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《兰州大学》 2017年
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白银东大沟农田土壤重金属污染对粉正蚓(Lumbricus rubellus)种群密度、生物量及相关指标影响的研究

任梁  
【摘要】:由于全球工业的快速发展,世界范围内重金属污染的情况变得越来越严重,其中土壤重金属污染问题已经成为热点话题,受到各界广泛关注。土壤重金属污染不仅会对当地居民健康造成威胁,而且还会对土壤中的动物和微生物造成影响,并间接影响到整个生态系统的平衡。甘肃省白银地区由于过去长期受到工业三废和农业污水灌溉等的影响,土壤受到了Cu、Zn、Pb、Cd等重金属的污染。为了研究土壤重金属污染对唯一土壤大型动物—粉正蚓(Lumbricus rubellus)种群密度和生物量的影响,本研究选取了长期污灌的白银东大沟附近的梁庄村和双合村两地农田作为实验样地,选取相对无污染的临夏永靖县尤塬村农田作为参照样地,对比研究重金属污染对粉正蚓种群密度、抗氧化酶活力(SOD,CAT和GSH-PX)、金属硫蛋白浓度和溶酶体膜损伤程度等的影响,以期为今后开展污染土壤生物监测与修复提供参考。研究工作取得了以下结果:1.本研究所选取的两个实验样地(梁庄村和双合村)以及参照样地(尤塬村)农田土壤均为弱碱性,且基本理化性质也相近。经过检测,两个实验样地主要都受到了重金属Cu、Zn、Pb、Cd的不同程度的污染,其中受重金属Cd的污染最为严重。参照样地各种重金属水平均低于国家规定的农田土壤标准,视为相对无污染2.两个实验样地的粉正蚓体内都不同程度地富集了Cu、Zn、Pb、Cd四种重金属元素,参照样地的粉正蚓体内富集了少量的重金属元素,体内并没有富集Pb元素。粉正蚓更易于富集Zn和Cd这两种重金属元素,对重金属Cd元素具有显著的富集效应。3.两个实验样地土壤中的粉正蚓由于受到了重金属污染的胁迫,导致其种群密度、生物量、成年粉正蚓平均体重均显著下降。说明农田重金属污染对栖息其中的蚯蚓造成了显著的不利影响。4.两个实验样地粉正蚓的抗氧化酶活力(SOD,CAT和GSH-PX)与参照样地的相比均无显著差异(p0.05)。说明两个实验样地农田土壤重金属污染对粉正蚓抗氧化能力影响不显著,也可能是粉正蚓长期适应重金属污染胁迫,其抗氧化酶活力又趋于新的动态平衡。5.金属硫蛋白浓度比参照样地的显著升高(p0.01),表明粉正蚓已对长期重金属污染胁迫,产生了应激反应,从而起到解毒的作用。6.两个实验样地粉正蚓体腔细胞中性红保留时间与参照样地的相比显著下降(p0.01),表明污染地区粉正蚓的溶酶体膜受到了损伤,不稳定性增加。7.尤塬村粉正蚓的种群密度与生物量显著正相关(p0.01)。梁庄村和双合村粉正蚓的种群密度与生物量显著正相关(p0.01),与GSH-PX活力显著负相关(p0.05),生物量与CAT活力显著正相关(p0.05),与GSH-PX活力显著负相关(p0.05)。综上研究结果,本研究认为白银东大沟农田土壤中粉正蚓种群密度与生物量显著低于相对无污染地区,其可能与长期重金属污染导致粉正蚓体腔细胞溶酶体膜损伤、抗氧化酶活力变化相关。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S154.5;X53

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