2024, 61(3):848-861.DOI: 10.11766/trxb202209070496CSTR: 32215.14.trxb202209070496
摘要:转Bt(Bacillus thuringiensis)基因植物和Bt菌生物农药释放的Bt毒素是一类具有生物毒性的潜在环境外源污染物,Bt毒素环境行为和生态效应是转基因植物和植物用转基因微生物安全风险评价的重要内容,但是外源Bt毒素对土壤真菌群落和潜在功能的影响还不清楚。以施加不同浓度Bt毒素处理土壤和未施加Bt毒素对照土壤为研究对象,分析Bt毒素在土壤中的持留动态;同时采用真菌18S rRNA基因高通量测序技术,分析施加Bt毒素对土壤真菌群落和功能多样性的影响。结果表明,Bt毒素施加量和培养时间均可以显著影响土壤真菌群落组成,且随着Bt毒素施加量增加和土壤培养时间延长,土壤真菌群落差异性逐渐变大。施加Bt毒素提高了土壤真菌群落香农指数和关联网络的负相关性比例及模块数,因而没有对土壤真菌群落的多样性和稳定性产生负面影响。上述结果表明,评估Bt毒素的环境行为及微生态效应要关注Bt毒素施加量及其长期影响。随着Bt毒素施加量增加,Phymatotrichopsis、Homalogastra、Geosmithia和Apiotrichum等真菌以及参与蛋白质降解、碳素代谢和磷素代谢的功能基因编码酶相对丰度显著升高,推测上述真菌物种和潜在功能参与了Bt毒素在土壤中的降解和转化过程。研究结果为转Bt基因植物、Bt重组菌生物农药以及Bt毒素的生态安全风险评价提供了科学参考和理论依据。
2022, 59(3):709-722.DOI: 10.11766/trxb202012300343
摘要:及时高效预测和筛查潜在农药污染场地对环境染风险管控具有重要意义。基于万维网公开的46个农药场地样本数据,利用五分制层次分析法建立农药场地土壤污染快速预测指标体系,包括产品特性、局部气象条件、土壤属性和场地生产特性4个因素及其相应的产品毒性、产品持久性、年均气温、年均降水、年均风速、光照、土壤质地、pH、有机质含量、生产时间和闲置时间11个特征指标。结果表明,农药场地生产时间、产品毒性及其持久性指标五分制分级后与农药场地土壤污染均存在显著线性相关,三个指标不同组合对场地土壤污染的线性综合预测精度小于65%,而基于11个指标的机器学习方法(SVM模型和神经网络模型BP)综合预测精度为82%,但存在污染场地严重漏判问题。以综合评价指数值P≥0.6作为农药场地土壤污染的预测阈值,五分制层次分析法综合预测精度达到91%,优于线性预测以及机器学习方法,具有关键数据需求少、预测快速高效特点,体现 “宁严勿漏”的预测原则,可用于各类型农药场地的土壤污染筛查。
2016, 53(4):919-929.DOI: 10.11766/trxb201511090480
摘要:丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)和根围促生细菌(plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)能降解有毒有机物,但分解土壤中残留甲胺磷农药尚未见报道。本试验旨在测定AMF和PGPR矿化甲胺磷的效应。试验设甲胺磷0、50、100和150 µg g-1下,对番茄(Lycospersicon esculentum,品种金冠)接种AMF Glomus mosseae(Gm)、Glomus etunicatum(Ge)、PGPR Bacillus subtilis(Bs)、Bacillus sp. B697(Bsp)、Pseudomonas fluorescens(Pf)、Gm + Bs、Gm + Bsp、Gm + Pf、Ge + Bs、Ge + Bsp、Ge + Pf和不接种对照,共48个处理。结果表明,接种Gm显著增加了根区土壤和根内PGPR定殖数量,而Pf处理显著提高了AMF侵染率,表明Gm与Pf能够相互促进。甲胺磷100 µg g-1水平下,Gm+Pf 处理的番茄株高显著高于其他处理,地上部干重显著高于其他处理(Ge+Pf除外),根系干重显著高于对照、PGPR各处理和Ge处理;而根内甲胺磷浓度则显著低于其他处理,茎叶中的则显著低于其他处理(Gm+Bs、Gm+Bsp和Ge+Pf除外)。AMF、PGPR或AMF+PGPR处理均显著降低番茄体内甲胺磷浓度。甲胺磷50~100 µg g-1水平下,Gm+Pf显著降低根区土壤中甲胺磷残留量,矿化率达52%~60.6%。AMF和PGPR显著提高了根区土壤中甲胺脱氢酶活性,其中以Gm+Pf组合处理的酶活性最高。表明AMF和PGPR均能促进土壤中残留甲胺磷的降解,Gm+Pf是本试验条件下的最佳组合。
