城市土壤重金屬與環(huán)草隆復(fù)合污染對蚯蚓的生態(tài)效應(yīng)研究.pdf

1、城市土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，也是城市污染物的主要風(fēng)險(xiǎn)受體，是一個典型的復(fù)合污染體系。隨著快速的城市化發(fā)展，城市土壤中重金屬和農(nóng)藥污染日益嚴(yán)重，然而有關(guān)它們復(fù)合污染的研究相對較少。本研究針對城市綠地土壤中典型的重金屬和除草劑環(huán)草隆，結(jié)合室內(nèi)土壤微宇宙實(shí)驗(yàn)、半野外中宇宙實(shí)驗(yàn)、野外實(shí)際調(diào)查研究，研究重金屬和環(huán)草隆單一、復(fù)合污染對蚯蚓生理生化、個體、種群和群落水平的生態(tài)效應(yīng)。進(jìn)一步采取生態(tài)效應(yīng)綜合指數(shù)法和證據(jù)-權(quán)重法評估了復(fù)合污染的整

2、體生態(tài)效應(yīng)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。本研究結(jié)果能夠?yàn)槎喾N污染物復(fù)合污染的聯(lián)合生態(tài)效應(yīng)納入化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估框架提供理論基礎(chǔ)，為土壤復(fù)合污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估研究的發(fā)展提供方法體系。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)采用人工土壤微宇宙實(shí)驗(yàn)評估了環(huán)草隆與Cd單一污染對蚯蚓的生理生化和個體水平的生態(tài)效應(yīng)。環(huán)草隆顯著激活蚯蚓AChE酶活和抑制蚯蚓生長和可溶性蛋白含量;隨著Cd濃度的增加，蚯蚓CAT酶活和MDA含量顯著上升，而可溶性蛋白含量和溶酶體膜穩(wěn)定性顯著下降

3、;進(jìn)一步計(jì)算生物標(biāo)記物響應(yīng)指數(shù)，發(fā)現(xiàn)了蚯蚓整體生物標(biāo)記物響應(yīng)與污染物濃度之間的劑量-效應(yīng)關(guān)系。
　　(2)采用人工土壤微宇宙實(shí)驗(yàn)評估了環(huán)草隆與Cd復(fù)合污染對蚯蚓的生理生化和個體水平的聯(lián)合效應(yīng)。復(fù)合污染導(dǎo)致蚯蚓的多種生物標(biāo)記物(AChE、GR、MDA、可溶性蛋白含量和溶酶體膜穩(wěn)定性)產(chǎn)生顯著而不規(guī)則的生物響應(yīng);蚯蚓生物量在環(huán)草隆高濃度處理時下降顯著;結(jié)合生物標(biāo)記物響應(yīng)指數(shù)和聯(lián)合效應(yīng)指數(shù)，復(fù)合污染在較低效應(yīng)水平時表現(xiàn)出明顯的拮抗作用，

4、隨著效應(yīng)水平的增加，聯(lián)合效應(yīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檩p微的協(xié)同作用。
　　(3)分別采用室內(nèi)微宇宙和半野外中宇宙原位土壤實(shí)驗(yàn)，評估了城市土壤中多種重金屬復(fù)合污染對蚯蚓生理生化和個體水平的生態(tài)效應(yīng)。蚯蚓重金屬累積濃度與土壤重金屬總濃度、DTPA-有效濃度存在顯著的線性關(guān)系;蚯蚓個體水平生物量和生殖能力受到土壤重金屬污染程度、pH和土壤有機(jī)碳的顯著影響;隨著土壤重金屬含量的增加，蚯蚓生物標(biāo)記物因受到重金屬脅迫而發(fā)生改變。
　　(4)采用原位土

5、壤模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)合多元分析和綜合指數(shù)法，評估了環(huán)草隆與多種重金屬復(fù)合污染對蚯蚓生物標(biāo)記物的整體脅迫效應(yīng)。環(huán)草隆與多種重金屬復(fù)合污染導(dǎo)致蚯蚓生物標(biāo)記物(AChE、CAT、MDA、可溶性蛋白含量、金屬硫蛋白含量、溶酶體膜穩(wěn)定性)產(chǎn)生顯著而不規(guī)則的反應(yīng);土壤重金屬污染程度是影響復(fù)合污染聯(lián)合效應(yīng)大小的主要因素;AChE和CAT酶活以及溶酶體膜穩(wěn)定性是復(fù)合污染的敏感生物標(biāo)記物;蚯蚓整體脅迫指數(shù)與環(huán)草隆濃度、重金屬濃度顯著相關(guān)。
　　(5)采用

6、野外生態(tài)調(diào)查，評估了北京市公園不同重金屬累積水平土壤中蚯蚓的種群和群落生態(tài)特征。公園土壤中蚯蚓種群密度和生物量均處于相對較低的水平;威廉腔蚓、微小雙胸蚓、舒派腔蚓、加州腔蚓和西土寒憲蚓被視為北京公園蚯蚓的優(yōu)勢物種，主要的生態(tài)型為深棲和內(nèi)棲型;土壤含水量和微生物碳是影響蚯蚓物種組成和多樣性最為重要的土壤因子，土壤容重、pH和營養(yǎng)元素氮、磷、鉀也同樣影響著蚯蚓生態(tài)特征;土壤重金屬累積水平對蚯蚓生態(tài)特征沒有顯著影響。
　　(6)基于整體