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土壤是环境的重要组成部分,易接纳各种污染物,开展土壤环境复合污染研究,对于正确评价复合污染条件下污染物质迁移转化的特征,帮助人们采取合理的诊治措施,防治土壤污染具有十分重要的理论和实践意义。
本文选择了土壤环境中普遍存在的重金属(镉和锌)和多环芳烃(菲)作为供试污染物,在室内模拟条件下,对镉、锌和菲复合污染分子生态毒理效应进行了研究,以期为土壤环境中重金属-有机复合污染研究提供科学依据,主要研究结果如下:
1.不同提取方法与土壤微生物总DNA提取总量、纯度有关。采用酶解和化学相结合的方法,不仅DNA提取量高而且纯度也较高。采用touching-down-PCR法,可有效提高用于进行变性梯度凝胶电泳(DGGE)分子指纹分析的特异性16S rDNA V3区扩增产物的产量。
2.以镉、锌、菲为目标污染物,采用RAPD技术,研究了土壤环境中重金属之间以及重金属和多环芳烃之间复合污染对土壤微生物DNA序列的影响。结果表明,镉、锌、菲复合污染可引起土壤微生物DNA序列发生变化,其中,锌-菲复合污染与单一污染差异较小,而镉-菲复合污染与单一污染差异较大。随着培养时间的延长,镉-菲复合污染土壤微生物群落DNA扩增条带数增加,对土壤微生物DNA序列的影响增大。培养15 d,土壤微生物群落DNA序列变化大小依次为:菲>镉>镉+菲>对照,培养30 d时为:镉+菲 >镉 >菲>对照。
3.通过16S rDNA V3可变区序列作PCR扩增、变性梯度凝胶电泳(DGGE),对镉、锌、菲复合污染土壤微生物基因多样性进行了研究,结果表明,镉、锌与菲复合污染土壤中,重金属对菲降解(耐受)菌具有毒作用,可导致DGGE指纹图谱中的特异性条带强度减弱。随着培养时间的延长,复合污染对土壤微生物DNA序列的影响加剧,种群数量受到抑制。其中,镉-菲与锌-菲复合污染早期对土壤微生物群落影响差异大于后期。