離子液體[C8mim]BF4和[C8mim]NO3對(duì)土壤微生物群落多樣性的影響.pdf

1、離子液體作為一種新型的化學(xué)溶劑，因?yàn)槠洵h(huán)境友好的特性而被看做又一種綠色溶劑。因?yàn)槠渚哂卸喾N優(yōu)良的理化特性，如易于溶解、蒸汽壓低、液態(tài)范圍寬等，而被大量的應(yīng)用，成為傳統(tǒng)有機(jī)溶劑的理想替代品，在多個(gè)領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。然而，近年來(lái)離子液體在廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域的同時(shí)也吸引了越來(lái)越多研究者的注意，而且離子液體有可能在意外泄露、工業(yè)污水排放等情況下進(jìn)入到環(huán)境，因此其環(huán)境友好型以及對(duì)環(huán)境的安全性也受到了廣泛的關(guān)注。離子液體對(duì)于環(huán)境生物的生態(tài)毒性

2、效應(yīng)的研究已經(jīng)有所開(kāi)展，并取得了部分成果。另一方面，作為土壤物質(zhì)循環(huán)與生物反應(yīng)過(guò)程的重要參與者，土壤微生物經(jīng)常被看做土壤環(huán)境質(zhì)量的評(píng)估的重要生物學(xué)指標(biāo)之一。因此可以通過(guò)離子液體對(duì)土壤微生物的毒性效應(yīng)的研究，反映離子液體對(duì)土壤環(huán)境的影響。
　　本研究選取了應(yīng)用廣泛的兩種咪唑類(lèi)離子液體[C8mim]BF4和[C8mim]NO3，以棕壤為供試土壤，通過(guò)高效液相色譜法、平板計(jì)數(shù)法、土壤酶測(cè)定、T-RFLP和RT-PCR技術(shù)，設(shè)置了三個(gè)濃度

3、處理組：1.0、5.0、10.0mg/kg和一個(gè)去離子水對(duì)照組，研究了離子液體在染毒10、20、30和40天后對(duì)土壤中離子液體的濃度，可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌和放線菌，土壤脲酶、脫氫酶、酸性磷酸酶和β-葡糖苷酶，土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性以及氨氧化微生物功能基因表達(dá)量的影響。
　　研究結(jié)果如下：
　　（1）[C8mim]BF4和[C8mim]NO3在土壤中的1.0、5.0和10.0mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)添加回收率分別為81.5％-87%、8

4、4.3%-85.2%。[C8mim]BF4和[C8mim]NO3的濃度在整個(gè)暴露周期內(nèi)保持穩(wěn)定，到染毒后的第40天，與第0天相比，[C8mim]BF4和[C8mim]NO3的變化率均在10%以內(nèi)。
　?。?）在10.0mg/kg濃度時(shí)，[C8mim]BF4和[C8mim]NO3對(duì)土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌和放線菌的數(shù)量均產(chǎn)生了顯著的抑制作用。而當(dāng)染毒濃度為5.0mg/kg時(shí)，兩種離子液體也在不同的染毒周期中對(duì)三種微生物的數(shù)量產(chǎn)生抑制。

5、
　?。?）[C8mim]BF4在第20天對(duì)土壤脲酶活性產(chǎn)生促進(jìn)然后在第30天開(kāi)始轉(zhuǎn)為顯著的抑制，對(duì)脫氫酶與酸性磷酸酶均只在第20天時(shí)在10mg/kg處理組中產(chǎn)生抑制，對(duì)β-葡糖苷酶從第20天開(kāi)始呈現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用。10mg/kg的[C8mim]NO3在第20天開(kāi)始抑制脲酶活性，10.0mg/kg的[C8mim]NO3在暴露周期的后期對(duì)脫氫酶產(chǎn)生抑制作用而對(duì)β-葡糖苷酶呈現(xiàn)促進(jìn)，而對(duì)于酸性磷酸酶則是在第20天開(kāi)始呈現(xiàn)抑制而到第4

6、0天恢復(fù)至對(duì)照水平。
　?。?）采用T-RFLP技術(shù)研究了[C8mim]BF4和[C8mim]NO3對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性的影響，研究結(jié)果表明兩種離子液體均未改變土壤微生物群落的主要結(jié)構(gòu)，但是群落結(jié)構(gòu)的多樣性受到了明顯的抑制而且群落結(jié)構(gòu)平衡的穩(wěn)定性被打破，呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)平衡混亂的趨勢(shì)。但是，在[C8mim]NO3暴露周期的后期，微生物的群落結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了重新恢復(fù)至對(duì)照水平的趨勢(shì)。
　?。?）RT-PCR的結(jié)果表明，兩種離子液體除