恩诺沙星与镉单一及复合污染对土壤微生物群落结构和功能的影响

发布时间：2018-05-16 19:37

本文选题：恩诺沙星 + 镉　；参考：《山东农业大学》2015年硕士论文

【摘要】：随着近年来养殖行业的发展,抗生素被广泛使用,进入畜禽体内的抗生素不能被完全分解,随粪便排出体外,而且畜禽粪便中又经常含有Cu、Zn和Cd等重金属元素,两者的存在势必造成土壤环境中抗生素和重金属的复合污染。研究抗生素和重金属的复合污染,有助于正确评价复合污染下污染物质的迁移转化规律,为评价土壤环境质量提供重要的依据。本文以典型抗生素恩诺沙星(enrofloxacin,ENR)和Cd为目标污染物,利用传统方法和分子生物学的手段,室内模拟来研究ENR(0、0.025、0.1、0.4 mmol/kg)与Cd(0、0.4 mmol/kg)单一污染及按照摩尔比1:1,1:4,1:16复合污染在第7,14,21,28d对土壤微生物群落结构和功能的影响,来评价ENR与Cd对土壤微生物的联合毒性效应,最终的结果如下:(1)ENR和Cd单一及复合污染对土壤中微生物的数量的影响。通过平板计数实验结果表明,整个试验周期内,ENR和Cd单一及复合污染对土壤中细菌、真菌、放线菌都表现出抑制作用,且随着ENR的浓度增大抑制作用增强,抑制效率细菌放线菌真菌,且复合污染对三种微生物的交互作用类型以拮抗作用为主。(2)ENR和Cd单一及复合污染对土壤酶活性的影响:ENR单一污染对磷酸酶与对照相比没有差异,对脲酶活性与对照相比高浓度(0.4 mmol/kgENR)显著抑制作用,对蔗糖酶主要表现出显著的抑制作用,对过氧化氢酶高浓度ENR先表现出促进作用后抑制作用;Cd单一污染对四种土壤酶与对照相比都表现出明显的抑制作用;从整个实验来看,ENR和Cd复合污染对磷酸酶和过氧化氢酶活性先表现出促进作用,后表现出抑制作用且都差异不显著,对脲酶活性在整个周期内与对照组相比随ENR浓度的升高表现出差异显著的促进作用,对蔗糖酶活性相较对照组先抑制在促进最后抑制且差异都显著,整个周期内,复合污染对四种酶活性的交互作用以拮抗作用为主。(3)ENR和Cd单一及复合污染对土壤微生物功能多样性的影响:通过BIOLOG ECO实验测定14d和21d土壤样品得出微生物的整体活性(AWCD)、三种指数(Shannon、Simpson、Mcintosh)变化情况和碳源利用情况。ENR和Cd单一及复合污染对土壤微生物的AWCD先保持不变后逐渐增加,在整个实验周期内,高浓度ENR和Cd的复合污染对微生物的AWCD略有抑制作用。ENR单一污染下Shannon指数与对照相比无显著差异,复合污染Shannon指数在14d与对照无差异,21d逐渐升高而ENR单一污染在14d和21d时Simpson指数小于对照,说明ENR导致物种的丰富度降低,复合污染Simpson指数在14d小于对照,而在21d复合污染中低浓度ENR下Simpson指数大于对照,高浓度ENR下Simpson指数小于对照。ENR单一污染下Mcintosh指数在14d和21d与对照相比大都小于对照,差异不显著,而复合污染处理组导致Mcintosh指数增加,说明物种的均一性较好。ENR和Cd单一及复合污染对土壤微生物对碳源的利用情况是脂类和脂肪酸类氨基酸及其衍生物糖类及其衍生物代谢中间产物和此生代谢产物,随着复合污染中ENR浓度的增加,微生物对碳源的利用强度逐渐降低,最终低于对照。(4)ENR和Cd单一及复合污染对氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的影响:各处理组中,AOA-amoA基因拷贝数均大于AOB,高出约1个数量级,ENR和Cd复合污染对AOB的抑制作用明显高于AOA。当0.025 mM/kg和0.1mM/kg ENR单一污染土壤时,在14d对土壤中的AOA-amoA基因丰度表达量与对照相比具有促进作用,其他处理与对照相比表现出差异显著的抑制作用,然而在21d,大部分处理组都对AOA-amoA产生差异显著的抑制作用。而对AOB-amoA,各处理组在14d和21d都表现为差异显著的抑制作用,ENR和Cd复合污染的交互作用对AOA主要是协同抑制为主,对AOB主要以拮抗作用为主。
[Abstract]:The effects of ENR ( 0.025 , 0.1 , 0.4 mmol / kg ) and Cd ( 0 , 0.4 mmol / kg ) on the soil microbial community structure and function were studied . ( 3 ) The effect of ENR and Cd on microbial diversity of soil was studied by BIOLOG ECO experiment . The results showed that the concentration of ENR and Cd was higher than that of control group .
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X53;X172

【参考文献】