恩諾沙星與鎘單一及復(fù)合污染對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能的影響.pdf

1、隨著近年來養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展，抗生素被廣泛使用，進(jìn)入畜禽體內(nèi)的抗生素不能被完全分解，隨糞便排出體外，而且畜禽糞便中又經(jīng)常含有Cu、Zn和Cd等重金屬元素，兩者的存在勢(shì)必造成土壤環(huán)境中抗生素和重金屬的復(fù)合污染。研究抗生素和重金屬的復(fù)合污染，有助于正確評(píng)價(jià)復(fù)合污染下污染物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，為評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量提供重要的依據(jù)。本文以典型抗生素恩諾沙星（enrofloxacin，ENR）和Cd為目標(biāo)污染物，利用傳統(tǒng)方法和分子生物學(xué)的手段，室內(nèi)模擬來研

2、究ENR（0、0.025、0.1、0.4 mmol/kg）與Cd（0、0.4 mmol/kg）單一污染及按照摩爾比1:1,1:4,1:16復(fù)合污染在第7，14，21，28d對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能的影響，來評(píng)價(jià)ENR與Cd對(duì)土壤微生物的聯(lián)合毒性效應(yīng)，最終的結(jié)果如下：
　　(1) ENR和Cd單一及復(fù)合污染對(duì)土壤中微生物的數(shù)量的影響。通過平板計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，整個(gè)試驗(yàn)周期內(nèi)，ENR和Cd單一及復(fù)合污染對(duì)土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌都表

3、現(xiàn)出抑制作用，且隨著ENR的濃度增大抑制作用增強(qiáng)，抑制效率細(xì)菌>放線菌>真菌，且復(fù)合污染對(duì)三種微生物的交互作用類型以拮抗作用為主。
　?。?）ENR和Cd單一及復(fù)合污染對(duì)土壤酶活性的影響：ENR單一污染對(duì)磷酸酶與對(duì)照相比沒有差異，對(duì)脲酶活性與對(duì)照相比高濃度（0.4 mmol/kgENR）顯著抑制作用，對(duì)蔗糖酶主要表現(xiàn)出顯著的抑制作用，對(duì)過氧化氫酶高濃度ENR先表現(xiàn)出促進(jìn)作用后抑制作用；Cd單一污染對(duì)四種土壤酶與對(duì)照相比都表現(xiàn)出明顯

4、的抑制作用；從整個(gè)實(shí)驗(yàn)來看，ENR和Cd復(fù)合污染對(duì)磷酸酶和過氧化氫酶活性先表現(xiàn)出促進(jìn)作用，后表現(xiàn)出抑制作用且都差異不顯著，對(duì)脲酶活性在整個(gè)周期內(nèi)與對(duì)照組相比隨ENR濃度的升高表現(xiàn)出差異顯著的促進(jìn)作用，對(duì)蔗糖酶活性相較對(duì)照組先抑制在促進(jìn)最后抑制且差異都顯著，整個(gè)周期內(nèi)，復(fù)合污染對(duì)四種酶活性的交互作用以拮抗作用為主。
　　（3）ENR和Cd單一及復(fù)合污染對(duì)土壤微生物功能多樣性的影響：通過BIOLOG ECO實(shí)驗(yàn)測(cè)定14d和21d土壤樣

5、品得出微生物的整體活性（AWCD）、三種指數(shù)（Shannon、Simpson、Mcintosh）變化情況和碳源利用情況。
　　ENR和Cd單一及復(fù)合污染對(duì)土壤微生物的AWCD先保持不變后逐漸增加，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，高濃度ENR和Cd的復(fù)合污染對(duì)微生物的AWCD略有抑制作用。
　　ENR單一污染下Shannon指數(shù)與對(duì)照相比無顯著差異，復(fù)合污染Shannon指數(shù)在14d與對(duì)照無差異，21d逐漸升高而ENR單一污染在14d和21

6、d時(shí)Simpson指數(shù)小于對(duì)照，說明ENR導(dǎo)致物種的豐富度降低，復(fù)合污染Simpson指數(shù)在14d小于對(duì)照，而在21d復(fù)合污染中低濃度ENR下Simpson指數(shù)大于對(duì)照，高濃度ENR下Simpson指數(shù)小于對(duì)照。ENR單一污染下Mcintosh指數(shù)在14d和21d與對(duì)照相比大都小于對(duì)照，差異不顯著，而復(fù)合污染處理組導(dǎo)致Mcintosh指數(shù)增加，說明物種的均一性較好。
　　ENR和Cd單一及復(fù)合污染對(duì)土壤微生物對(duì)碳源的利用情況是脂類

7、和脂肪酸類>氨基酸及其衍生物>糖類及其衍生物>代謝中間產(chǎn)物和此生代謝產(chǎn)物，隨著復(fù)合污染中ENR濃度的增加，微生物對(duì)碳源的利用強(qiáng)度逐漸降低，最終低于對(duì)照。
　　（4）ENR和Cd單一及復(fù)合污染對(duì)氨氧化古菌（AOA）和氨氧化細(xì)菌（AOB）的影響：各處理組中，AOA-amoA基因拷貝數(shù)均大于AOB，高出約1個(gè)數(shù)量級(jí)，ENR和Cd復(fù)合污染對(duì)AOB的抑制作用明顯高于AOA。當(dāng)0.025 mM/kg和0.1mM/kg ENR單一污染土壤時(shí)，在