老化生物炭对蔬菜累积抗生素抗性基因的影响

发布时间：2022-02-16 14:25

　　兽用抗生素的长期滥用诱导了抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）在环境中的产生与传播,土壤是其重要的储存库。同时,土壤中重金属的存在,也发挥着对ARGs持久性的选择压力,使ARGs可以通过作物根系吸收、累积,并通过食物链传播,对人类健康构成威胁。生物炭（Biochar）是常见的土壤改良剂,因其具有孔隙发达、比表面积大和官能团丰富等特性,对维持土壤生态平衡具有重要意义,且在污染土壤的修复中应用广泛。生物炭在环境中会受到各种生物与非生物因子的氧化作用而发生老化,即其表面结构和理化性质发生改变,进而影响对土壤污染物的修复控制。故阐明老化作用对重金属-抗生素复合污染土壤中,植物对抗性基因累积的影响,有助于对生物炭长期应用的环境效益做准确评估。在本研究中,以玉米秸秆作为原料制备新鲜生物炭（原始炭,BC）,采用H₂O₂-干湿-冻融交替循环的方法对原始炭进行老化得到老化炭（OBC）。将污染土壤与两种炭以不同剂量（0%,1%,2%,5%）进行充分混合,进行小白菜盆栽实验。比较了ARGs（tetW、tetX、sul2... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 抗生素抗性基因污染
        1.1.1 抗生素抗性基因的来源和危害
        1.1.2 抗生素抗性基因在土壤-作物中的传播扩散
        1.1.3 土壤中抗生素抗性基因的控制技术
    1.2 ARGs-重金属复合污染
        1.2.1 重金属污染概况
        1.2.2 土壤中重金属与ARGs的关系
    1.3 生物炭概述
        1.3.1 生物炭对土壤性状和污染物的影响
        1.3.2 生物炭发生老化作用的研究现状
    1.4 研究意义及内容、技术路线
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容和技术路线图
第二章 生物炭对土壤-作物中抗生素抗性基因迁移的影响
    2.1 材料和方法
        2.1.1 供试材料
        2.1.2 生物炭的制备
        2.1.3 实验设计
        2.1.4 采集样品
        2.1.5 测定方法
        2.1.6 数据分析
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 生物炭的理化性质
        2.2.2 生物炭对土壤中抗生素抗性基因丰度的影响
        2.2.3 生物炭对小白菜中ARGs丰度的影响
    2.3 本章小结
第三章 生物炭对复合污染土壤重金属生物有效性的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 供试材料
        3.1.2 生物炭的制备
        3.1.3 实验设计
        3.1.4 采集样品
        3.1.5 测定方法
        3.1.6 数据处理
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 生物炭对土壤重金属有效态含量的影响
        3.2.2 生物炭对小白菜体内重金属累积量的影响
        3.2.3 重金属与ARGs之间的相关性分析
    3.3 本章小结
第四章 生物炭对复合污染土壤性质的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 供试材料
        4.1.2 生物炭的制备
        4.1.3 实验设计
        4.1.4 采集样品
        4.1.5 测定方法
        4.1.6 数据分析
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 生物炭对土壤有机质含量的影响
        4.2.2 生物炭对土壤脲酶活性的影响
        4.2.3 生物炭对土壤碱性磷酸酶活性的影响
        4.2.4 生物炭对土壤蔗糖酶活性的影响
        4.2.5 ARGs、重金属与土壤性质的相关性分析
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 研究创新点
    5.3 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式


【参考文献】：
期刊论文
[1]Arbuscular mycorrhizal fungi ameliorate the chemical properties and enzyme activities of rhizosphere soil in reclaimed mining subsidence in northwestern China[J]. QIU Lang,BI Yinli,JIANG Bin,WANG Zhigang,ZHANG Yanxu,Yryszhan ZHAKYPBEK.  Journal of Arid Land. 2019(01)
[2]生物炭施加对黄土土壤理化性质及硫素的影响[J]. 王晗,赵保卫,陈艳雪,马锋锋.  绿色科技. 2018(10)
[3]山西中南部设施菜地重金属污染状况评估[J]. 范远,刘李硕,宋凯悦,张丽春,秦洁,李华,程芳琴.  山西大学学报(自然科学版). 2017(01)
[4]过氧化氢氧化对生物炭表面性质的改变及其对双酚A吸附的影响[J]. 文方园,陈建,田路萍,梁妮,张迪,吴敏.  生态毒理学报. 2016(02)
[5]抗生素及其抗性基因在环境中的污染、降解和去除研究进展[J]. 沈怡雯,黄智婷,谢冰.  应用与环境生物学报. 2015(02)
[6]模拟生物质炭老化前后对菲吸持作用的影响[J]. 唐伟,郭悦,沈小明,黄兆琴,胡林潮,王蕾,朱青藤,代静玉.  环境化学. 2014(06)
[7]生物质炭对烤烟干物质积累量及根际土壤理化性质的影响[J]. 王丽渊,刘国顺,王林虹,张康旭,刘红恩,丁松爽,贾方方.  华北农学报. 2014(01)
[8]环境抗生素抗性基因研究进展[J]. 苏建强,黄福义,朱永官.  生物多样性. 2013(04)
[9]抗生素土霉素对小麦根际土壤酶活性和微生物生物量的影响[J]. 姚建华,牛德奎,李兆君,梁永超,张树清.  中国农业科学. 2010(04)
[10]土壤-植物系统复合污染研究进展[J]. 郭观林,周启星.  应用生态学报. 2003(05)

博士论文
[1]生物炭对土壤中抗生素及其抗性基因变化的影响研究[D]. 段曼莉.西北农林科技大学 2017
[2]好氧堆肥对畜禽粪便中抗生素抗性基因的削减条件探索及影响机理研究[D]. 钱勋.西北农林科技大学 2016

硕士论文
[1]生物炭对酸性水稻土Cd污染修复研究[D]. 张丽.东北农业大学 2017
[2]农业循环经济系统中抗生素和抗性基因的行为特征[D]. 成卫孝.浙江大学 2014
[3]改性纳米碳黑在修复重金属污染土壤中的应用研究[D]. 王汉卫.山东师范大学 2009



本文编号：3628127