2015, 52(4):888-901.DOI: 10.11766/trxb201406070271
摘要:2005—2008年在辽东半岛和山东半岛15个市县采集了265个土壤样品,对其10种有机氯农药进行了分析,研究该地区土壤中硫丹、HCH和DDT残留情况及其空间分布特征。结果表明,山东半岛土壤中硫丹残留量为6.30 μg kg-1,为辽东半岛的9倍;HCHs残留量为4.82 μg kg-1,为辽东半岛的1.3倍;辽东半岛土壤中DDTs残留量为45.70 μg kg-1,为山东半岛的2.5倍。山东半岛α-HCH、 p,p -DDE、 p,p-DDT的检出率均高于80%,辽东半岛β -HCH、 p,p-DDE检出率均高于80%。不同种植方式,辽东半岛土壤OCPs残留量:果园>玉米地>菜地>草地>水稻田;山东半岛土壤OCPs残留量:果园>菜地>玉米地>麦田>棉田。与国内其他地区相比,该地区硫丹残留量相对较低,HCHs和DDTs残留量超过国家《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)一级标准的土壤样品分别占样品总数的4.53%和9.05%。
2011, 48(2):389-396.DOI: 10.11766/trxb200907240334
摘要:研究了菊酯降解菌株Sphingobium sp. JZ-1及其粗酶液对菊酯类农药的降解特性。结果表明该菌能降解目前使用的各种菊酯类农药,降解速率顺序为:氯菊酯>甲氰菊酯≈氯氰菊酯>功夫菊酯>氰戊菊酯>溴氰菊酯>联苯菊酯;Sphingobium sp. JZ-1对菊酯的降解没有手性选择性;高效液相色谱检测结果表明Sphingobium sp. JZ-1对氯氰菊酯降解的初始反应是在菊酯水解酶的催化下羧酸酯键断裂生成二氯菊酸和3-苯氧基苯甲醛,3-苯氧基苯甲醛进一步氧化成苯氧基苯甲酸。Sphingobium sp. JZ-1细胞中菊酯水解酶酶活不需要菊酯的诱导。
2011, 48(6):1260-1264.DOI: 10.11766/trxb201007080279
摘要:以刺巴西甲螨作为受试生物,辛硫磷为污染物,采用两个辛硫磷处理时间(48 h和96 h),测定六种酶(乙酰胆碱酯酶、腺三磷酶、谷胱甘肽硫转移酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶)的活性随辛硫磷浓度变化的趋势。结果显示了刺巴西甲螨体内酶活性与辛硫磷浓度间存在一定的剂量-效应关系,可为生物指示土壤辛硫磷农药污染提供参考依据。其中乙酰胆碱酯酶和腺三磷酶随辛硫磷浓度增加及处理时间延长表现为抑制效应,而谷胱甘肽硫转移酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶的活性总体表现为诱导效应。
2010, 47(1):58-63.DOI: 10.11766/trxb200811120109
摘要:在外界条件一致的情况下,有机磷农药在土壤中的消解规律与其自身的结构特征有直接的因果关系。采用最佳子集回归分析技术对有机磷农药的理论线性溶剂化能、拓扑参数、物理化学性质、量子化学描述符以及Dragon描述符与淹水、缺水土壤条件下的半衰期之间的关系进行了分析比较,构建了一系列QSAR模型。通过对各个模型的稳健性及预测能力的分析,得到由Dragon描述符构建的模型对有机磷农药在土壤中的消解机理解释最好;模型分析表明,有机磷农药无论在淹水或缺水土壤环境中,其空间特定方向的拓扑结构对其消解过程起关键作用.
