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《浙江工业大学》 2015年
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光伏产业区氟氯污染及其对土壤微生物群落结构及酶活性的影响研究

王彭华  
【摘要】:采用野外点面结合的调查分析技术,对光伏产业区土壤、植物、水体及沉积物进行分季节调查采样,分析了光伏产业区土壤、植物、水体中的氟氯含量,并且对土壤微生物群落结构、土壤酶活性及呼吸作用进行了研究。以实验室微宇宙模拟试验应用PCR-DGGE法和高通量测序技术探讨了土壤微生物群落结构及土壤酶活性对氟氯污染的响应特征,以期为光伏产业区土壤氟氯污染的环境影响评价和生态修复提供理论依据和数据支撑。主要研究结果如下:分季节采集土壤、水体和植物样品,离子色谱法测定氟氯离子浓度。结果显示,在一定的空间距离内,土壤氟氯离子浓度与厂房距离呈现相关性,采样距离越远离子浓度越高。氟离子浓度变化范围是0.91~6.73 mg/kg;氯离子浓度变化范围是6.05~69.72 mg/kg。土壤氟氯离子浓度随季节变化明显,冬季土壤内氟氯污染物浓度最高,秋季次之,春季和夏季最低;水体中氟离子浓度最高的是距离光伏厂距离最近的水样采集点;植物体各组织内氟离子浓度超标率达100%,氯离子浓度超标率为90%。土壤氟氯污染与土壤微生物群落结构、酶活性及土壤呼吸作用,结果表明,土壤中细菌和放线菌与土壤氯浓度成正相关,真菌与氟浓度呈负相关。土壤过氧化氢酶和脲酶的活性与氟氯浓度的相关性不显著,但是土壤酶活性受季节变化的影响较大。土壤呼吸随着土壤氟浓度的上升而上升,但是与氯浓度的相关性不显著。实验室微宇宙模拟试验,向土壤添加高浓度的氟氯单一或复合污染物,研究土壤的微生物群落结构、酶活性及呼吸的变化。结果表明,土壤细菌、放线菌及真菌均会受到高浓度氟氯污染物的不同程度影响,并且表现出很高的相关性。土壤酶活性与氟氯浓度呈高度相关,并且受氟氯复合污染的影响更为显著。高浓度氟氯污染下土壤呼吸作用的抑制效应显著。PCR-DGGE法结合高通量测序技术测定土壤受到氟氯污染时微生物群落结构的变化。研究表明土壤中细菌群落的丰富度、均匀度以及多样性指数与氟氯污染浓度显著负相关。用高通量测序技术确定氟氯污染敏感的菌群以及优势菌群,芽单胞菌属(Acidiphiliu)和硫杆菌属(Acidithiobacillus)这两个菌属受到氟污染物影响时比例会上升,而气单胞菌属(Aeromonas)和肠杆菌属(Enterobacter)这两个菌属受到氟氯污染时含量会大大的降低。鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae uncultured)、梭状芽胞杆菌属(Clostridium sensu stricto 1)、硝化螺菌属(Nitrospira)等10个属优势种群得到确认。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X592;S154

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