十溴聯(lián)苯醚與土壤微生物——東南景天的相互作用及微生物信號(hào)分子調(diào)控機(jī)理研究.pdf

1、多溴聯(lián)苯醚(polybrominated diphenyl ethers，PBDEs)作為一種新型持久性有機(jī)污染物，具有持久性、生物積累性、高毒性等特點(diǎn)，其中十溴聯(lián)苯醚(BDE-209)是土壤中含量最高的PBDEs，受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。本文探究在0、2.5、5、10、15、20 mg kg-1BDE-209添加下，東南景天對(duì)土壤中十溴聯(lián)苯醚的生物富集能力以及PBDEs在土壤——植物體系內(nèi)的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律;探討了十溴聯(lián)苯醚對(duì)土壤中微生物酶

2、活性及信號(hào)分子分泌的影響，并分析其相互作用規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)信號(hào)分子調(diào)控土壤微生物降解BDE-209試驗(yàn)，加速BDE-209在東南景天——土壤體系中的降解，并探討其作用機(jī)理，為BDE-209植物修復(fù)技術(shù)提供新思路。本文主要研究結(jié)論如下:
　　(1)在設(shè)置的6個(gè)BDE-209處理組中(0、2.5、5、10、15、20 mgkg-1)，僅當(dāng)BDE-209的添加量為20 mg kg-1時(shí)，東南景天的生長(zhǎng)受影響。BDE-209在東南景

3、天中的分布趨勢(shì)為:莖＞根＞葉，且東南景天對(duì)BDE-209有一定的富集能力，其富集系數(shù)隨著污染物濃度的升高而降低;植物體內(nèi)低溴代PBDEs主要以BDE-207、BDE-196和BDE-183為主，BDE-99和BDE-28僅在植物葉子部分積累，而BDE-47主要在根和莖中檢出。東南景天根際環(huán)境能促進(jìn)BDE-209的降解和轉(zhuǎn)化，非根際土壤中BDE-209的脫溴產(chǎn)物主要以高溴代PBDEs（九、八、七溴代）為主，而根系環(huán)境能促進(jìn)BDE-209向

4、低溴代PBDEs（3～6溴代）轉(zhuǎn)化。
　　(2)當(dāng)BDE-209的添加量為2.5～10 mg kg-1時(shí)，其對(duì)土壤微生物量的影響不顯著;而在15、20 mg kg-1BDE-209處理組中，隨著時(shí)間的推移，其對(duì)土壤微生物量均呈先促進(jìn)（第一季）后抑制（第二季）的規(guī)律。BDE-209能促進(jìn)土壤中脫氫酶、堿性磷酸酶、FDA水解酶和脲酶活性的提高，而對(duì)葡萄糖苷酶、硫酸酯酶、硝酸鹽還原酶有一定的抑制作用。AHLs類信號(hào)分子在BDE-209污

5、染土壤中廣泛檢出，其中C4-HSL占主導(dǎo)地位。當(dāng)BDE-209的處理濃度為2.5～10 mg kg-1時(shí)，BDE-209能促進(jìn)土壤微生物信號(hào)分子分泌，而當(dāng)BDE-209處理濃度為15～20 mg kg-1時(shí)，其對(duì)微生物信號(hào)分子分泌則呈現(xiàn)顯著的抑制作用。部分土壤酶活性的變化規(guī)律（硝酸鹽還原酶、FDA水解酶、葡萄糖苷酶）與信號(hào)分子(C4-HSL)的變化規(guī)律具有較高的一致性。
　　(3) BDE-209污染土壤中添加銅綠假單胞菌菌液對(duì)東

6、南景天的生長(zhǎng)無(wú)顯著影響。AHL-QS調(diào)控有利于提高土壤微生物量，且與信號(hào)分子的添加量呈正相關(guān);AHL-QS調(diào)控可以顯著提高土壤酶活性，其提升程度表現(xiàn)為:硫酸酯酶＞硝酸鹽還原酶＞葡萄糖苷酶＞堿性磷酸酶＞脲酶＞FDA水解酶，而對(duì)脫氫酶活性則沒(méi)有顯著影響;AHL-QS調(diào)控可以提高植物對(duì)PBDEs的吸收和生物積累能力，同時(shí)提高土壤中BDE-209的降解率;銅綠假單胞菌對(duì)土壤中BDE-209的降解率沒(méi)有顯著影響，但是對(duì)會(huì)顯著降低植物對(duì)PBDEs的