（环境工程专业论文）重金属污染土壤的微生物分子生态及对修复效应的影响.pdf

摘要 捅要 微生物作为土壤生态系统的重要组成成分，其活性和种群变化影响着土壤质量。土 壤微生物对重金属的适应性与耐性虽相当普遍，但有关其机理及定量描述适应性大小方 面的工作仍很缺乏。本项目拟采用p c r d g g e 、分子克隆、荧光定量p c r 等生物技术 并结合传统微生物学方法研究野外实验条件下重金属污染土壤的微生物分子生态变化 规律，获得重金属污染下土壤微生物结构和功能组成，为重金属污染土壤生态系统的恢 复及土壤重金属的修复提供理论依据，主要结论有： ( 1 ) 浙江富阳因铜矿冶炼而导致废水引灌和废气颗粒沉降引起的土壤c u 、z n 等 复合污染，因此我们在浙江富阳某铜冶炼厂附近建立铜污染土壤的修复示范基地，占地 2 0 亩，示范区土壤铜浓度最高达8 3 3 m g 傲昏锌浓度在l o o o _ 4 0 0 0 m g 门( g 。土壤中重金属 c u 和z n 不同提取态的、浓度与微生物生物量和磷酸酶的活性呈负相关。对d g g e 结果 分析得知距冶炼厂5 0 m 、2 0 0 m 、6 0 0 m 在微生物物种组成上差异显著。而且代表优势物 种的较亮的条带在数量和位置上有明显的不同。 ( 2 ) 为了研究植物根际效应对微生物的影响，利用p c r d g g e 结合克隆与荧光 定量连用探讨海州香薷、三叶草和鸭趾草根际微生物群落组成。结果显示c u 的浓度显 著的影响了植物生物量，尤其以三叶草最为明显，而海州香薷在c u 处理为5 0 0m 班g 时其生物量显著高于鸭趾草与三叶草。随着重金属浓度的升高，根际土壤p h 值明显下 降。随着添加土壤铜浓度的增加，未种植植物、c u 敏感植物三叶草、鸭趾草根际微生 物群落结构多样性下降，但是当低于5 0 0m g 他g 处理，c u 耐性植物海州香薷根际微生物 多样性增加。通过条带回收、克隆测序的结果揭示了海州香薷根际微生物的种群主要以 d 、b 、y 撇d 6 口c 据r f 口、放线菌、c f b 类群等构成，并构建了铜污染土壤植物根际微生 物的微生物群落组成基因文库。我们进一步对b 。肋把d 妇c 研协进行荧光定量，发现未 种植植物、c u 敏感植物三叶草、鸭趾草根际b 胁把口6 c 招r f 口的拷贝数下降。对于铜的 耐性植物海州香薷，随着重金属浓度的升高，其拷贝数是先增加后下降，铜的浓度2 0 0 m g ，1 ( g 处理下b m 把。妇c f p 砌的拷贝数出现一个拐点。进一步表明了表明土壤微生物 在海州香薷对土壤铜的耐性中发挥着重要的作用。 ( 3 ) 于海州香薷根际存在大量的铜耐性微生物，因此我们研究了海州香薷根际微 生物对土壤重金属活性的影响及植物对铜吸收的影响。从根际分离到的微生物增加了富 阳土壤水溶态c u 、z n 的活性。进一步的微生物抑制试验证实由于氨比西林( o 1 m g 昏1 ) 摘要 抑制了土壤微生物的活性，相比未添加抑制剂，菌株m s l 2 处理降低3 6 的土壤水溶态 c u 的含量。将我们筛选的耐性微生物接种到海州香薷根际，研究发现耐性微生物能够 促进植物对重金属c u 的吸收。菌株m s 2 在能够显著促进植物吸收铜且相比其他菌株效 果最好，海州香薷地上和地下部分铜的浓度分别增加1 2 倍、1 5 倍。进一步的抑制试验 发现，证实由于微生物的活性促使c u 向植物体内转运，氨比西林处理分别降低了海州 香薷地上部分2 4 - 4 4 、根中2 0 4 4 的积累量。 ( 4 ) 海州香薷根际除了存在大量c u 的耐性微生物且在植物对铜耐性和吸收上起着 重要作用外，土壤还有一些硫氧化的功能性微生物，因此我们研究土壤中硫氧化功能性 微生物在重金属的活性中的作用。向土壤中添加硫磺后，反应前一个月土壤p h 值基本 不变，3 0 天后土壤酸度开始迅速下降，反应两个月后下降至4 5 左右。添加硫磺后，土 壤p h 值的下降是由于土壤中的s o b 作用而造成的。硫磺对土壤中重金属的活化有良好 的效果。土壤中添加硫代硫酸钠、亚硫酸钠与底物s 作用缓慢作用的生物学机制不一样， 硫代硫酸钠增加土壤有效态重金属主要是物理化学的作用。添加硫磺后，铜草地上部和 根部铜、锌含量均有所增加。污染土种植的海州香薷根部和地上部植株铜含量增加了5 0 和2 5 倍。硫磺处理改变了土壤中的微生物群落结构，并对s 处理一个月后出现特异条 带进行克隆、测序分析所得微生物是与s 氧化相关和从富含重金属的酸性环境获得的 菌。由于微生物的作用，s 被氧化，降低土壤口h ，提高土壤重金属的有效性。 ( 5 ) 我们试验两种螯合剂柠檬酸和葡萄糖来研究其对植物修复的效果及对土壤微 生物潜在的风险，结果显示螯合剂处理后海州香薷的生物量没有发生显著变化，然而柠 檬酸处理降低三叶草的生物量。