排放管控前后电子垃圾回收区农业土壤中PBDEs时空分布变化动态

为探明排放强度得到控制后,多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)在典型电子垃圾回收区农业土壤中的时空分布变化特征及其迁移转化情况,根据2010年本课题组布置的采样点进行二次布点,于2017年8月在贵屿及周边区域采集了74份土壤样品,共测得55种PBDEs浓度数据。利用主成分分析、Pearson相关分析解析了55种PBDEs的潜在来源;通过与2010年所测数据对比,利用地理信息系统(GIS)研究区域土壤中PBDEs的时空分布变化特征;以BDE209为例,建立环境多介质逸度模型模拟其在介质间迁移转化的动态。结果表明:一到十溴联苯醚的几何平均浓度范围为0.08～42.27 ng·g~(-1),相比于2010年的0.03～230.00 ng·g~(-1),最大值明显降低;源解析结果显示,贵屿农业土壤可能仍受商用五、十溴联苯醚工业品影响,且该地区的PBDEs的降解过程可能为一个逐步、连续的脱溴反应;PBDEs时空分布特征显示,从2010年到2017年间,一溴联苯醚在研究区域土壤内浓度呈增加趋势,污染均匀扩散到全研究区,其他溴代的PBDEs浓度多以贵屿镇为中心显示岛状分布向周围扩散并呈下降趋势;多介质逸度模型模拟结果表明BDE209在研究区域中主要汇集于土壤和沉积物中,且其消失途径以土壤降解为主;通过一溴联苯醚储量估算,其在贵屿地区一年间(2020年)的新增储量保守估算仍有0.42 t。本研究表明,排放强度得到控制后,土壤中PBDEs的最主要组分BDE209及其他高溴代PBDEs会逐级脱溴降解为低溴代PBDEs,最终转化为一溴联苯醚(BDE1、BDE2、BDE3),已有研究证实其具有生物毒性,目前对人类的毒理学研究尚为空白,应该引起足够的关注。     

不同有机酸对土壤杆菌在菜心根际定殖的影响

从农田土中筛选出一株解钾菌T29,结合其形态特征、生理生化特性及16S r DNA序列分析,鉴定其为土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)。采用摇瓶试验评估T29对难溶态磷和难溶态钾的活化能力,然后通过趋化、群游、体外及盆栽实验研究不同有机酸和氨基酸诱导下T29在菜心根际的定殖情况。结果表明:摇瓶实验中,T29对难溶态磷和难溶态钾的活化量分别为15.53 mg·L~(-1)和2.78 mg·L~(-1),分别为对照的1.42倍和1.54倍。趋化和群游实验中,葡萄糖酸诱导下菌株T29的菌落数为3.65×106cfu·m L~(-1),菌落直径为2.18 cm,相比对照分别增加130.5%和54.6%。体外实验中,在菜心根际添加了葡萄糖酸后,其根表面的菌落数为2.98×106cfu·g~(-1)根鲜质量,相比对照增加了29.1%。盆栽实验中,接菌后菜心根际土壤中速效磷和速效钾浓度分别比对照增加了37.5%和52.8%。根部的磷和钾的含量与对照相比没有显著变化(P0.05),但是茎叶中的磷和钾含量相比对照均显著增大,同时菜心的生物量和株高与对照相比均显著提高(P0.05)。研究表明,不同的有机酸和氨基酸对T29的吸引能力存在较大差异。其中葡萄糖酸作为T29的一种信号分子,能够较好地吸引T29在菜心根部定殖并使其活化土壤中的难溶态磷和难溶态钾以促进菜心的生长,为减少化肥的施用提供了可能性。