2010, 47(3):439-450.DOI: 10.11766/trxb200806180308
摘要:选取位于珠江三角洲的惠州市为研究区域,对该市土壤进行了系统采样分析,测定了42个表层土壤样品中的17种有机氯农药的含量。利用多元地统计和GIS相结合的方法,研究了17种有机氯农药的残留状况及空间分布情况。结果表明,17种有机氯农药在42个土壤样品中均有不同程度的检出,其中p, p’-DDE检出率为100%,3种有机氯农药检出率在90%以上,6种有机氯农药的检出率在80%以上。其中六六六和滴滴涕残留较普遍,但并未达到污染水平。分析显示,近期可能仍有新的六六六输入土壤环境,而滴滴涕则主要来自过去施用农药的残留。与国内其他地区比较,惠州市土壤HCH和DDT含量处于较低水平。主成分分析显示上述17种有机氯农药可以由5个主成分反映,分别对应于工业HCH的使用、自然因素、林丹的使用以及七氯和艾氏剂等农药的使用。采用克里格插值法对有机氯农药在研究区的空间分布进行了研究,结果表明不同有机氯农药在研究区分布存在很大差异。
2009, 46(6):1013-1018.DOI: 10.11766/trxb200711070607
摘要:对长江三角洲地区某废旧电容器拆解场地周边农田基本保护区表层水稻土中含氯有机化合物的组成及含量进行初步研究。结果表明,供试土壤中20种PCBs总含量在84.19~377.4 μg kg-1之间,平均含量为204.8 μg kg-1,其中二氯、三氯、四氯代同系物总和占总PCBs的73.7%~96.2%,存在着PCBs的外源输入。HCH的总含量为10.61~33.11 μg kg-1,DDT总含量为11.36~33.28 μg kg-1,残留水平较低,但β-HCH、γ-HCH、∑HCH和∑DDT的平均含量均高于荷兰土壤标准的目标值。此外,DDT与土壤有机碳呈显著负相关,而其他含氯有机化合物的含量并未呈现出与土壤有机碳的相关性.
2008, 45(6):1142-1147.DOI: trxb10.11766/200702060618
摘要:丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)是自然界中分布最广的一类菌根,常见于各种类型的污染土壤中,如重金属污染土壤、有机污染土壤及复合污染土壤.AM真菌能与陆地上绝大多数的高等植物共生,大多数的农作物如粮食作物、果树、蔬菜等均能形成菌根.研究表明,AM真菌完全能在提高污染土壤中农产品质量安全方面发挥作用,主要体现在:(1)促进有机污染物的降解和转化,降低污染物在土壤和农产品中的残留;(2)提高农作物对重金属的耐性,降低重金属在农产品中的积累;(3)改善农作物营养状况,提高其抗病性,降低肥料、农药施用量,从而间接降低污染物在土壤和农产品中的残留.因此,AM真菌在提高农产品质量安全方面具有较大潜力.当前和今后可在以下几个方面开展工作:(1)筛选和驯化能显著降低农产品中污染物的AM真菌菌株;(2)AM真菌提高农产品质量安全的效应与机制;(3)AM真菌和其他生物农药、生物肥料间的相互作用;(4)AM真菌在农产品生产中的应用基础研究等.