螯合剂柠檬酸和葡萄糖处理均能提高土壤n h 4 n o ，提取 态重金属含量，而且还能够促使两种植物对c u 、z i l 的吸收。未添加螯合剂、柠檬酸、 葡萄糖处理后，海州香薷地上部铜的含量分别是三叶草2 6 ，1 9 ，2 9 倍。土壤微生物 p c r - d g g e 的结果显示螯合剂的使用没有降低对土壤微生物的群落结构，d g g e 图谱的 s h a n n o n 指数与土壤有效铜的含量在葡萄糖与柠檬酸处理下有负相关性。研究结果显示， 两种螯合剂葡萄糖和柠檬酸不仅能够促进植物吸收，而且根际微生物种群活性也随之增 加，表明这两种活化剂为环境友好活化剂。 关键词：重金属；土壤；微生物：分子生态；修复 a b s 仃a c t a b s t r a c t t h ee n v i m n m e n t a lr i s ko fh e a 、，) rm e t a lp 0 1 1 u t i o ni sp m n o u n c e di ns o i l sa d j a c e n tt ol a r g e i n d u s t r i a lc o m p l e x e s i ti s i m p o r t a l l tt h a t 血e 劬c t i 0 1 l i n g o fs o i l m i c r o o r g a 工l i s m si n e c o s y s t e m se x p o s c dt ol o n g - t e 衄c o n t a i i l i n a t i o nb yh e a v ym e t a l s w es t l l d i e dt 1 1 ep o t e l l t i a l e 丘宅c t so fh e a v ym 就a l so ni i l i c r o b i a lb i o m a s s ，a c t i 讥哆a n dc 0 1 m m m i 母c o m p o s i t i o ni i ls o i l n e a rac o p p e rs m d t e ri i l ( 耻n a t h er e s l m ss h o w e dm i c r o b i a lb i o m a s scw 船n e g a 廿v e l y a f ! f e c t 。db yt h ee l e v a t c dm 咖l l e v e l sa 1 1 dw a sc l o s e l yc o r r e la t i 。dt oh e a v ym e t a ls 仃己s s e n 巧m e a c t i v i t yw a sg r e 删yd 印r e s s c db y 砌i 6 0 n si nt l l eh e a v y - m e t a l c o n t 锄i n a t e ds i t e s g o o d c o r r d a t i o nw a s0 _ b s e r v e db e t w e e n 髓l z y m ea c t i 、，i 移丑i l d 也ed i s t a n c e 丘d mm e 锄d t 封e 1 e v a t e d m e t a l1 0 a d i i l g sr e s m t c di nc h a n g e si nt 1 1 ea c t i 、，i t yo f1 1 1 es o i lm i 咖b e ，a si i l d i c a t e db yc b 肌g e s i nt l l e i rm e 乜b 0 1 i cp r 0 矗l e s 丘锄c o r r e l a t i o na n a l y s i s s i 卿f i c 趾td e c r 咄eo fs o i lp h o s p h 粕e a c t i v i t i 髂w a sf 0 1 1 n di nt l l es o i l s2 0 0ma w a y 丘o mm es m e l t 髓p 0 1 y m e m s ec h a i n r e a c t i o n _ d e n a n 埘盯g 擎a d i e n tg dd e c 仃d p h o r e s i s ( p c r - d g g e ) a 1 1 a l y s i sd e i i l o n s 订a t e d t h a t h e 哪m e t a l sp o u u t i o nh a das i g n i f i c 趾ti i n p a c to nb 饿r i a la i l d 枷n o l y c e t i c 1 】n i 移 s 仃u m 鹏t h e r ew e r en e g a t i v ec o r r e l a t i