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土壤施肥对HB-5菌株降解莠去津及去毒效应的影响

作　者: 苏郡
导　师: 李絮花；朱鲁生
学　校: 山东农业大学
专　业: 植物营养学
关键词: 氮肥磷肥细菌HB-5 莠去津降解生态毒性
分类号: X592
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文以莠去津高效降解细菌HB-5作为主要的研究对象,研究了土壤中莠去津的残留检测方法及氮、磷肥单一及复合施肥对HB-5细菌降解土壤中莠去津的促进作用的研究,探讨了莠去津降解率与土壤中速效氮、速效磷含量之间的关系及莠去津降解过程中生态毒性的变化情况。主要内容如下：1.介绍了莠去津的理化性质、国内外应用概况,以及由于其广泛应用所带来的环境污染问题；对莠去津的毒理学效应、微生物降解、莠去津的残留测定方法等问题进行了阐述；在对前人工作总结分析的基础上,对影响微生物降解农药的条件进行了全面系统的综述,进而提出了作者要研究的问题。2.本试验采用高效液相色谱(HPLC)检测莠去津的残留量,研究确定了莠去津的检测条件：Agilent 1100高效液相色谱仪,Eclipse XDB-C18色谱柱,紫外检测器,流动相为甲醇：水=70：30,流速0.8mL·min-1;紫外检测波长222nm；莠去津的保留时间为6.69min；莠去津的最小检出量(LOD)为0.5 ng,方法的最低检测浓度(LOQ)为0.05μg·g-1。3.以实验室前期分离的莠去津高效降解细菌HB-5为对象,研究了氮、磷肥单一及复合施肥对HB-5细菌降解土壤莠去津的影响。向莠去津污染土壤中分别添加一定量的氮肥和磷肥及氮磷肥后,分别于第0、1、3、5、7、10、14d时采集土壤样品,并采用本文建立的土壤莠去津残留测试方法测定莠去津含量,分析施氮、磷肥措施对菌株HB-5降解能力的影响规律。研究结果表明,与对照处理相比施用高效降解菌HB-5的能显著提高土壤中莠去津的降解,同时降解速度与施肥相关。当处理之间小于5d时,氮、磷肥单一或复合施肥均能够显著提高HB-5对莠去津的降解能力,不同施肥处理下土壤莠去津的降解速率依次为：氮、磷肥复合>单施磷肥>单施氮肥>不施肥料对照；处理5d后,各处理中莠去津降解率没有显著差异(p>0.05),可能是由于对于所有处理而言,莠去津几乎均被完全降解,降解率达到了95%以上,而此时细菌的降解能力受到底物浓度的限制。从本研究可以看出在一定条件下施加氮磷肥料能促进HB-5降解土壤中的莠去津,可以通过合理的施肥提高莠去津污染土壤的生物强化修复效果。4.为了研究HB-5接种到土壤中后对污染土壤毒性的影响,本文还采用蚕豆根尖微核技术研究了莠去津污染土壤接种HB-5后,随着莠去津降解的进行,污染土壤生态毒性的变化规律。蚕豆根尖微核技术测试分析结果表明,伴随着土壤中莠去津降解,土壤的生态毒性显著降低。与不接菌对照处理相比,接种HB-5的处理中土壤对蚕豆根尖的毒性显著降低,而且降低速率显著快；施肥影响了污染土壤的毒性变化,与不施肥对照处理相比,所有施肥处理下土壤对蚕豆的毒性均显著低,且当处理时间小于5d时,各处理土壤中生态毒性的大小依次为：氮、磷肥复合<单施磷肥<单施氮肥<不施肥料对照。实验14d时,各处理土壤中莠去津的生态毒性均恢复到空白对照水平。总之,莠去津污染土壤施加氮磷肥料不仅能促进HB-5菌株对土壤中莠去津的降解,而且能加速污染土壤生态毒性的降低,为农药污染土壤的微生物强化修复及修复的效果评价提供了依据。

