞有效性的主要土壤学性质.     

四种生物炭对潮土土壤微生物群落结构的影响

为探究生物炭对土壤微生物群落结构的影响,以花生壳生物炭(PBC)、玉米秆生物炭(MBC)、杨木屑生物炭(ABC)和竹屑生物炭(BBC)为试验材料,每种生物炭分别以0、20.0、40.0、80.0、160.0 g·kg~(-1)的浓度添加到供试潮土中,经过45 d的室内培养后用磷脂脂肪酸(PLFAs)法分析土壤中微生物群落结构。研究结果表明:施用PBC、MBC和ABC对土壤总微生物总量、土壤细菌量有促进作用,但其增加幅度随生物炭浓度的升高呈现降低趋势,而添加BBC则会显著降低土壤微生物总量、土壤细菌量;PBC、MBC、ABC和BBC对土壤真菌细菌比有显著的促进作用;适量添加生物炭(20.0、40.0、80.0 g·kg~(-1))会增加真菌量,但大量(160 g·kg~(-1))添加PBC、BBC会显著降低真菌量。施入生物炭后,生物炭自身特殊理化性质和土壤理化性质如酸碱度、土壤电导率、比表面积、孔径等的变化是导致土壤微生物群落变化的主要原因;适量施加ABC、PBC相比于BBC、MBC更有利于潮土土壤微生物群落结构的发展。     

纳米银对四种不同性质土壤微生物量及酶活性的影响

为研究纳米银在土壤中的微生物毒性,采用室内培养方式,探究纳米银(0、10、50、100 mg·kg~(-1))对4种不同性质土壤中微生物数量、多样性、呼吸作用及酶活性的影响。结果显示,低剂量(10 mg·kg~(-1))纳米银对土壤微生物影响较小,中高剂量(50、100 mg·kg~(-1))纳米银处理下土壤可培养微生物数量显著降低。随着纳米银剂量的增加,黄褐土酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝菌门(Cyanobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、厚壁菌门(Firmicutes)群落丰度显著下降;变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)群落丰度显著增加。纳米银处理土壤呼吸作用减弱,土壤脲酶、蔗糖酶活性显著抑制,而荧光素二乙酸酯酶(FDA酶)、过氧化氢酶活性受纳米银剂量影响没有显著变化。同剂量纳米银处理下黄褐土、砖红壤中微生物性状因子对纳米银的响应强于水稻土和黄棕壤。多变量主成分分析显示,纳米银对真菌、FDA酶、过氧化氢酶的抑制与土壤有机质、砂粒含量正相关,对脲酶、蔗糖酶、呼吸作用的抑制与土壤pH值、阳离子交换量(CEC)正相关。综上分析,纳米银进入土壤后会对土壤微生物产生毒性作用,抑制微生物的生长繁殖,但不同门类微生物对纳米银的敏感程度不同,且纳米银的毒性受土壤性质的影响。     

苯并芘[a]不同污染方式对黄褐土微生物区系的影响

为研究苯并[a]芘(B[a]P)在土壤中逐步累积后对土壤微生物区系的影响,试验采用低剂量叠加的方式模拟B[a]P在黄褐土中的累积过程,研究B[a]P不同污染方式对土壤B[a]P含量和微生物可培养种群数量的影响。结果表明:在B[a]P累积和一次污染方式下,土壤B[a]P可提取态和有效含量随培养时间的延长而降低,培养前期(1~28 d)下降速率较快,后期(28~56 d)下降速率减缓。B[a]P累积污染在整个培养期内显著地增加了土壤可培养细菌的数量,降低了真菌和放线菌的数量;一次污染在初期降低了可培养细菌和放线菌的数量,增加了真菌的数量。B[a]P累积污染对土壤微生物数量的抑制率为放线菌真菌细菌;一次污染对土壤微生物数量的抑制率为放线菌细菌真菌。放线菌对土壤B[a]P污染最为敏感,且与土壤B[a]P含量的相关性高于细菌和真菌,可作为多环芳烃类污染物污染土壤的生物学指标。累积污染以低剂量叠加方式研究了土壤微生物区系对B[a]P污染的响应,反映了B[a]P在实际土壤中的环境风险。     