o n sb e 铆e e l ls o i ln l i c m b 训b i o m a s s ，p h o s p h a t a s e a c t i “够锄dn h4 n 0 3c x t f a c t f 山1 eh e a _ 、，ym e t a l s s w e r a ls p e c i e s ( v e t i v 舐a ，r 印e ，m u s t a 】d ) w e r cs e l e c t e di nt l l ef i e l ds t l l d y r e s l 】1 t ss h o w e dm a t1 1 1 ea v 缸1 a b i l i 妙o fh e a v ym 咖1 si i l r h i z o s p h e r es o i l sw a sd e a e a s e d 唧缸e dt ot h ec 缸0 1 ( n op l a n t ) a m o n gt 1 1 e s ep l a n t s ， v 甜v e r i ah a dm eb e s te 岱献o nd e c r e a s i l l gm ea v a i l a b i l i t yo fh e 哪7m e t a l si nr m z o s p h e r e n w a sf 0 1 l n dm a fm ec h a n g eo fc h e n l i c a lf 0 肌sh e a v ym e t a l sw 砌dr e s u l ti nm ed i v c r s 毋o f m i c r o o r g a l l i s mi ns o i l t h es o i ln l i c r o o r g a m s ma c t i v i t ya n dc o m m u l l i 够c o i i m o s i t i o nc a u l db e p r e d i c t e ds i 嘶f i c 删yu s i n gt h ea v a i l a b i l 毋o f c u 趿dz n b yc o m b i n i n gd i 惋r e n tm o i l i t o 血g a p p r o a c h e s 知md i 任黔tv i r p o i m s ，m es e to fm e m o d sa p p l i c di nt h i ss t u d yw e r es e n s 讯v e t os i t ed i f f b r e n c e sa n dc o n 研b u t e dt oab e t t e ru n d 汀s t a n d i n go fh e a 、俘m e t a l se f f b t so n 廿l e s 仇1 吐毗，s i z ea n da c t i v i t yo f i n i c r o b i a lc o m m u 工1 i t i e si i ls o i l s t h ed a t ap r c s e n t e dd e i i l o n s 仃a t e 血er 0 1 eo fh e a 、，ym e t a l sp o u u t i o ni nu n d e r s t 锄d i n gm eh e a v ym e t a lt o x i c i 够t os o i l i n i c r o o r g a i l i s mn e a rac o p p e rs m e l t c r 血c 1 1 i n a 1 1 1 eb i o m a s so f p l a n t si 1 1m ee x p 甜m e n tw a sr e d u c e ds i 洳f i c 删ym e rc o p p e ra d d i t i o n e 印屉以如淞s h o w e dac u t 0 1 锄tp l a n t t h eb i o m a s so fe s p l d e n sw a sm u c hh i 曲e r 1 a n t h a to fz r 印e n so rc c o m m “玎f 谢w h e nq lt r e a 恤l e tc o n c e l l 仃a t i o nw a s5 0 0m g k g r k z o z p b 盯ep hw a sd e c r e a s e da f t c rc ua d d 试o n 卜m 4 n 0 3 一e x 缸a c t e dc um t 1 1 ed l i z o 印h e r eo f e 印z 鲫如船w a s1 0 w e r 仕1 a nm a to fu n p l a n t e d ，z 唧8 