土壤微生物群落结构在不同有机碳含量的污染土壤中的动态变化(附件)
为了探讨和分析典型酞酸酯,主要是DEHP对土壤微生物的生态毒性效应，本试验通过施用5个浓度梯度的有机碳（酒糟）与DEHP模拟不同有机碳含量的污染土壤，根据土壤中微生物群落数量的动态变化情况，初步阐明有机碳与DEHP共同影响土壤微生物群落的多样性，旨在为不同有机碳含量下酞酸脂类化合物污染对土壤的生态风险提供土壤生物学依据，同时为以后制定良好的土壤保护措施，提高土壤的理化性质提供实验依据。本实验采用平板计数法，设定DEHP在土壤中的染毒浓度为50 mg/kg，酒糟浓度为0.0%、5.0%、9.0%。培养温度为30℃，土壤样品的采样时间为0天（第一次实验）、7天（第二次实验）、14天（第三次实验）、21天（第四次实验）、28天（第五次实验），共进行五次对照实验。实验研究了DEHP对土壤中微生物群落结构，主要是微生物数量的影响。结果表明在染毒初期，土壤微生物数量，主要是细菌、真菌、放线菌数量在酞酸酯，主要是DEHP的胁迫下均受到抑制，且随着DEHP染毒时间的延长均呈下降的趋势。关键词 酞酸酯，DEHP，细菌，真菌，放线菌
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 4
2.1供试土壤与酒糟 4
2.2供试酞酸酯 4
2.3试验设计 5
2.4测定内容和方法 5
2.5数据统计 7
3 结果与讨论 7
3.1 DEHP对土壤微生物种群数量的影响 7
3.1.1 DEHP污染对土壤细菌数量的影响 7
3.1.2 DEHP复合污染对土壤真菌群数量的影响 8
3.1.3 DEHP复合污染对土壤放线菌数量的影响 8
3.2讨论 9
4结论 10
参考文献 11
致谢 14
1 引言
近年来，由于设施农业的发展进程加快，农药、化肥等的大力投入，农田土壤中的酞酸酯类化合物的残留越来越多。农田土壤中的酞酸酯类化合物与土壤有机质结合后就进入到农用土壤中，就会使土壤环境和人类的生活环境及身体健康受到威胁。
1.1酞酸酯的性质与用途
酞酸酯(Phthalic acid esters, PAEs)，是由邻苯二甲酸 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
酐与醇反应之后生成的多种酯类化合物的统称，是一种重要的有机化合物，简而言之就是塑化剂的一种。应用于化学工业产品中。目前在世界上的生产和应用都很多，比如塑料，农药等。2004年，全球酞酸酯增塑剂年产量就已经达到了600万吨，我国仅仅是2006年与2007年，酞酸酯增塑剂的产量就分别达到125万吨和145万吨[1]。其中最常使用的就是邻苯二甲酸二(2乙基)己酯(Di2ethylhexyl Phthalate, DEHP)，它是一种是无色无臭的液体。
1.2农田土壤中酞酸酯的污染现状
随着国家发展进程的加快，酞酸酯类化合物越来越多，尤其是在农田土壤中，是土壤中普遍存在的内分沁干扰素类优控有机污染物［2］。一般每千克农业土壤中PAEs化合物的含量为几微克至几十毫克[35]。有某研究者对广州近郊农田土壤的调查发现，在40个土样中都发现了酞酸酯类化合物的存在，并且40个土样中发现的酞酸酯类化合物其中有16种酞酸酯最高含量达到33.6 mg/kg[4]。广东省生态环境与土壤研究所对典型区域农业土壤进行了调查，调查的结果显示六种酞酸酯类化合物均被检出，而这六种化合物是美国环保局优控的六种酞酸酯类化合物，这六种化合物的平均含量大小依次排列为：DnBP高于DEHP高于DEP高于BBP高于DnOP高于DMP[5]。对珠江三角洲部分地区的蔬菜基地也进行了调查，主要调查土壤的毒性有机污染物的含量和分布特征，调查的结果表明：土壤中有机污染物含量均以酞酸酯类化合物的含量最高，单个化合物以 DEHP 的含量最高，DnBP 的含量次之[6]，而其中美国环保局优控的 6种酞酸酯类化合物总含量在3.0045.67 mg/kg，。污水灌溉土壤中酞酸酯类化合物含量相对较高，北京市工业污灌区土壤中 DnBP 的含量高达59.80 mg/kg，DEHP 的含量高达 16.80 mg/kg，是无污染对照土壤的几倍，甚至几十倍[89]。
