酞酸酯在湿地植物根际环境中的消减行为

发布时间：2020-10-14 16:38

　　酞酸酯（PAEs）是一类典型的内分泌干扰物，广泛存在于环境中，属优先监测污染物。本论文选择使用量最大的两个PAEs——酞酸二丁酯（DBP）和酞酸二乙基己基酯（DEHP）为目标化合物，水体中比较典型且容易获得的湿地植物芦苇（Phragmites australis）和香蒲（Typha orientalis）为受试植物，通过现场采样调查、实验模拟以及数学分析，对这两种PAEs在湿地植物根际环境中的行为进行研究，同时分析了PAEs的单酯代谢物（PAMs）的含量及变化。获得了如下主要成果：（1）通过加标回收率实验，考察了提取溶剂种类、水作提取剂时水的pH以及土壤/沉积物性质对PAMs回收率的影响，建立了一种简单的提取土壤/沉积物中PAMs的分析方法，检出限可达10-11g/g。（2）选取天津大学校内两个相邻的小型湖泊(青年湖和爱晚湖)作为现场，通过采样分析，研究了植物种类（芦苇和香蒲）和生长方式（独自生长或共生）对PAEs分布、根际微生物生态和根系分泌物成分的影响。结果表明植物的根际作用明显。植物根际微生物生态种间差异较大，种内受生长状况的影响较大。香蒲分泌的氨基酸、有机酸的种类和总量高于芦苇，两种植物分泌的还原糖类含量相差不大；芦苇和香蒲独自生长时分泌物的种类和总量相差较大，共生时差异变小。（3）利用根系分泌物添加和芦苇苗土培两种方法进行了实验室模拟，定量研究了湿地植物根际PAEs的消减作用，发现微生物降解是根际PAEs消减的主要途径；植物能够提高修复效率，主要是由于植物通过根系分泌物对微生物产生刺激作用，进而促进土著微生物对沉积物中PAEs的降解。除个别样品外，有植物组沉积物中可培养菌、PLFAs含量及可降解菌数均大于等于无植物对照组。未染毒组的促进作用明显高于染毒组，染毒组随染毒浓度的增大，促进作用增大。染毒组的促进作用与沉积物中可降解菌数有关。对DEHP的促进作用显著大于DBP。染毒组中随TOC含量增加，促进作用减小。对PAEs消减过程的降解产物分析发现，各处理组沉积物中PAMs含量与沉积物中PAEs残留浓度大小顺序一致，且MBP的含量大于MEHP。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2011
【中图分类】：X13
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章绪论
    1.1 PAEs 的概况
        1.1.1 概述
        1.1.2 PAEs 的毒性
        1.1.3 PAEs 在土壤中的残留及去除
        1.1.4 PAEs 的分析方法
        1.1.5 PAEs 的降解产物
    1.2 有机污染物的根际修复
        1.2.1 根的吸收和吸附
        1.2.2 根际微生物对有机污染物的降解
        1.2.3 根系分泌的酶对有机污染物的降解
        1.2.4 根系分泌物对土壤/沉积物中有机污染物的生物可利用性的影响
        1.2.5 影响根际修复的主要因素
    1.3 根系分泌物的研究方法
        1.3.1 根系分泌物及其种类
        1.3.2 根系分泌物的收集
        1.3.3 根系分泌物的分离、纯化与鉴定
    1.4 有机污染物根际研究方法
        1.4.1 细胞培养法
        1.4.2 盆栽法
        1.4.3 添加根系分泌物或根系残留物
    1.5 根际微生物生态的研究方法
        1.5.1 碳素利用法
        1.5.2 磷脂脂肪酸法
        1.5.3 变性梯度凝胶电泳法（DGGE）
    1.6 本论文的立题依据、研究内容和意义
第二章土壤/沉积物中 PAMs 的测定
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 样品提取与衍生
        2.1.3 GC-MS 色谱条件
        2.1.4 质量控制与质量保证
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 溶剂对 PAMs 回收率的影响
        2.2.2 水作为提取剂时的 pH 对 PAMs 回收率的影响
        2.2.3 土壤/沉积物的性质对回收率的影响
        2.2.4 方法检测限及环境样品中 PAMs 含量
    2.3 结论
第三章湿地植物种类和生长方式对根际 PAEs 分布特征的影响
    3.1 现场描述和样品采集
    3.2 样品准备和分析
        3.2.1 PAEs 及 PAMs 分析
        3.2.2 其他分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 水体和沉积物的物理化学性质
        3.3.2 沉积物中 PAE 浓度的分布特征
        3.3.3 植物根中 PAE 浓度的分布特征
        3.3.4 沉积物及植物根中 PAM 浓度
    3.4 结论
第四章湿地植物种类和生长方式对根际微生物生态的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 现场描述和样品采集
        4.1.2 PLFAs 分析
        4.1.3 可降解菌数测定
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 沉积物中 PLFAs 含量及其分布特征
        4.2.2 微生物群落结构和多样性
        4.2.3 沉积物中可降解菌数
    4.3 结论
第五章湿地植物种类和生长方式对根系分泌物成分的影响
    5.1 材料与方法
        5.1.1 样品采集及根系分泌物的收集
        5.1.2 根系分泌物的分离
        5.1.3 根系分泌物的分析
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 根系分泌的氨基酸、有机酸和糖类
        5.2.2 根系分泌的酸碱中成分
        5.2.3 植物种类对根系分泌物成分的影响
        5.2.4 植物生长方式对根系分泌物成分的影响
        5.2.5 根系分泌物的作用
    5.3 结论
第六章根系分泌物对沉积物中 PAEs 消减的影响
    6.1 材料与方法
        6.1.1 供试沉积物
        6.1.2 供试根系分泌物
        6.1.3 实验方法
        6.1.4 分析方法
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 根系分泌物对沉积物中 PAEs 消减的影响
        6.2.2 根系分泌物对沉积物中 PAEs 消减的促进作用
        6.2.3 根系分泌物对沉积物中 PAEs 消减机理初探
    6.3 结论
第七章芦苇根际环境中 PAEs 的消减行为
    7.1 材料与方法
        7.1.1 供试沉积物
        7.1.2 供试植物
        7.1.3 实验方法
        7.1.4 分析方法
    7.2 结果与讨论
        7.2.1 芦苇生物量、株高及根长
        7.2.2 沉积物中 PAEs 的消减
        7.2.3 植物吸收
        7.2.4 沉积物及芦苇中 PAMs 含量
    7.3 结论
第八章芦苇根际环境中 PAEs 消减行为的微生物作用机制
    8.1 材料与方法
        8.1.1 实验设计
        8.1.2 可培养细菌、真菌及可降解菌数测定
        8.1.3 PLFAs 分析
    8.2 结果与讨论
        8.2.1 沉积物中可培养细菌和真菌数量
        8.2.2 沉积物中 PLFAs 组成及分布特征
        8.2.3 沉积物中可降解菌数
        8.2.4 植物修复机制
    8.3 结论
第九章结论及展望
    9.1 研究结论
    9.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

【参考文献】

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