船0 rc m m “疗f 淞1 1 1a d d i t i o n ， 倒z o p h e r es o i lb a c t 碰ab i o m 船s ，e n z y m ea i l dc 0 栅u i l n yc o m p o s i t i o n i n d u c c db yc u 扛e a 廿n e n 乜nw 豁i n d i c a t e d 也a ts o 订p h o s p h a t a s ea 曲v 时w a si n h i b i t e db yc l 】，w h i l e e 印南聆d 匆珊s h o w e d ac h a r a c t e ro fc u t 0 1 e r 觚tp l a l l t s o i lp h o s p h a t a s ea d i “够i i lt l l e r 1 1 i z o 印h e r eo f e 印k 以如打sw a sh i 曲e rm a l lm a to fu n p l a n t e do ro l h e rp l a n t s 1 tw a s c o n d u d e d 疗o m 也er c s u l t so fp c r d g g et 1 1 a tr 量l z i s o p h e r es o i lo fz 印e 船o rc c o m m 埘泌b a c t b r i a c o m m u l l i 移c o m p o s i t i o nw 嬲r e d u c e da f b c rc ua d d i t i o n h o w e v 吐l er h i z o s p h e r es o i l o f e 印屉珑如时b a c t e r i ac 蚴m i l i l i t yc o m p o s i d o nw 船h i g h e s tw t l e n 吐l eo l 仕e a _ 哑e n t c o n c e n 仃a t i o nw a s2 0 0m 啦g c l o n i n g 矗dd n as e q u e n c i n gr e s m t ss h o w e ds o nb a c 妇i a c o n t a i n e d 、8 、y ，胁招d 6 口c 把砌、a c t i n o m y c e t ea n ds oo ni nt h ef h 五。印h e f eo f e 印拓耐e 珊 f u r l h 盯e x p e r i m e n tw a sd o n et od 吼锄i n em eq u a 埘t yo fs p e c i 6 cs o i lb a c t e r i ab yr e a l 一血丑e p c knw a ss h o w e d 也a t 也ec o p yn u m b e ro fb ! 胁f 6 口c 衙妇i n 血er h i z o s p h e r eo f e 印k n 如船h a sa ni l l f l e c t i o n t h ec o p yn 啪b e rw a sm 曲e s t 缸r 量l i 2 0 s p h e r eo fe 妒磨刀如邶 w h c n2 0 0 m 班gc ua d d i t i o n i nt h i sp 叩e r ，w ep r e s e n td a t ai n d i c a t i i 玛也a tr k z o s p h 盯e m i c r 曲湖a c t i 、，i t ya n dc o 咖u i l i 哆m a yp l a ya ni m p o r t 趾tr 0 1 ei ni n c r e a s i n gt l l ec o p p e r t 0 1 e r a n c eo f p l 姐t t h er o l eo fr 1 1 i z o s p h e r eb a c t e 五ai n f a c i l i t a t i n g m es 0 1 u b i l i 哆o fc o p p 盯( c u ) i n c o n t 砸n a t e ds o i la n dq la c c u m u l a t i o n 证p l a i l tw e r es t l l d i e d t h eb a c t e r i as 缸n sw e r e i s o l 曲b d 的m 也er h i z o s p h e r eo f 豇妇d 舷缸印肥n 如船，ac ua c c 啪u l a t o rg r o w i l l g0 n1 1 0 n g l u m o u n t a i nc o p p e rn l 缸e s a f t e rm