菹草根际微生物生态及其对酞酸酯消减行为的影响

论文摘要

本课题选取海河水体中的典型沉水植物-菹草作为研究对象,选取美国环保局（EPA）和我国优先控制的典型内分泌干扰物-酞酸酯类化合物中的酞酸二丁酯（DBP）和酞酸二异辛酯（DEHP）为目标化合物,以实验室模拟为基础,研究DBP和DEHP在菹草根际消减行为及其根际微生态变化。本课题在菹草组织培养;DBP和DEHP及其单脂MBP和MEHP在菹草根际消减作用;磷脂脂肪酸技术（PLFA）分析菹草根际微生态变化等方面进行细致研究。实验结果显示,在25℃、光强约3000 Lux和光照时间12 h·d-1培养条件下,含有3%蔗糖、0.8%琼脂、1.0-3.0 mg·L-1 6-BA和0.5 mg·L-1 IBA的MS培养基可以成功诱导出菹草不定芽,而含有2%蔗糖和2.0 mg·L-1 IBA的MS培养基可以很好的诱导菹草生根。选择连续循环树脂吸收法（CRETS）、树脂静态法和水培法3种方法收集、分离根系分泌物。结果显示:采用树脂进行收集时树脂静态法优于CRETS;AB-8树脂性能优于D4020树脂;水培法是3种方法中最简单有效的,水培法分离了最多种类的有效根系分泌物。酞酸酯对菹草根系分泌物种类和总量均有影响,在分离的分泌物中部分常见于文献报道,如咖啡酸、壬酸、十六酸、十八酸、2-丁烯二酸、己二酸、对羟基苯甲酸和5-羟基水杨酸,这些分泌物进入根际环境中对根际土壤理化性质、污染物迁移转化和微生物群落结构与功能均产生影响。在不灭菌条件下DBP比DEHP容易生物降解,DBP的降解半衰期为4.1 d,DEHP的降解半衰期为12 d,微生物是DBP和DEHP降解的主要参与者;菹草根际TOC小于非根际;菹草根比其茎叶更容易富集DBP、DEHP、MBP和MEHP。采用磷脂脂肪酸技术可以很好描述菹草根际消减酞酸酯过程的微生态变化,添加酞酸酯后菹草根系分泌物增多进而刺激微生物量增加,酞酸酯对菹草根际微生态具有明显影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 酞酸酯概述
• 1.2.1 酞酸酯的物理化学性质
• 1.2.2 酞酸酯的危害
• 1.2.3 酞酸酯的空间分布
• 1.2.4 酞酸酯在多介质环境中的迁移转化
• 1.3 水生植物去除有机污染物研究进展
• 1.3.1 有机污染物对水生植物的毒害
• 1.3.2 水生植物对有机污染物的消减机理
• 1.4 根际微生态研究进展
• 1.4.1 根系分泌物研究进展
• 1.4.2 根际微生态研究进展
• 1.5 菹草及其污染修复研究进展
• 1.5.1 菹草的生物学与生态学特性
• 1.5.2 菹草修复水体污染的研究进展
• 1.6 本课题研究的主要内容和意义
• 1.6.1 研究内容
• 1.6.2 研究意义
• 第二章 菹草组织培养体系的建立
• 2.1 实验材料与方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 主要仪器与药品
• 2.1.3 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 菹草腋芽萌动和继代增殖分析
• 2.2.2 菹草不定根诱导分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 根系分泌物收集和分离方法研究
• 3.1 实验材料与方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 主要仪器与药品
• 3.1.3 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 CRETS 法收集根系分泌物
• 3.2.2 树脂静态法收集根系分泌物
• 3.2.3 水培法收集根系分泌物
• 3.3 本章小结
• 第四章 菹草根分泌物的组分分析
• 4.1 实验材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 主要实验仪器与药品
• 4.1.3 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 酞酸酯对菹草根系分泌物中有机碳含量的影响
• 4.2.2 酞酸酯对菹草根系分泌物组分的影响
• 4.3 本章小结
• 第五章 菹草根际酞酸酯的消减行为
• 5.1 实验材料与方法
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 主要仪器与药品
• 5.1.3 实验方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 底泥中酞酸酯自然降解行为
• 5.2.2 菹草根际底泥中总有机碳分布特征
• 5.2.3 菹草全株酞酸酯及其单酯含量分析
• 5.2.4 菹草根际底泥中酞酸酯及其单酯含量分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 菹草根际酞酸酯消减行为的微生物作用机制
• 6.1 实验材料与方法
• 6.1.1 实验材料
• 6.1.2 主要仪器和药品
• 6.1.3 实验方法
• 6.2 结果与讨论
• 6.2.1 PLFAs 的图谱分析
• 6.2.2 PLFAs 的分布特征及其对菹草根际酞酸酯消减行为的影响
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