目前，针对我国农业土壤中酞酸酯类化合物污染现状的调查还很少，缺少系统的科学数据，因此我们国家目前还没有制订有关土壤酞酸酯类化合物的控制标准。但根据美国制定的土壤酞酸酯类化合物控制标准，以及我国现有的调查数据显示，我国农业土壤中酞酸酯类化合物已有不同程度的超标，部分土壤中的个别酞酸酯类化合物超标严重。因此，土壤酞酸酯污染已成为我国农业土壤退化的主要表现形式之一[911]。
1.3污染土壤中的酞酸酯来源
土壤中的酞酸酯主要有大气沉降、污水灌溉和农用化学品的使用等几种来源。我国农业土壤酞酸酯的来源主要是农用薄膜 [1213]、肥料和农药[1415]、污泥堆肥[15] 等。因为农用薄膜中的PAEs稳定性较差, PAEs容易从农用薄膜中渗出[16]，所以农用膜的颜色、材质，强度、厚度，覆盖模式等都与土壤中PAEs的积累有较强的相关性[14,17]。经研究发现，我国肥料中 PAEs 的平均含量为0.25 mg/kg[18]，土壤施用肥料后 PAEs的污染程度提高了1~2倍。污泥堆肥的使用能造成土壤中PAEs浓度明显提高[1920]。PAEs附着于大气颗粒物质，然后通过沉降作用进入到土壤中，这也是导致我国工业区和城郊土壤PAEs 污染的重要原因[2122]。所以区别土壤中PAEs的各种来源，是研究土壤PAEs污染与控制土壤污染的重要内容。
1.4酞酸酯污染土壤的生态表征
土壤一旦受到污染后就很难治理。土壤污染机理是指人类在生产和生活活动过程中向土壤里排放的污染物超过了土壤的承受能力，因此破坏了土壤生态系统的平衡，引起了土壤理化性质的变化[23]。酞酸二丁氧基乙酯和二甲氧基乙酯等增塑剂，会对鸡的胚胎造成发育畸形；在不同地区捕猎获得的鱼类和野生动物的体内酞酸酯类化合物含量与地区污染的程度变化规律几乎是一致的，此外，在家禽、家畜体内、在植物体内、玉米粉、面粉、食盐以及其他食品和调料中，也测到了不同含量的酞酸酯类化合物。虽然现在还没有直接的证据来表明酞酸酯对人体的危害，但据动物试验的结果来看，后果不容忽视。美国国家毒理规划署(NTP)1982年的动物实验表明：大白鼠和小白鼠通过食物长期吸收DEHP，会引起肝癌。甚至有研究对DEHP等酞酸酯的致癌激素也进行了阐明，认为正是由于DEHP所产生的氧化代谢物影响了动物细胞的正常分化、增殖并损失正常细胞的DNA，从而导致了细胞异常增殖，导致癌变的发生[24]。PAEs的环境雌激素效应也在动物的试验中得到验证，有报道称大白鼠在连续2.8 g/kg的DEHP口服7天后，睾丸明显萎缩，精母细胞和精子细胞减少。另外有报道，小女孩的性早熟与体内PAEs的含量有关[25]。这些研究引起了人们对PAEs毒理效应的重视，继而对PAEs在环境中的污染现状及其在食物链中的生物富集给予了高度关注。
1.5土壤污染对土壤微生物群落多样性的影响
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 4
2.1供试土壤与酒糟 4
2.2供试酞酸酯 4
2.3试验设计 5
2.4测定内容和方法 5
2.5数据统计 7
3 结果与讨论 7
3.1 DEHP对土壤微生物种群数量的影响 7
3.1.1 DEHP污染对土壤细菌数量的影响 7
3.1.2 DEHP复合污染对土壤真菌群数量的影响 8
3.1.3 DEHP复合污染对土壤放线菌数量的影响 8
3.2讨论 9
4结论 10
参考文献 11
致谢 14
1 引言
近年来，由于设施农业的发展进程加快，农药、化肥等的大力投入，农田土壤中的酞酸酯类化合物的残留越来越多。农田土壤中的酞酸酯类化合物与土壤有机质结合后就进入到农用土壤中，就会使土壤环境和人类的生活环境及身体健康受到威胁。
1.1酞酸酯的性质与用途
酞酸酯(Phthalic acid esters, PAEs)，是由邻苯二甲酸 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
酐与醇反应之后生成的多种酯类化合物的统称，是一种重要的有机化合物，简而言之就是塑化剂的一种。应用于化学工业产品中。目前在世界上的生产和应用都很多，比如塑料，农药等。2004年，全球酞酸酯增塑剂年产量就已经达到了600万吨，我国仅仅是2006年与2007年，酞酸酯增塑剂的产量就分别达到125万吨和145万吨[1]。其中最常使用的就是邻苯二甲酸二(2乙基)己酯(Di2ethylhexyl Phthalate, DEHP)，它是一种是无色无臭的液体。