es a l l d ys o i l sc o n t a i n i n g2 3 7m gk g - 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e 脏c t so f 也ea d d i t i o no f c h e i a t et 0s o i im i c r o b i a lc o m m l l n j t ya r e 眦a l l yn e g l e c t e d w e 删e dm ep o t 训a le 仃e c t so f c h e l a t e ( 9 1 u c o s ea n dd 缸ca d d ) 锄e n d m e n to np h y t o e x 心a c t i o no f p p e ra n d l i c r o b i 8 1 c o 姗l l l 】i t yc o m p o s m o ni n s o i lu n d 盯1 a b o r a t o r yc o n d i t i o n s ac o p p e r ( c u ) a c 叫n u l a t o r e l s h o l t z i as p l e n d e i l s ，a i l dan o n a c g u m u l a t o r ，t 矗f o l i u mr e p e 衄，w e r e 粤_ o w no nas a n d yl o 锄 s o i lc o n t a i n i n g3 1 7m gb - 1c u m i c r o b i a lc o m m u n 埘c o m p o s m o n sw e r ea 工l a l y z e db yu s 啦 p 0 1 y m e r a s ec h a i nr c a c t i o n d 狐l r i i l g 簪a d i e n tg e le l e c 蜘p h o r e s i s ( p c r - d g g e ) n er e s u l t s s h o w e dm a tm eb i o m a s so f e s p l d e n sg r o w nw i 血t 1 1 ec h e l a t ed i di l o td i f f 醯劬mt 1 1 a to f t l l e c o n 昀1 _ a d d i t i o no fc i 缸ca c i dd e c r e a s e dt l l eb i o m a s so ft r 印e l l si nc o m p a r i s o nt ot l l a to f g l u c o s e 仃e 拙e n t a p p l i c a t i o no f 酉u s eo rc i 试ca c i ds i 鲥f i c 删yi n c r e a s c dt l l ee x 劬c t a b l e c uc o n c c n 仃a t i o ni i lp l a i l t e da i l d 姗p l a n t e ds o i l s c o n c e n 廿a t i o n so fc ui nm es h o o t so fe s p l e n d e l l sw e r e2 6 ，1 9a n d2 9t i m e so f 仕l o s eo ft r 印e 璐u n d e rn oc h e l a t e ，c 蹦ca c i da n d g l u c o s e 拄e a 缸n e m sr e s p e c t i 、，e l y p c r d g g ef i n g e r p 血ta i l a l y s i sr e v e a l e d 也a tl h e r ew e r e n e g a t i v ec o 丌e l a t i o i l sb 咖e e l lb a c t e r i ad i v e r s 毋a 工1 dn h 4 n 0 3e x t r a c t a b l e - c u u n d 盯西u c o s e o rd t r i ca c i d 仃e a t m e n t nw a si n d i c a t e dt l l e 锄豇妇e n to fg l u c o s et o 也ep l a n tzr 岜p e 邶 i 1 1 c r e a s e dt h eb a 曲e r i ad i v e r s i t yi ns o i la sc o m p a r e dt om a ti ns o i l so fn o n c h e l a t e 仃e 细e n t t h ea