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土壤BTEX污染的分子诊断及修复基准研究

刘尧

  本论文选择土壤环境中的BTEX物质为研究对象,对我国污染土壤修复基准展开了尝试性研究。选择蚯蚓、小麦和土壤微生物为生态受体,结合传统毒理实验方法和分子生物学技术,对其开展群落、个体、亚分子及分子水平上的生态毒理学试验研究。急性毒性试验研究发现,3种污染物对赤子爱胜蚓和小麦毒性影响呈明显的剂量-效应关系,甲苯、乙苯和二甲苯对蚯蚓的48h LC50分别为454.3、167.1和127.2mg/kg,对小麦根长的50%抑制率(IC50)分别为978.6、343.8和197.2mg/kg。实验还通过检测蚯蚓和小麦体内抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性的变化情况,探讨了甲苯、乙苯和二甲苯对其的氧化胁迫效应。研究发现,蚯蚓和小麦体内三种酶对三种污染物的敏感性各不相同,但大体呈现一个钟型趋势(酶活性暴露于低浓度污染物时被诱导,高浓度时被抑制),实验得到甲苯、乙苯和二甲苯对蚯蚓的中毒阈值分别为:5、10和5mg/kg;对小麦的中毒阈值分别为:50、17.5和2mg/kg。 蚯蚓彗星实验结果表明,甲苯、乙苯和二甲苯能够极显著(P<0.01)的增加蚯蚓体腔细胞的DNA损伤程度,而且DNA损伤程度与污染物浓度之间有明显的剂量-效应关系,表明甲苯、乙苯和二甲苯可能对蚯蚓存在潜在的基因毒性效应。能够导致蚯蚓体腔细胞DNA损伤程度增加10%(EC10)的甲苯、乙苯和二甲苯浓度分别为:2.43、1.23和1.37mg/kg。上述结果表明,蚯蚓彗星实验能够简便、快捷的诊断出土壤中污染物的潜在基因毒性。 土壤微生物变性梯度凝胶电泳实验(DGGE)结果表明,甲苯、乙苯和二甲苯对土壤微生物产生了一定的影响,随着培养时间的不同,土壤微生物群落多样性存在一定的差异。选用污染物暴露7d时的微生物多样性指数(H)进行进一步分析,发现能够导致H降低50%(EC50)的甲苯、乙苯和二甲苯浓度分别为:3638、3263和5844mg/kg。 根据以上实验结果,最终确定甲苯、乙苯和二甲苯基于生态毒理数据的污染土壤修复基准推荐值为:2.43、1.23和1.27mg/kg。……   
[关键词]:甲苯;乙苯;二甲苯;污染土壤修复基准;分子诊断;生态毒理效应
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南开大学2011年