1.2农田土壤中酞酸酯的污染现状
随着国家发展进程的加快，酞酸酯类化合物越来越多，尤其是在农田土壤中，是土壤中普遍存在的内分沁干扰素类优控有机污染物［2］。一般每千克农业土壤中PAEs化合物的含量为几微克至几十毫克[35]。有某研究者对广州近郊农田土壤的调查发现，在40个土样中都发现了酞酸酯类化合物的存在，并且40个土样中发现的酞酸酯类化合物其中有16种酞酸酯最高含量达到33.6 mg/kg[4]。广东省生态环境与土壤研究所对典型区域农业土壤进行了调查，调查的结果显示六种酞酸酯类化合物均被检出，而这六种化合物是美国环保局优控的六种酞酸酯类化合物，这六种化合物的平均含量大小依次排列为：DnBP高于DEHP高于DEP高于BBP高于DnOP高于DMP[5]。对珠江三角洲部分地区的蔬菜基地也进行了调查，主要调查土壤的毒性有机污染物的含量和分布特征，调查的结果表明：土壤中有机污染物含量均以酞酸酯类化合物的含量最高，单个化合物以 DEHP 的含量最高，DnBP 的含量次之[6]，而其中美国环保局优控的 6种酞酸酯类化合物总含量在3.0045.67 mg/kg，。污水灌溉土壤中酞酸酯类化合物含量相对较高，北京市工业污灌区土壤中 DnBP 的含量高达59.80 mg/kg，DEHP 的含量高达 16.80 mg/kg，是无污染对照土壤的几倍，甚至几十倍[89]。
目前，针对我国农业土壤中酞酸酯类化合物污染现状的调查还很少，缺少系统的科学数据，因此我们国家目前还没有制订有关土壤酞酸酯类化合物的控制标准。但根据美国制定的土壤酞酸酯类化合物控制标准，以及我国现有的调查数据显示，我国农业土壤中酞酸酯类化合物已有不同程度的超标，部分土壤中的个别酞酸酯类化合物超标严重。因此，土壤酞酸酯污染已成为我国农业土壤退化的主要表现形式之一[911]。
1.3污染土壤中的酞酸酯来源
土壤中的酞酸酯主要有大气沉降、污水灌溉和农用化学品的使用等几种来源。我国农业土壤酞酸酯的来源主要是农用薄膜 [1213]、肥料和农药[1415]、污泥堆肥[15] 等。因为农用薄膜中的PAEs稳定性较差, PAEs容易从农用薄膜中渗出[16]，所以农用膜的颜色、材质，强度、厚度，覆盖模式等都与土壤中PAEs的积累有较强的相关性[14,17]。经研究发现，我国肥料中 PAEs 的平均含量为0.25 mg/kg[18]，土壤施用肥料后 PAEs的污染程度提高了1~2倍。污泥堆肥的使用能造成土壤中PAEs浓度明显提高[1920]。PAEs附着于大气颗粒物质，然后通过沉降作用进入到土壤中，这也是导致我国工业区和城郊土壤PAEs 污染的重要原因[2122]。所以区别土壤中PAEs的各种来源，是研究土壤PAEs污染与控制土壤污染的重要内容。
1.4酞酸酯污染土壤的生态表征
土壤一旦受到污染后就很难治理。土壤污染机理是指人类在生产和生活活动过程中向土壤里排放的污染物超过了土壤的承受能力，因此破坏了土壤生态系统的平衡，引起了土壤理化性质的变化[23]。酞酸二丁氧基乙酯和二甲氧基乙酯等增塑剂，会对鸡的胚胎造成发育畸形；在不同地区捕猎获得的鱼类和野生动物的体内酞酸酯类化合物含量与地区污染的程度变化规律几乎是一致的，此外，在家禽、家畜体内、在植物体内、玉米粉、面粉、食盐以及其他食品和调料中，也测到了不同含量的酞酸酯类化合物。虽然现在还没有直接的证据来表明酞酸酯对人体的危害，但据动物试验的结果来看，后果不容忽视。美国国家毒理规划署(NTP)1982年的动物实验表明：大白鼠和小白鼠通过食物长期吸收DEHP，会引起肝癌。甚至有研究对DEHP等酞酸酯的致癌激素也进行了阐明，认为正是由于DEHP所产生的氧化代谢物影响了动物细胞的正常分化、增殖并损失正常细胞的DNA，从而导致了细胞异常增殖，导致癌变的发生[24]。PAEs的环境雌激素效应也在动物的试验中得到验证，有报道称大白鼠在连续2.8 g/kg的DEHP口服7天后，睾丸明显萎缩，精母细胞和精子细胞减少。另外有报道，小女孩的性早熟与体内PAEs的含量有关[25]。这些研究引起了人们对PAEs毒理效应的重视，继而对PAEs在环境中的污染现状及其在食物链中的生物富集给予了高度关注。
1.5土壤污染对土壤微生物群落多样性的影响
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