b o v er c s u l t si n d i c a t e dc h e l a t ea d d i t i o nf a d l i t a t c dp h y t o r e m e d i a t i o no fs o i lc ua n dd i d n o th a v ean e g a t i v ee 妊b c to nm i c r o b i a lc o 衄u 1 1 i t y l a b o r a t o r yi n c u b a t i o na n dap o te x p e m e m 证酉e c i l ：h o u s ew c r ec o n d u c i e du n d e r a b s h d c o n 打0 1 l e de i 的m n e n tc o n d i t i o i l st os t l l d ye 丘b c t so fd i f f 醯n ts u l 矗】rc o m p o u n d so ns o i l s o l l l t i o np ha n ds 0 1 u b i l i z a 廿o no fh e a 、，ym e t a l si nh e 哪rm e t a l c o n t a m i n a t e ds o i l s ( c ua n d z n ) t h er e s u l t ss h o w e dt 1 1 a te l e m e n t a ls u i f l l r h a sp o t e n 廿a lt os 0 1 u b i l i z es o i lm e t a l sa n d 也u s e n l l a n c ep h y t o e x t r a c t i o no fm e s em e t a l s 丘o ms o i l s t h ec h a n g eo fm i c r o b i a lc o 删毋 s 订u c t i l r e si ns o i l si sa n a l y z e db y1 l s i n gb y1 l s i n gp c r - d g g e r e 田n ss h o w e dt 1 1 a ts o i l m i c m b i a lc o m 击j m i t yc o m p o s i t i o w a sc h 髓g e da n e rsa d d i 垃o n t h eb a l l d sw e r er c d u c e df - 0 r e 1 吖a t e dh e a _ v ym e t a l sa n dl o wp h t h ef 0 1 l o 诵n gc l o n i l l ga n ds c q u e l l c er e s u l t ss h o w c dt h e b a n d1w a sc o r r c l 撕0 nw i t h 也eso x i d a t i o n t h eb a n d4s t a n d e df o ri 工l i c r o o r g 眦i s mi s 0 1 a t e d 散吼m e t a l 莉c ha 1 1 da d ds o i l t h ea b o v e dr e s u n si n d i c a t e dt h a tsw a so x i d i 五n gb ys o i l r n i c r o o r g a n i s i l l 也r e d u c e dt h es o i lp ha i l d f a d l i t e dh e a 、，ym e t a l sa c c u m u l a t i 叫i n e l s h o z 拄i n 印l e 耐e n s k e yw o r d s ：h e a v ym e t a l s ；s o i l ；m i c m o r g a i l i s m ；m i 幽i a lm 0 1 e c u l a re c 0 1 0 9 y 图表索弓 表索引 表卜1 分子生态的研究方法7 表2 一1 供试土壤的一些典型理化性质3 8 表2 2 土壤重金属的连续提取方法列表3 9 表2 3 沿着冶炼厂重金属污染梯度样品的重金属全量、p h 和有机质4 3 表2 4 冶炼厂土壤m 4 n 0 3 提取态重金属、土壤溶液重金属、微生物生物量及磷酸酶活 性的分布4 4 表2 5 不同重金属污染梯度下微生物群落结构的s h 柚n o n 指数4 8 表2 - 6 土壤重金属全量与有效态和土壤微生物参数的相关性分析4 9 表2 7 不同植物根际土壤样品d g g e 条带的s h 黜o n 指数5 2 表3 - 1d g g e 