Ni-Mo多金属矿区土壤和农作物铬、钴污染及健康风险评价

为了阐明贵州遵义松林Ni-Mo多金属矿区土壤Cr、Co污染状况及该矿区土壤和农作物Cr、Co健康风险,采用ICP-MS分析矿区土壤和农作物Cr、Co含量,分别采用单因子指数法和健康风险模型评价了矿区土壤和农作物Cr、Co污染程度和健康风险水平。结果表明:(1)矿区旱地土、水稻土和森林土Cr平均含量分别为138mg·kg~(-1)、97.8 mg·kg~(-1)和114 mg·kg~(-1),Co平均含量分别为26.3 mg·kg~(-1)、20.9 mg·kg~(-1)和23.3 mg·kg~(-1),3种类型土壤Cr、Co含量均高于相应元素的贵州省土壤背景值。(2)6种农作物样品中,粮食类和蔬菜类Cr平均含量分别为7.32mg·kg~(-1)和6.23 mg·kg~(-1),分别为国家食品限量标准(谷物类1.0 mg·kg~(-1),蔬菜类0.5 mg·kg~(-1))的7.3倍和12.5倍,Co平均含量分别为0.076 mg·kg~(-1)和0.266 mg·kg~(-1),低于世界卫生组织给出的安全限值(0.48 mg·kg~(-1))。(3)单因子指数法评价结果表明,旱地土和森林土Cr污染程度主要为轻度污染,水稻土大部分样点未出现Cr污染。3种类型土壤Co污染程度主要为轻度污染,部分旱地土存在Cr、Co重污染。(4)健康风险模型评价结果表明,6种农作物中的Cr存在较高的非致癌风险,成人和儿童在3种暴露途径下Cr的总非致癌健康风险指数(HI)大于1(成人:2.18E+00;儿童:1.78E+00),存在一定非致癌风险,土壤Cr和Co的致癌健康风险指数(CR)和总致癌风险指数(TCR)均低于致癌风险阈值(1.0×10-6),致癌风险在可接受范围内。     

外源土霉素和磺胺二甲嘧啶对土壤活性有机碳含量的影响

为了解外源抗生素对土壤内环境的影响,基于盆栽试验研究了不同浓度土霉素(OTC)和磺胺二甲嘧啶(SMZ)对土壤微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(WSOC)、易氧化碳(ROC)以及溶解性有机碳(DOC)含量的影响。结果表明,4种活性有机碳指标对抗生素敏感性大小顺序为WSCO>MBC>DOC>ROC。WSOC和DOC含量随OTC和SMZ浓度升高整体呈递增趋势,WSOC最大增幅分别达137.1%和251.8%,DOC最大增幅分别达31.9%和10.7%;MBC和ROC含量随OTC和SMZ处理浓度递增而降低,MBC最大降幅分别达47.8%和52.4%,ROC最大降幅分别达4.9%和7.4%。同一浓度SMZ胁迫对活性有机碳整体的影响效果强于OTC。OTC和SMZ浓度分别低于50 mg·kg-1和10 mg·kg-1时,土壤受到污染程度较低,能够自我修复;OTC和SMZ浓度分别达100~200 mg·kg-1和50~100 mg·kg-1时,培养期结束土壤仍处于轻度污染,存在较大环境风险。     

火对塔河白桦落叶松林土壤微生物的即时影响

为探索火对白桦落叶松林土壤微生物的干扰作用,采用试验点烧方法调查分析了火后土壤微生物群落的即时变化。结果表明:火干扰减少了土壤微生物量,细菌、放线菌、真菌含量,同时降低了火后土壤微生物的代谢能力、土壤Shannon-wiener多样性指数、群落均匀度;燃烧过程中的平均温度与细菌、放线菌含量,微生物量碳质量分数的相对变化率显著相关,说明细菌、放线菌含量,微生物量碳质量分数的变化受平均温度的影响;最高温度与细菌、真菌、放线菌含量,微生物量碳质量分数,平均吸光率显著相关。