甲基磺草酮對(duì)土壤微生物和蚯蚓的生態(tài)毒性研究.pdf

1、甲基磺草酮是一種三酮類的除草劑，廣泛應(yīng)用于玉米等農(nóng)田，用來防除禾本科雜草和闊葉雜草。該除草劑呈弱酸性，它的水溶液具有較強(qiáng)穩(wěn)定性，不易光解、揮發(fā)，被廣泛大量的使用。該除草劑使用不當(dāng)或長(zhǎng)期大量重復(fù)使用，會(huì)對(duì)土壤的生態(tài)環(huán)境造成危害。本文利用室內(nèi)培養(yǎng)的方法，采用常規(guī)的生理生化方法并結(jié)合限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（T-RFLP）與實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)（RT-PCR）等分子生物學(xué)的技術(shù)評(píng)價(jià)甲基磺草酮對(duì)土壤微生物與土壤酶的生態(tài)效應(yīng)，還研究了甲基磺草酮對(duì)蚯

2、蚓的氧化脅迫與DNA損傷，為科學(xué)的評(píng)價(jià)甲基磺草酮環(huán)境生態(tài)的效應(yīng)提供了科學(xué)依據(jù)。主要的研究結(jié)果如下：
　　1、本文運(yùn)用平板計(jì)數(shù)法測(cè)定了不同濃度的甲基磺草酮對(duì)土壤中微生物的數(shù)量影響。結(jié)果表明培養(yǎng)20天內(nèi)對(duì)甲基磺草酮在土壤中濃度為0.1、1.0、5.0mg/kg時(shí)對(duì)土壤中的細(xì)菌、真菌和放線菌起到明顯的抑制作用，培養(yǎng)到20天時(shí)，細(xì)菌、放線菌數(shù)量恢復(fù)到對(duì)照水平，真菌數(shù)量依然被抑制。總的來說，實(shí)驗(yàn)設(shè)定濃度下的甲基磺草酮對(duì)土壤中微生物的毒性比較

3、小。
　　2、本文測(cè)定了甲基磺草酮對(duì)土壤中脲酶、磷酸酶、β-葡萄糖苷酶的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)低濃度（0.1、1.0mg/kg）的甲基磺草酮對(duì)脲酶的活性產(chǎn)生了先激活后抑制的作用，高濃度（5.0mg/kg）的甲基磺草酮對(duì)脲酶活性一直表現(xiàn)出抑制作用，但最后均恢復(fù)到對(duì)照水平；0.1mg/kg的甲基磺草酮在2天時(shí)對(duì)磷酸酶活性抑制，隨時(shí)間延長(zhǎng)出現(xiàn)激活，1.0、5.0mg/kg的甲基磺草酮在5天前對(duì)磷酸酶的活性激活，隨時(shí)間延長(zhǎng)抑制；對(duì)β-葡萄糖苷酶呈

4、現(xiàn)出先激活再抑制逐漸恢復(fù)到對(duì)照水平的作用。
　　3、應(yīng)用T-RFLP技術(shù)，分析甲基磺草酮對(duì)土壤微生物群落多樣性的影響，研究結(jié)果表明各濃度甲基磺草酮均未改變土壤微生物群落的主要結(jié)構(gòu)，但是多樣性受到了顯著的抑制，而且群落結(jié)構(gòu)的平衡的穩(wěn)定性被打亂，呈現(xiàn)出了混亂趨勢(shì)。
　　4、運(yùn)用RT-PCR研究后發(fā)現(xiàn)，除0.1mg/kg的處理組在第5天時(shí)甲基磺草酮對(duì)AOB-amoA產(chǎn)生了促進(jìn)作用外，其余甲基磺草酮各濃度的處理組均對(duì)AOA-amoA

5、、AOB-amoA基因拷貝數(shù)均產(chǎn)生了顯著的抑制，且抑制作用存在明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。
　　5、運(yùn)用OECD人工土壤法進(jìn)行甲基磺草酮對(duì)蚯蚓的氧化脅迫與DNA損傷的研究，發(fā)現(xiàn)蚯蚓在甲基磺草酮的暴露下，ROS含量在28天內(nèi)均比對(duì)照高；SOD活性在前14天均被激活高于對(duì)照水平，后14天中SOD活性均被抑制低于對(duì)照水平；CAT、POD與GST酶活性在21天內(nèi)均被激活高于對(duì)照水平，到第28天時(shí)，恢復(fù)至對(duì)照水平；MDA在第7天時(shí)，只有0.1mg

6、/kg的處理組受到抑制低于對(duì)照組，其余均與對(duì)照無差異，14、21天時(shí)，MDA被激活高于對(duì)照組水平，28天時(shí)除2.5mg/kg的處理組MDA含量仍被激活外，其余均恢復(fù)到對(duì)照水平；彗星實(shí)驗(yàn)比較靈敏，甲基磺草酮在28天的處理下，都引起了蚯蚓的體腔細(xì)胞DNA的損傷，且時(shí)間越長(zhǎng)、濃度越大，損傷越嚴(yán)重，呈現(xiàn)出顯著的劑量-效應(yīng)關(guān)系。本研究也說明，不同種生物標(biāo)志物的共同使用，能夠正確的評(píng)價(jià)農(nóng)藥等環(huán)境污染物對(duì)土壤的生態(tài)毒性，為土壤污染狀況的監(jiān)測(cè)提供理論支