条带测序比对结果7 1 表4 1 富阳土壤的基本性质8 4 表5 一ld g g e 条带测序比对结果1 0 0 表5 2 硫磺处理对海州香薷铜锌的积累量1 0 l 表6 1 螯合剂处理下土壤n h 4 n 0 3 提取态的重金属含量1 0 8 表6 2 螯合剂处理下土壤微生物群落结果s h 锄o n 指数1 1 2 图表索弓 图索引 图1 1d g g e 的操作流程8 图1 2t r f l p 的应用流程9 图l - 3 环境基因组及功能基因寻找策略1 2 图i _ 4 环境微生物分子生态研究策略1 6 图1 5 微生物净化重金属和a s 污染土壤的流程图2 0 图2 1 污染区土壤总c u 、z n 的分布4 2 图2 2 冶炼厂采样点土壤c u 各形态变化4 5 图2 3 冶炼厂采样点土壤z n 各形态变化4 6 图2 - 4 铜污染区不同距离细菌的p c r d g g e 图谱4 9 图2 5 铜污染区不同距离放线菌的p c r d g g e 图5 0 图2 6 污染区土壤微生物d g g e 图谱的主成分分析5 0 图2 7 根际土壤重金属的n h 4 n 0 3 提取态5 1 图2 - 8p c r 所得不同植物根际土壤1 6 sr d n a 的d g g e 分离结果图5 2 图2 9 不同根际土壤d g g e 结果主成分分析图5 3 图3 1 克隆策略6 0 图3 - 2 荧光定量标准曲线制各6 1 图3 3 不同c u 浓度处理下三种植物生物量变化6 6 图3 4 不同c u 浓度处理下三种植物根际土壤口h 的变化6 3 图3 5 土壤中重金属的有效性变化6 4 图3 6 不同浓度处理下植物根际土壤c u 的各形态变化6 5 图3 7 不同处理下各形态占总量的比例一6 6 图3 - 8n 出n 0 3 提取的各土壤c u 有效性与口h 的相关性分析6 7 图3 9 铜处理各根际与未种植植物土壤磷酸酶活性变化6 7 图3 1 0 不同植物根际土壤微生物群落结构的p c r d g g e 图谱一7 0 图3 1 1 海州香薷根际微生物1 6 sr r n a 序列系统发育树7 3 图3 1 2 三叶草根际微生物1 6 sr r n a 序列系统发育树7 4 图3 1 3 卢一p 阳劬胁c 耙r f op c r 结果7 5 图3 1 4 荧光定量熔点曲线7 6 i i 图表索弓 图3 1 5 荧光定量标准曲线7 6 图3 1 6 不同植物根际土壤p 蛔招d 施c f e r 胁1 6 s r d n a 的拷贝数7 7 图4 1 不同根际细菌对土壤水溶态重金属浓度的影响8 6 图4 2 不同根际细菌及微生物抑制剂作用下对水溶态重金属浓度的影响8 6 图4 ，3 根际细菌m s 一3 与不同化合物共同作用下对水溶态重金属浓度的影响8 7 图a 4 添加根际细菌及微生物抑制剂对海州香薷吸收铜的影响8 9 图5 1 不同形态硫化物处理对土壤p h 影响的时间效应9 6 图5 2s 处理后土壤重金属有效态的变化9 7 图5 3 硫代硫酸钠处理后土壤重金属有效态的变化9 8 图5 4 n a 2 s 0 3 作用土壤重金属有效性变化9 8 图5 5 不同硫处理下土壤微生物群落变化d g g e 图：9 9 图6 1 不同螯合剂处理下海州香薷和三叶草的生物量变化1 0 7 图6 2 螯合剂处理下植物对重金属的吸收1 0 9 图6 3 螯合剂处理植物根际土壤微生物群落结构d g g e 图谱1 1 1 图6 4 穗冶靖啵e 理下土壤微生物群落主成分分析结果1 1 2 i i l 第一章文献综述 第一章文献综述 1 。l 。引言 农业生产活动中含重金属污水的农田灌溉、污泥的农业利用、肥料的土壤施用和工 业生产活动中矿山的开采冶炼、电镀以及汽车尾气的排放等，使地球上的许多土壤被重 金属污染( 许嘉琳等，1 9 9 5 ；陈怀满，1 9 9 6 ；朱永官等，2 0 0 5 ) 。目前我国受p b 、c u 、c d 、 a s 、c r 、z n 等重金属污染的耕地面积近2 0 0 0 万公顷，占总耕地面积的u 5 。并呈现污染 加剧的趋势。2 0 0 3 2 0 0 5 年浙江大学联合浙江省农业厅及其他环保部门对浙江省主要耕 地土壤及主要农产品重金属污染进行调查，发现受污染耕地面积有3 3 3 3 万亩，浙江省 东部有近4 5 的土壤受到p b 、c u 、h g 、o 不同程度的污染，在浙江省中部和北部也分 别有近2 2 和2 0 的重金属污染。 重金属进入土壤自然生态系统后，对土壤生物在分子、细胞、组织器官、个体、种 群和群落等不同层次上对生物系统产生不利影响，一直是毒理学c r o x i c 0 1 0 9 y ) 、生态毒理 学( e c o t o ) 【i c o l o 鲫和污染生态学( p o l l 谢o ne c 0 1 0 9 y ) 研究的主要