全文目录

中文摘要  8-10
ABSTRACT  10-13
1. 引言  13-25
  1.1 莠去津的结构和理化性质  13-14
  1.2 莠去津的应用概况  14
  1.3 莠去津对环境的污染状况  14-16
  1.4 莠去津的生态毒理学效应  16-18
  1.5 莠去津污染的治理  18-21
    1.5.1 物理化学方法  18-19
    1.5.2 莠去津的生物降解  19-21
      1.5.2.1 降解莠去津的微生物  19-20
      1.5.2.2 影响莠去津生物降解的因素  20-21
  1.6 微生物修复污染土壤的评价研究方法  21-23
  1.7 莠去津残留的测定方法  23-24
    1.7.1 高效液相色谱测定方法  23
    1.7.2 气相色谱测定方法  23-24
  1.8 本文研究内容  24-25
2. 材料与方法  25-38
  2.1 药品试剂  25-26
  2.2 仪器设备  26-27
  2.3 供试材料  27-29
    2.3.1 供试土壤  27
    2.3.2 高效降解细菌HB-5在土壤生物修复中的应用  27-28
    2.3.3 供试植物  28
    2.3.4 供试菌株和培养基  28-29
      2.3.4.1 供试菌株  28
      2.3.4.2 培养基  28-29
      2.3.4.3 降解菌的培养  29
      2.3.4.4 菌悬液的制备  29
  2.4 实验方法  29-38
    2.4.1 莠去津溶液的配制  29-30
      2.4.1.1 莠去津标准溶液的配制  29
      2.4.1.2 莠去津溶液的配制  29-30
    2.4.2 样品的准备  30-31
      2.4.2.1 室内培养实验  30
      2.4.2.2 盆栽玉米实验  30-31
    2.4.3 土壤中莠去津的提取净化  31
      2.4.3.1 土壤采集  31
      2.4.3.2 莠去津的提取和净化  31
    2.4.4 莠去津的HPLC色谱检测条件  31-32
    2.4.5 计算  32-33
      2.4.5.1 样品的定量方法  32
      2.4.5.2 降解方程的计算  32-33
      2.4.5.3 添加回收率计算  33
      2.4.5.4 变异系数计算  33
      2.4.5.5 土壤样品中莠去津降解率的计算  33
    2.4.6 微核试验  33-35
      2.4.6.1 试剂的配制  33-34
      2.4.6.2 测定步骤  34-35
      2.4.6.3 结果与计算  35
    2.4.7 土壤中养分的变化  35-38
      2.4.7.1 土壤中速效氮的测定  35-36
      2.4.7.2 土壤中速效磷的测定  36-38
3. 结果与分析  38-55
  3.1 莠去津检测条件的确定  38-47
    3.1.1 高效液相色谱法(HPLC)  38-47
      3.1.1.1 高效液相色谱法（HPLC）  38
      3.1.1.2 HPLC流动相比例及流速的确定  38-45
      3.1.1.3 HPLC检测莠去津条件的确定  45
      3.1.1.4 土壤中莠去津提取的可靠性研究  45-46
      3.1.1.5 HPLC分析方法的线性与相关性  46-47
  3.2 不同施肥条件下对HB-5菌株降解莠去津的影响  47-50
    3.2.1 不同施肥条件下对HB-5降解土壤中莠去津影响的结果  47-49
    3.2.2 不同施肥条件下对HB-5降解盆栽玉米土壤中莠去津影响结果  49-50
  3.3 莠去津降解过程对蚕豆根尖细胞微核率的影响  50-53
    3.3.1 莠去津降解与土壤生态毒性的关系  50-51
    3.3.2 莠去津降解与盆栽玉米土壤生态毒性的关系  51-53
  3.4 莠去津降解与速效氮和速效磷的关系  53-55
4. 讨论  55-59
  4.1 HPLC测定莠去津的研究  55
  4.2 营养条件对微生物降解农药的影响研究  55-57
  4.3 微生物修复污染土壤的评价研究  57-59
5. 结论  59-60
6. 本研究的创新之处  60-61
7. 参考文献  61-72
8. 附录  72-73
9 致谢  73-74
10. 攻读学位期间发表论文情况  74

土壤施肥对HB-5菌株降解莠去津及去毒效应的影响

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