Cd-磺胺间甲氧嘧啶单一及复合污染的生态毒性效应研究

论文摘要

磺胺类药物是我国生产和使用量最大的兽药之一,但是它们在动物体内的利用率很低,不到50%,大部分都以原药或代谢物的形式随动物粪便排放到自然界,对生态环境造成了很大的危害,特别是进入到土壤环境中的磺胺类药物与其中的重金属污染物发生交互作用,可能会造成更加严重的后果。为评价磺胺类兽药和重金属复合污染对生态环境造成的潜在风险,研究了常用磺胺类兽药磺胺间甲氧嘧啶（SMM）和重金属镉（Cd）之间的复合污染对土壤和植物的生态毒性效应。采用盆栽实验的方法研究了Cd-SMM单一及复合污染对土壤-大豆生态系统中土壤酶活性的影响。结果表明,Cd对磷酸酶和蔗糖酶活性有明显的抑制作用,在试验前期,单一SMM对脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶也有明显的抑制作用,但到后期表现为微弱的激活作用,在整个实验期间,对蔗糖酶活性则表现为抑制效应。SMM浓度不变时,随Cd浓度的增加,对磷酸酶活性的抑制率增大,在试验后期,对各种酶活性也都表现出类似情况,这可能是由于Cd对各种酶活性的影响大而且持久,而SMM对酶活性影响因为自身降解浓度变低或者微生物抗药性增强而变弱。Cd -SMM单一及复合污染对大豆幼苗生态毒性的研究结果表明,在Cd-SMM单一及复合污染的胁迫下,大豆幼苗体内的叶绿素,丙二醛和可溶性蛋白质含量,以及超氧化物歧化酶,过氧化物酶的活性在整个试验周期内有很大的变化,并且根中各指标比叶中变化更大。植物受到Cd-SMM单一或复合污染时,叶绿素含量会明显减少,严重的会导致叶片发黄;除了个别处理,Cd-SMM复合处理下可溶性蛋白质的含量都低于对照;叶片中丙二醛的含量在试验周期内随时间的推移逐渐增大,并且高于对照;低浓度的复合污染胁迫会增加过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性,但高浓度复合污染则会降低这两种酶的活性,在处理的后期,除了个别高浓度处理,其他处理的酶活性与对照之间没有显著差别。Cd-SMM复合污染对大豆幼苗生长的影响研究结果表明,大豆幼苗在Cd-SMM复合污染胁迫下,植株的生长受到抑制。复合污染对株高和茎部鲜重的影响相似,当Cd浓度保持不变时,它们会随SMM浓度的升高而降低,并且复合污染时的株高和茎部鲜重要小于Cd和SMM单一处理时。大豆的根和叶片受到的伤害较大。Cd对根的影响最大,高浓度的Cd-SMM复合污染会极大的降低植株的根部鲜重,并且Cd单一处理时根部鲜重最少。叶片受到SMM的影响较大,单一SMM处理会显著降低植株的叶片鲜重,低浓度Cd存在会在一定程度上刺激植株叶片的生长,主要是因为Cd能促进叶绿素的合成,高浓度时则起到抑制作用,所以高浓度的Cd-SMM复合处理显著抑制了植株叶片的生长。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 土壤中重金属Cd 污染的生态毒理效应
• 1.1.1 土壤中Cd 的来源
• 1.1.2 土壤中Cd 的浓度分布
• 1.1.3 土壤中Cd 的生态毒理效应
• 1.1.4 植物体对土壤中Cd 的吸收和积累
• 1.2 土壤中磺胺类兽药污染的生态毒理效应
• 1.2.1 磺胺类兽药简介
• 1.2.2 磺胺类兽药在环境中的浓度、分布
• 1.2.3 磺胺类兽药的生态毒理效应
• 1.2.4 植物体对磺胺类兽药的吸收和积累
• 1.3 复合污染的生态毒理效应
• 1.3.1 复合污染的种类
• 1.3.2 复合污染的生态毒性
• 1.3.3 复合污染对生物积累污染物的影响
• 第二章 试验研究的内容，目的及意义
• 2.1 课题来源
• 2.2 研究目的与意义
• 2.3 研究内容
• 2.3.1 Cd-SMM 复合污染对土壤-大豆系统中土壤酶活性的影响
• 2.3.2 Cd-SMM 复合污染对大豆幼苗的生理生化特性的影响
• 2.3.3 Cd-SMM 复合污染对大豆幼苗生长的影响
• 第三章 Cd-SMM 复合污染对土壤-大豆系统中土壤酶活性的影响
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验药品
• 3.2.2 实验作物
• 3.2.3 实验土壤
• 3.2.4 试验设计
• 3.2.5 样品的测定
• 3.2.6 数据处理
• 3.3 试验结果与分析
• 3.3.1 Cd-SMM 复合污染对土壤-大豆系统中土壤脲酶活性的影响
• 3.3.2 Cd-SMM 复合污染对土壤-大豆系统中土壤蔗糖酶活性的影响
• 3.3.3 Cd-SMM 复合污染对土壤-大豆系统中土壤过氧化氢酶活性的影响
• 3.3.4 Cd-SMM 复合污染对土壤-大豆系统中土壤磷酸酶活性的影响
• 3.4 讨论
• 3.5 结论
• 第四章 Cd-SMM 复合污染对大豆幼苗生理生化特性的影响
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 供试药品
• 4.2.2 供试作物
• 4.2.3 供试土壤
• 4.2.4 实验设计
• 4.2.5 样品的处理
• 4.2.6 样品的测定
• 4.2.7 数据处理
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 Cd-SMM 复合污染对大豆幼苗叶片叶绿素含量的影响
• 4.3.2 Cd-SMM 复合污染对大豆幼苗可溶性蛋白质（SP）含量的影响
• 4.3.3 Cd-SMM 复合污染对大豆幼苗丙二醛（MDA）含量的影响
• 4.3.4 Cd-SMM 复合污染对大豆幼苗过氧化物酶（POD）活性的影响
• 4.3.5 Cd-SMM 复合污染对大豆幼苗超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响
• 4.4 结论
• 第五章 Cd-SMM 复合污染对大豆生长的影响
• 5.1 引言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 供试药品
• 5.2.2 供试作物
• 5.2.3 供试土壤
• 5.2.4 实验设计
• 5.2.5 样品的处理
• 5.2.6 数据处理
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 Cd-SMM 复合污染对大豆幼苗株高的影响
• 5.3.2 Cd-SMM 复合污染对大豆幼苗根系鲜重的影响
• 5.3.3 Cd-SMM 复合污染对大豆幼苗茎部鲜重的影响
• 5.3.4 Cd-SMM 复合污染对大豆幼苗叶片鲜重的影响
• 5.4 讨论
• 5.5 结论
• 第六章 总结与展望
• 6.1 研究结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录